- •«Релейная защита систем электроснабжения» конспект лекций
- •Содержание
- •Введение
- •Лекция 1
- •1.1 История релейной защиты и автоматики
- •1.2 Назначение релейной защиты и автоматики
- •1.3 Требования, предъявляемые к свойствам релейной защиты (рз)
- •1.4 Классификация защит
- •1.5 Структура устройства рз
- •1.6 Каналы связи устройств рза
- •1.7 Источники оперативного тока
- •Лекция 2
- •2.1 Измерительные преобразователи тока и напряжения
- •2.2 Конструкция трансформатора тока
- •2.3 Принцип действия
- •2.4 Построение векторной диаграммы тт
- •2.5 Погрешности трансформатора тока
- •2.7 Активный тт
- •2.8 Схемы соединений тт
- •2.9 Коэффициенты трансформации тт
- •2.10 Конструкция трансформатора напряжения (тн)
- •2 Рисунок 2.18. Емкостный тн .11 Емкостный тн
- •2. Конструкция трансформатора тока.
- •Лекция 3
- •3.1 Токовые защиты линий электропередачи
- •3.2 Первая ступень токовой защиты
- •3.3 Вторая ступень токовой защиты
- •3.5 Карта селективности
- •3.6 Токовые направленные защиты линий электропередачи
- •3.7 Схемотехника токовых защит
- •3.8 Токовые и токовые направленные защиты нулевой последовательности в сетях с заземленной нейтралью
- •3.9 Первая ступень токовой защиты нулевой последовательности
- •3.10 Вторая ступень токовой защиты нулевой последовательности
- •3.11 Третья ступень токовой защиты нулевой последовательности
- •3.12 Схемотехника токовых защит нулевой последовательности
- •3.13 Токовые и токовые направленные защиты нулевой последовательности в сетях с изолированной нейтралью
- •Лекция 4
- •4.1 Дистанционные защиты лэп
- •4.2 Характеристики срабатывания дистанционной защиты
- •4.3 Реализация реле сопротивления
- •4.4 Первая ступень дистанционной защиты
- •4.5 Вторая ступень дистанционной защиты
- •4.6 Третья ступень дистанционной защиты
- •4.7 Особенности работы дистанционной защиты
- •Лекция 5
- •5.1 Поперечная дифференциальная защита лэп
- •5.2 Особенности работы поперечной дифференциальной защиты лэп
- •5 Рисунок 5.3. Принципиальная схема направленной поперечной дифференциальной защиты лэп .3 Направленная поперечная дифференциальная защита лэп
- •5.4 Продольная дифференциальная защита лэп
- •Чувствительность защиты рассчитывается по выражению:
- •5.5 Продольная дифференциальная защита лэп с реле на обоих концах и проводным каналом
- •5.6 Односистемная продольная дифференциальная защита лэп с реле на обоих концах и проводным каналом
- •5.7 Особенности работы продольных дифференциальных защит
- •5.8 Продольная дифференциально-фазная высокочастотная защита
- •Лекция 6
- •6.1 Повреждения и ненормальные режимы работы трансформаторов
- •6.2 Токовая отсечка
- •6.3 Продольная дифференциальная защита
- •6.4 Максимальная токовая защита
- •6.5 Защита от перегрузки
- •6 Рисунок 6.5. Схема установки газовой защиты трансформатора .6 Газовая защита
- •6.7 Специальная токовая защита нулевой последовательности с заземляющим проводом
- •6.8 Специальная токовая защита нулевой последовательности
- •6.9 Схема защиты трансформатора
- •Лекция 7
- •7.1 Ненормальные режимы работы и повреждения электродвигателей
- •7.2 Токовая отсечка
- •7.3 Продольная дифференциальная отсечка
- •7.4 Защита от перегрузки
- •7.5 Защита от понижения напряжения
- •7 Рисунок 7.6 Защита от замыканий на корпус обмотки статора .6 Защита от замыкания обмотки статора на корпус
- •7.7 Защита от эксцентриситета ротора электрической машины
- •7.8 Защита от разрыва стержня «беличьей клетки» ротора
- •7.9 Схема защиты эд с продольной дифференциальной защитой
- •7.10 Защиты эд напряжением ниже 1000 в
- •Лекция 8
- •8.1 Токовая отсечка шин без выдержки времени
- •8.2 Дифференциальная защита шин
- •8.3 Токовая отсечка шин с выдержкой времени
- •8.4 Максимальная токовая защита
- •8.5 Защита секционного выключателя.
- •8.6 Дуговая защита шин
- •8.6.1 Дуговая защита клапанного типа
- •8.6.2 Защита на фотоэлементах
- •8.6.3 Оптическая логическая защита
- •Лекция 9
- •9.1 Микропроцессорные устройства рза
- •9.2 Виды мп-защит
- •9.3 Особенности расчета уставок срабатывания мп
- •Предметный указатель
- •Библиографический список
- •Приложения приложение а. Условные буквенные и графические обозначения основных элементов рза
- •Приложение б. Характеристики электромеханических реле
7.2 Токовая отсечка
Применяется на блоке «линия ― ЭД» (рис. 7.2) мощностью до 4000 кВт.
Рисунок 7.2. Токовая отсечка электродвигателя
Проводя аналогию с ЛЭП, защита также отстраивается от максимального тока КЗ в конце защищаемого участка, можно сказать, что нулевые выводы ЭД всегда замкнуты, а максимальный ток ― пусковой ток IП. В связи с вышесказанным ток срабатывания защиты отстраивается от максимального пускового тока ЭД и соответствует формуле
, (7.2)
где kОТС ― коэффициент отстройки.
Время срабатывания защиты принимается равным нулю
. (7.3)
Коэффициент чувствительности оценивается по выражению
, (7.4)
где IК1,МIN ― минимальный ток КЗ в точке К1 (рис.7.2).
7.3 Продольная дифференциальная отсечка
Применяется на ЭД с мощностью более 4000 кВт; однако защита может устанавливаться на двигателях меньшей мощности, если чувствительность отсечки не соответствует [5]. Принцип действия продольной дифференциальной защиты ЭД и ее схема подобны продольной дифференциальной защите трансформатора, (рис. 7.3).
Ток срабатывания защиты определяется [25] по выражению:
(7.5)
где ― ток небаланса в относительных единицах, по сути коэффициент небаланса, = 0,1…0,5; kП ― коэффициент пуска, IН,ДВ ― номинальный ток двигателя.
Рисунок 7.3. Продольная дифференциальная защита электродвигателя
Время срабатывания защиты принимается равным нулю:
. (7.6)
Коэффициент чувствительности оценивается по выражению
, (7.7)
где IК1,МIN – минимальный ток КЗ в точке К1 (рис. 7.2).
7.4 Защита от перегрузки
Устанавливается обычно в одной фазе. Аналогично защите трансформатора от перегрузки данная защита может срабатывать через определенное время на разгрузку (если это возможно), а затем на отключение или сразу на отключение. Ток срабатывания защиты определяется по формуле
, (7.8)
где kОТС ― коэффициент отстройки, kОТС = 1,05, kВ ― коэффициент возврата, для реле максимального действия kВ < 1.
Время срабатывания защиты выбирается больше времени пуска двигателя:
. (7.9)
Коэффициент чувствительности защиты не рассчитывается.
Рисунок 7.4. Защита электродвигателя от перегрузки
7.5 Защита от понижения напряжения
При групповом запуске или самозапуске понижается напряжение на шинах, у двигателей повышается потребляемый ток, дополнительно снижается напряжение, что приводит к увеличению времени самозапуска. Для предотвращения работы двигателя при глубоком снижении напряжения предусматривается защита от понижения напряжения (рис. 7.5). В качестве измерительного органа защиты используется реле напряжения.
Напряжение срабатывания защиты электродвигателей неответственных механизмов
, (7.10)
где kОТС – коэффициент отстройки, kОТС=1,2…1,3, kВ – коэффициент возврата, для реле минимального действия kВ>1, (для РН-54 kВ=1,25); UМIN,Р – минимально возможное напряжение в рабочем режиме, принимается UМIN,Р=0,9UНОМ.
Р исунок 7.5. Защита от понижения напряжения
Для электродвигателей ответственных механизмов принимается UС,З=0,5UНОМ.
Время срабатывания защиты [25]
с.; (7.11)