
- •1 Общие вопросы релейной защиты
- •1.1 Реле и их классификация
- •1.2 Основные требования к релейной защите
- •2.1. Виды повреждений и ненормальных режимов работы сетей
- •2.2. Оперативный ток и его источники
- •3.1. Первичные измерительные преобразователи в релейной
- •3.2. Трансформаторы тока
- •3.3. Схемы соединения измерительных трансформаторов тока и
- •3.3.1. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в
- •3.3.2. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в
- •3.3.3. Схема соединения трансформаторов тока в треугольник,
- •3.3.4. Двухфазная однорелейная схема соединения в неполный
- •3.3.5. Схема соединения трансформаторов тока в фильтр нулевой
- •3.4. Трансформаторы напряжения и схемы соединения их обмоток
- •Лекция 4 максимальная токовая защита
- •4.1. Принцип действия токовых защит
- •4.2. Максимальня токовая защита лэп
- •4.2.1. Принцип действия и селективности защиты.
- •4.2.2. Разновидности максимальной токовой защиты
- •4.3. Схемы мтз на постоянном оперативном токе
- •4.3.1. Структурная схема трехфазной мтз
- •4.3.2. Схемы двухфазной защиты на постоянном оперативном токе
- •4.3.3. Однорелейная схема
- •Лекция 5
- •5.1. Выбор тока срабатывания мтз
- •5.2. Чувствительность мтз
- •5.3. Выдержки времени защиты
- •5.3.1. Ступень времени
- •5.3.2. Выбор времени действия мтз
- •5.3.3. Согласование мтз с зависимыми характеристиками
- •Лекция 6
- •6.1. Максимальная токовая защита с пуском от реле напряжения
- •6.2. Общая оценка и область применения мтз
- •Лекция 7 токовые отсечки
- •7.1. Принцип действия токовых отсечек
- •7.2. Схемы отсечек
- •7.3. Отсечки мгновенного действия на линиях с односторонним питанием
- •7.3.1. Ток срабатывания отсечки
- •7.3.2. Время действия отсечки
- •7.4. Неселективные отсечки
- •7.5. Отсечки на линиях с двусторонним питанием
- •7.6. Отсечки с выдержкой времени
- •Лекция 8 токовая направленная защита
- •8.1. Необходимость направленной защиты в сетях с двусторонним питанием
- •8.2. Функциональная схема и принцип действия токовой направленной защиты
- •8.3. Схемы направленной максимальной токовой
- •Лекция 9 дифференциальная защита линий
- •9.1. Принцип действия продольной дифференциальной защиты
- •9.2. Общие принципы выполнения продольной дифференциальной защиты линии
- •9.3. Дифференциальные реле с торможением
- •Лекция 10
- •10.1. Принцип действия и виды поперечных дифференциальных защит параллельных линий
- •10.2. Токовая поперечная дифференциальная защита
- •10.2.1. Принципы действия защиты
- •10.2.2. Мертвая зона защиты
- •10.2.3. Схема защиты
- •10.3. Оценка направленных поперечныз дифференциальных защит
- •Лекция 11 Дифференциально-фазная защита
- •Лекция 12 дистанционная защита
- •12.1. Назначение и принцип действия
- •12.2. Характеристики выдержки времени дистанционных защит
- •12.3. Принципы выполнения селективной защиты сети с помощью ступенчатой дистанционной защиты
- •Лекция 13 структурная схема дистанционной защиты со ступенчатой характеристикой
- •Лекция 14 Характеристики срабатывания реле сопротивления и их изображение на комплексной плоскости
- •14.1. Использование комплексной плоскости для изображения характеристик pc
- •14.2. Графическое изображение характеристик срабатывания реле
- •Лекция 15
- •15.1. Выбор уставок дистанционной защиты
- •15.2. Оценка дистанционной защиты
Лекция № 1.
1 Общие вопросы релейной защиты
При эксплуатации электрооборудования повреждения, возникающие вследствие пробоя изоляции, обрывов проводов, ошибочных действий персонала и других причин, приводят к коротким замыканиям (КЗ), сопровождающимся понижением напряжения и высокотемпературной дугой. Дежурный персонал не в состоянии с требуемое малое время отметить возникновение КЗ, выявить поврежденный элемент и дать сигнал на отключение его выключателей. В тоже время быстрое отключение поврежденного элемента позволяет существенно сократить размеры повреждений, а иногда и предотвратить их. Поэтому электроустановки снабжаются автоматически действующими устройствами – релейной защитой или предохранителями (последние преимущественно в системах с напряжением менее 1 кВ), осуществляющими защиту от повреждений и некоторых ненормальных режимов работы.
Таким образом, основным назначением релейной защиты является выявление места возникновения КЗ и быстрое отключение поврежденного участка сети.
Кроме повреждений возможны такие нарушения нормальных режимов работы, как перегрузка, замыкание на землю в сетях с незаземленной нейтралью и другие, которые не представляют непосредственной опасности для оборудования.
Вторым назначением релейной защиты является выявление нарушений нормальных режимов работы оборудования и подача предупредительных сигналов.
На подстанциях без обслуживающего персонала в таких режимах релейная защита производит отключение оборудования с выдержкой времени, так как нарушения нормальных режимов работы зачастую бывают кратковременными и могут самоустраняться.
1.1 Реле и их классификация
В технике релейной защиты под термином «реле» в соответствии с ГОСТ понимают автоматически действующий аппарат, предназначенный при заданном значении воздействующей величины производить скачкообразное изменение в цепях управления.
При определенном
значении величины Х
ХС.Р.,
изменяет свое значение выходной сигнал
Y,
при возврате реле (ХХС.Р.)
сигнал Y
принимает первоначальное значение
(Рис. 1). Наиболее распространены
электрические реле.
Электрические реле имеют основные функциональные части: измерительную , логическую , исполнительный орган , источник питания, сигнальный орган, а также если есть необходиость, возможноть принимать сигналы с другой стороны защищаемого элемента. рис 2.4.
Рис. 1. Иллюстрация работы реле
Способы выполнения защит весьма разнообразны. Однако все они обычно строятся на электрических принципах, выполняются в большинстве случаев автономными устройствами и имеют в общем случае две главные части (рис. 2.4) – измерительную н логическую. Измерительная часть, включающая измерительные органы, непрерывно контролирует состояние защищаемого объекта и определяет условия срабатывания в соответствии со значениями входных воздействующих величин. Логическая часть, включающая логические органы, формирует управляющие воздействия в зависимости от комбинации и последовательности поступления на нее сигналов от измерительной части. Обычно логическая часть действует на выключатели не непосредственно, а через исполнительный орган. Измерительная часть, как правило, получает информацию о токах и напряжениях в месте включения защиты через . первичные измерительные преобразователи – трансформаторы тока и напряжения (ТА и TV).
Классификация реле.
1) В зависимости от величины, на которую реагирует реле различают:
a) электрические реле – реагируют на электрические величины;
б) механические реле – реагируют на механические величины: давление, уровень газа;
в) тепловые реле – реагируют на изменение температуры или количество тепла.
2) В зависимости от действия реле на повышение или понижение контролируемой величины различают реле максимального и минимального действия.
a) Реле максимального действия срабатывает и замыкает контакты при повышении измеряемой величины выше допустимого значения. При уменьшении возвращаются в исходное положение.
б) Реле минимального действия срабатывает при понижении электрической величины ниже допустимого значения. При увеличении измеряемой величины возвращается в исходное состояние.
Отношение входной и выходной величины называется коэффициентом возврата:
,
где
-
параметр возврата реле,
-
параметр срабатывания реле.
У реле минимального
действия
>1,
у реле максимального действия
<1.
3) По назначению:
a) реле измерительные – реле тока, напряжения;
б) реле логических операций;
в) исполнительные реле.
4) По принципу действия:
a) статические (отсутствуют подвижные части);
б) электромеханические (индукционные, магнитоэлектрические, электромагнитные).
5) Электромеханические реле классифицируют:
a) по способу включения воспринимающего органа: на первичные и вторичные (рис. 3).
Первичные реле непосредственно включаются в цепь.
Достоинства: экономичность, не требуют дополнительных затрат на трансформаторы тока и напряжения, контрольные кабели.
Недостатки: связаны с высоким напряжением, что увеличивает затраты на изоляцию и повышает сложность обслуживания. Для наладки нужен дополнительный источник тока.
Вторичные реле включаются через измерительные трансформаторы тока и напряжения.
Достоинства: изолированы от высокого напряжения, могут выполняться на стандартные токи и напряжения.
Рис. 3
Первичные реле применяются на электродвигателях и мелких трансформаторах в сетях 6-10 кВ, где защита выполняется по простейшим схемам и не требует большой точности. Во всех остальных случаях применяются вторичные реле.
б) по способу воздействия на коммутационное устройство различают реле прямого и косвенного действия.
Реле прямого действия не имеет контактной системы и непосредственно действует на расцепитель выключателя.
Реле косвенного действия имеет контактную систему, управляющую цепью оперативного тока. На расцепитель действует соленоид отключения.
Достоинства реле прямого действия: простота, экономичность.
Недостатки реле прямого действия: большая потребляемая мощность, низкий коэффициент возврата, трудная регулировка параметра срабатывания.
Перечисленные недостатки отсутствуют у реле косвенного действия. Однако конструкция его сложнее, возникает необходимость в дополнительном источнике тока, снижается экономичность.