
- •1. Общие вопросы выполнения релейной защиты электроэнергетических систем
- •1.1. Назначение релейной защиты
- •1.2. Требования к релейной защите
- •1.3. Изображение схем релейной защиты на чертежах
- •1.4. Элементы защиты
- •1.5. Принципы выполнения устройств релейной защиты
- •1.6. Источники оперативного тока
- •2. Трансформаторы тока и схемы их соединений
- •2.1. Принцип действия
- •2.2. Параметры, влияющие на уменьшение намагничивающего тока
- •2.3. Выбор трансформаторов тока и допустимой вторичной нагрузки
- •2.4. Типовые схемы соединений трансформаторов тока
- •2.4.1. Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду
- •2.4.2. Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду
- •2.4.3. Соединение трансформаторов тока в треугольник, а обмоток реле в звезду
- •2.4.4. Включение реле на разность токов 2 – фаз (схема восьмерки)
- •4.2. Защита линий с помощью мтз с независимой выдержкой времени
- •4.2.1. Схемы защиты
- •4.2.1.1. Трехфазная схема защиты на постоянном оперативном токе
- •4.2.1.2. Двухфазные схемы защиты на постоянном оперативном токе
- •4.2.1.2.1. Двухрелейная схема
- •4.2.1.2.2. Одно-релейная схема
- •4.2.2. Выбор тока срабатывания защиты
- •4.2.3. Чувствительность защиты
- •4.2.4. Выдержка времени защиты
- •4.3. Мтз с пуском (блокировкой) от реле минимального напряжения
- •4.3.1. Схема защиты
- •4.3.2. Ток срабатывания токовых реле
- •4.3.3. Напряжение срабатывания реле минимального напряжения
- •4.3.4. Чувствительность реле напряжения
- •4.4.3. Схема защиты
- •4.4.4. Выдержки времени защит
- •4.5. Мтз на переменном оперативном токе
- •4.5.1. Схема с дешунтированием катушки отключения выключателей
- •4.5.1.1. Схема защиты с зависимой характеристикой
- •4.5.1.2. Схема защиты с независимой характеристикой
- •4.5.2. Схемы с питанием оперативных цепей защиты от блоков питания
- •4.5.3. Схема защиты с использованием энергии заряженного конденсатора
- •4.6. Поведение мтз при двойных замыканиях на землю
- •4.7. Область применения мтз
- •5. Токовые отсечки
- •5.1. Принцип действия
- •5.2. Схемы отсечек
- •5.3. Отсечки мгновенного действия на линиях с односторонним питанием
- •5.3.1. Ток срабатывания отсечки
- •5.3.2. Зона действия отсечки
- •5.3.3. Время действия отсечки
- •5.4. Неселективные отсечки
- •5.5. Отсечки на линиях с двусторонним питанием
- •6. Измерительные трансформаторы напряжения
- •6.1. Принцип действия
- •6.2. Погрешности трансформаторов напряжения
- •6.3. Схемы соединений трансформаторов напряжения
- •6.3.1. Схема соединения трансформаторов напряжения в звезду
- •6.3.2. Схема соединения обмоток трансформаторов напряжения в открытый треугольник
- •6.3.3. Схема соединения трансформаторов напряжения в разомкнутый треугольник
- •6.4. Контроль за исправностью цепей напряжения
- •7. Токовая направленная защита
- •7.1. Необходимость токовой направленной защиты
- •7.2. Индукционные реле направления мощности
- •7.2.1. Общие сведения
- •7.4. Схемы включения реле направления мощности
- •7.4.1. Требования к схемам включения
- •7.4.2. 90 И 30 схемы
- •7.4.3. Работа реле, включенных по 90 и 30 схемам
- •7.5. Блокировка максимальной направленной защиты при замыканиях на землю
- •7.6. Выбор уставок защиты
- •7.6.1. Ток срабатывания пусковых реле
- •7.6.2. Выдержка времени защиты
- •7.6.3. Мертвая зона
- •7.7. Токовые направленные отсечки
- •7.9. Оценка токовых направленных защит
- •7.6.Дистанционная защита.
- •7.6.1.Общие сведения.
- •7.6.2.Выбор параметров защиты.
- •Первые ступени.
- •Вторые ступени.
- •7.8. Высокочастотные защиты.
- •7.8.1. Общие сведения.
- •7.8.2. Направленная защита с
- •7.8.3. Дифференциально-фазная защита.
- •7.9. Защита от замыканий на землю в сети
- •8. Защиты трансформаторов.
- •8.1.Общие сведения.
- •8.2.Защита трансформаторов, не имеющих
- •1. Использование защит линии.
- •2. Передача отключающего импульса.
- •3. Установка короткозамыкателя.
- •4. Автоматика отключения отделителя.
- •8.3.Дифференциальная защита.
- •8.3.1. Общие сведения.
- •8.3.2. Схемы и расчет диф.Защиты.
- •1. Расчет токов небаланса в схемах диф.Защиты.
- •2. Дифференциальная отсечка.
- •3. Диф.Защита с рнт-565.
- •4. Диф.Защита с торможением.
- •8.4. Токовая отсечка.
- •8.5. Газовая защита.
- •1. Поплавковые реле.
- •2. Лопастное реле.
- •3. Чашечные реле.
- •8.6. Защита от сверхтоков.
- •8.7. Защита от перегрузки.
- •9. Защиты шин.
- •9.1.Защита сборных шин, ошиновки.
- •1. Дифференциальная защита шин.
- •2. Неполная диф.Защита шин.
- •9.2.Защита шин 6-10кВ.
- •10.Защита двигателей.
- •10.1. Общее.
- •10.2. Защита от м.Ф.К.З.
- •10.3. Защита от 1ф.К.З.
- •10.4. Защита от перегрузки.
- •11. Защита синхронных компенсаторов.
- •12. Зашиты генераторов.
- •12.1. Виды повреждений и ненормальные режимы.
- •12.2. Продольная диф.Защита.
- •12.3. Продольная поперечная защита.
- •12.4. Защита от однофазных замыканий на землю.
- •12.5. Токовые защиты от внешних к.З. И перегрузки.
- •1. Мтз с блокировкой по напряжению.
- •2. Мтз от перегрузки.
- •3. Токовая защита обратной последовательности.
- •12.6. Защита от повышения напряжения.
- •12.7. Защита цепи возбуждения от замыканий на землю.
- •1. Защита от замыканий на землю в одной точке.
- •2. Защита от замыканий на землю в двух точках (устанавливается только на турбогенераторах).
- •12.8. Защита ротора от перегрузки.
- •12.9. Особенности защиты блоков генератор-трансформатор.
- •1.Продольная защита.
- •12.10. Токовые защиты от внешних к.З. И перегрузок.
- •12.11. Защита от замыканий на землю
- •12.12. Защита генераторов малой мощности.
- •13. Автоматическое повторное включение.
- •13.1 Общие сведения.
- •13.2. Классификация апв.
- •13.3. Требования к апв.
- •13.4. Апв однократного действия.
- •13.5. Ускорение действия релейной защиты при апв.
- •13.6. Выполнение апв на переменном оперативном токе.
- •14. Автоматическое включение резерва.
- •14.1. Общие сведения.
- •14.2. Требования к авр.
- •14.3. Принцип действия авр.
- •15. Уров.
- •Литература
7.6.2.Выбор параметров защиты.
Для удобства расчетов и анализа работы применяющихся дистанционных органов было введено понятие сопротивление на зажимах реле. Это фиктивное, в общем случае не имеющее физического смысла, сопротивление, которое представляет собой отношение напряжения Uр или его слагающей к току Iр, используемых для действия дистанционных и пусковых органов. Широкое применение этого понятия на практике определяется тем, что при правильном выборе сочетаний Uр и Iр ( остаточного напряжения петли к.з. и определяющего его тока) фиктивное сопротивление на зажимах реле оказывается пропорциональным расстоянию от шин подстанций, на которой установлена защита, до места к.з. на защищаемой линии.
При построении векторной диаграммы
различают полное фиктивное сопротивление
,
реактивное и активное фиктивные
сопротивления
.
Дистанционные и пусковые органы
выполняются путем вторичных реле:
В настоящее время дистанционные защиты часто осуществляется посредством РС, используемых несколько напряжений и токов. Для таких реле понятие сопротивления на зажимах реле, строго говоря, уже не может быть применено. Однако и для этих защит выражение (7.2) используется для определения уставок по данным первичным сопротивлением защищаемых зон.
Применительно к ДЗ со ступенчатой характеристикой выдержек времени, выбору подлежат сопротивления срабатывания трех ступеней защиты ZIс.з., ZIIс.з., ZIIIс.з. и выдержки времени tII и tIII . Условия выбора рассмотрим применительно к двум участкам АБ и БВ сети:
Первые ступени.
Первые ступени выполняются без выдержки
времени (t'≤0,1сек). При
выборе Z'с.з. рабочего
режима с минимальным рабочим сопротивлением
не является расчетным, некоторые
используемые защиты на них вообще не
реагируют. Первые ступени обязательно
направленные. Первичное сопротивление
срабатывание выбирается из условия
отстройки от к.з. в начале предыдущих
присоединений (линии, трансформаторов,
автотрансформаторов) – точки К1 и К2:
где lл – длина;
Z1 – удельное сопротивление прямой последовательности;
к'отс. – коэффициент отстройки, учитывающий положительную погрешность РС (0,85-0,95), погрешности ТТ и влияние переходных сопротивлений Rn в месте к.з. Токовые погрешности обычно отрицательны, они уменьшают Iр и увеличивают Zр. Характеристики срабатывания реле стремиться иметь такими, чтобы Rn не приводило к уменьшению Zр.
Для охвата первой ступенью всей длины
линии lл иногда
принимают
( неселективное действие).
Вторые ступени.
Время срабатывания стремятся для всех
защит иметь минимальными, обычно
одинаковыми, выбирая их на ступень Δt>t'
предыдущих участков и tт
защит без выдержки времени трансформаторов
подстанции в конце линии. Вторые ступени
выполняются направленными, допускается
характеристику
смещать в III квадрант для
исключения “мертвой” зоны.
Первичные сопротивления срабатывания
определяется по тем же условиям, что и
токовых направленных защит: отстройка
от начала второй зоны (конца первой)
предыдущих ДЗ ( при выборе одинаковыми
их вторых ступеней); отстройка от к.з.
за трансформаторами ( автотрансформаторами)
подстанции в конце линии ( точка К3), при
которых трансформаторы могут отключаться
своими защитами с t>tII.
При расчетах обычно пренебрегают
разницей углов сопротивлений смежных
элементов. Тогда;
где
-
одно из сопротивлений срабатывания
Iст. ДЗ линий, отходящих
от шин подстанции Б ( если их несколько);
ZТ.min – минимальное эквивалентное сопротивление трансформаторов в режиме их параллельной работы на подстанции Б с учетом возможности изменения ктр при регулировании РПН;
-
коэффициент, меньший 1, учитывающий
отрицательную погрешность органа
сопротивления защиты Б ( часто принимается
равным 0,9);
-
коэффициент обычно равный 1;
кток.Б и кток.Т – коэффициенты токораспределения, учитывающие ( как и при выборе токов срабатывания I''с.з. II ступеней токовых направленных защит) неравенство токов в месте включения защит (линии АБ) и в линиях БВ (кток.Б) или в трансформаторах (кток.Т) при к.з. в расчетных точках ( соответственно в конце и К3). кток.Б и кток.Т >1, облегчая согласование или <1, затрудняя его. При отсутствии на подстанции Б нагрузок или дополнительных связей между Б и смежными подстанциями кток.Б=1.
При м.ф.к.з. на участке БГ на расстоянии l от шин Б по участкам АБ и ВГ проходят неравные токи IАБ и IБГ . Сопротивление на зажимах реле сопротивления на подстанции А:
для а) кток <1, для б) кток >1.
Таким образом, сопротивление на зажимах
органа участка, смежного с поврежденным,
определяется не только местоположением
повреждения (lАБ+l),
но и коэффициентом токораспределения
кток=IАБ/IБГ,
характеризует долю тока IБГ
поврежденного участка, проходящего по
неповрежденному. При практических
расчетах пренебрегают сдвигом фаз между
указанными токами и считают кток
действительным числом. Если кток<1,
то Zр.А оказывается
больше Z1(lАБ+l),
что следует учитывать при выборе
,
увеличивая его и следовательно повышая
чувствительность защиты к к.з. в конце
участка и на шинах подстанции Б.
Неблагоприятные, но необходимые для
участка соотношения получаются при
кток>1.
Расчетным является выражение дающее
меньшее
.
При выбранном таким образом
проверяется чувствительность II
ступени при металлическом к.з. в конце
защищаемого участка, на шинах
противоположной подстанции (п/ст. Б).
При наличии III резервной
ступени считается возможным иметь
.
3. Третьи ступени.
Выдержки времени III ступени выбирается по встречно-ступенчатому принципу, и часто бывают значительными, что мало приемлемо в кольцевых сетях с несколькими источниками питания. III ступени с таким образом выбранным временем срабатывания tIII даже будучи направленными не обеспечивают селективность.
Некоторое улучшение селективности III ступени и уменьшение их ΔtIII достигается сокращением их зон, выбором в кольцевых сетях наименьшего ответственного участка, который при к.з. отключается первым.
в отличии от
и
обычно выбирается по условиям отсрочки
от минимального рабочего сопротивления
Zраб.min
(
<Zраб.min
) при φр= φраб. Однако
более тяжелым является возврат органа
в исходное состояние после отключения
внешнего к.з. Поэтому проверяют условие:
где котс >1;
кз.z >1 - коэффициент, учитывающий понижение переходное сопротивление Zр=Zпер.min по сравнению с Zраб.min за счет самозапуска двигателей потребителей, обуславливающего повышение тока в защищаемой линии и понижение напряжения.
Сопротивление Zв.з.расч. выражается через Zс.з.расч. , определенного по формуле:
Конец Zс.з.расч. с
углом φраб. определяет на комплексной
плоскости Z расчетную
точку характеристики срабатывания III
ступени
.
Эта характеристика должна обеспечивать
необходимую чувствительность защиты
(кч≥1,5) при металлическом м.ф.к.з.
в конце защищаемой зоны участка. При
к.з. в конце смежных элементов, когда
защита может работать как резервная (
дальнее резервирование) считается
желательным иметь кч≥1,25. Для
обеспечения требования чувствительности
характеристика III ступени
требуется иметь отличную от характеристики
I и II ступеней.
Ограничение чувствительности III
ступени при этом определяется режимами
с передачей в основном реактивных
мощностей, когда φраб. может
приближаться к 900, а Zраб=Uраб/Iраб
может быть хотя и значительным, но
конечным.
Требования к форме характеристики
органов
сопротивления с двумя входными величинами
следующие: