4: Опишите применение в электроэнергетике: Расчет параметров прямой последовательности генераторов и синхронных компенсаторов.

При расчете начального значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ должны быть учтены все синхронные генераторы и компенсаторы. Для этого нужно нужно расчитать их параметры прямой последовательности.

Расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронного генератора (компенсатора) или нескольких однотипных синхронных генераторов (компенсаторов), находящихся в одинаковых условиях по отношению к точке КЗ, следует вести в следующем порядке:

 1) составить схему замещения для определения начального значения периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины (или группы машин) и найти относительный ток ;

 2) по кривой , соответствующей найденному значению , для заданного момента времени найти отношение токов ;

 3) определить действующее значение периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины (или группы машин) в килоамперах в момент времени :

  ,

где - номинальный ток синхронной машины (группы машин), приведенный к той ступени напряжения сети, где находится точка КЗ, кА:

;  

- номинальная мощность синхронной машины (или суммарная мощность группы машин), МВт;

  - номинальный коэффициент мощности;

  - среднее номинальное напряжение сети той ступени напряжения, где находится точка КЗ, кВ.

5. Граничные условия однофазного короткого замыкания на фазе а..

Пусть фаза А – особая, U и I остальных фаз можно определить с использованием оператора поворота а.

раничные условия для однофазного короткого замыкания:

 

U⁽¹⁾_KA=0, I⁽¹⁾_KB=0, I⁽¹⁾_KC=0                                                     (16)

из разности второго и третьего уравнений системы (12):

I_B-I_C=0=(a²-a)I_A2=>I⁽¹⁾_A1=I⁽¹⁾_A2 (17),

а по их сумме с учетом (16) и (17):

 

Учитывая, что

I⁽¹⁾_A1=I⁽¹⁾_A2=I⁽¹⁾_A0 (18)

U⁽¹⁾_KA=0, из уравнений (11) получим формулу для определения I⁽¹⁾_A1:

Ток в аварийной фазе:

Коэффициент взаимосвязи токов:

Напряжения симметричных составляющих:

Действительные напряжения в месте короткого замыкания:

Векторные диаграммы:

 

Билет№5

1. Рассмотрите причины, искажающие работу дистанционных органов защиты. Выбор уставок ДЗ. Область применения ДЗ и ее оценка.

2. Рассмотрите расчетные условия для выбора уставок РЗ.

3. Рассмотрите отличие понятий Дежурный персонал, Диспетчерский персонал, Оперативный персонал.

4. Опишите применение в электроэнергетике: Релейная защита элементов главной схемы ТЭЦ. Принципы выполнения.

5. Опишите применение в электроэнергетике: Векторная диаграмма токов в месте двухфазного короткого замыкания на землю.

1.

Причины, вызывающие искажение работы дистанционных органов (ДО). На работу ДО оказывают влияние некоторые факторы, под воздействием которых нарушается пропорциональность между Z_p на входных зажимах PC и расстоянием l_к до места КЗ. К таким факторам относятся: переходное сопротивление R_п в месте повреждения; ток подпитки, посылаемый к месту КЗ от источников, подключенных между местом установки ДЗ и точкой КЗ; погрешности ТТ и ТН, подающих к PC U_р и I_р. Искажение значений Z_p необходимо учитывать при выборе уставок и характеристик ДО во избежание нарушений селективности и недопустимого сокращения зон действия. ^ Влияние переходного сопротивления R_п на Z_p. При металлическом КЗ (R_п = 0) сопротивление на зажимах реле Z_p = Z_1K = Z_1 удl_к (рис.11.39), т.е. определяется только сопротивлением прямой последовательности Z_lp.к участка ЛЭП между местом расположения реле и точкой КЗ. Поскольку Z_p = l_к то зона действия ДО точно соответствует расстоянию до места КЗ l_р.к. ^ Влияние токов подпитки от промежуточных подстанций. В ряде случаев между местом установки ДЗ и точкой повреждения оказываются включенными источники питания N, дающие дополнительный ток I_кN к месту КЗ (рис.11.40, а). Этот ток не проходит через реле, но, создавая дополнительное падение напряжения в сопротивлении поврежденного участка, увеличивает напряжение на зажимах реле, а вместе с ним и Z_p. При наличии подпитки сопротивление на зажимах реле оказывается бо^’льшим, чем действительное сопротивление прямой последовательности до места КЗ, что приводит к сокращению II и III зон ДЗ. Влияние разветвления токов при сочетании одиночных ЛЭП с параллельными. При сочетании одиночной ЛЭП с двумя параллельными (рис.11.41, б) PC, установленное на одиночной ЛЭП, измеряет преуменьшенное сопротивление при КЗ на одной из параллельных ЛЭП: Следовательно, (11.33) где К_р — коэффициент разветвления токов: К_р = (I_1К – I'_1К)/I_lK < 1. Влияние разветвлений должно учитываться при расчете уставок ДЗ. Влияние погрешности измерительных трансформаторов. Погрешность ТТ уменьшает вторичный ток по сравнению с его расчетным значением, что вызывает сокращение зоны действия PC. Угловая погрешность искажает значение угла φ_р сопротивления Z_p и влияет таким образом на работу направленных PC, у которых Z_p =f(φ_р). Для ограничения искажений в работе ИО трансформаторы тока, питающие ДЗ, должны проверяться по кривым предельной кратности, которым соответствует полная погрешность, не превышающая 10%, и удовлетворять им при максимальном значении тока КЗ в конце I зоны. Погрешность ТН по коэффициенту трансформации невелика. Однако значение вторичного напряжения может заметно искажаться за счет падения напряжения в соединительных проводах, связывающих реле с ТН. Подбором сечения соединительных проводов эти искажения сводятся к минимуму. Угловая погрешность ТН влияет на работу PC так же, как и ТТ.

ВЫБОР УСТАВОК ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ

Первая ступень защиты. Время срабатывания I ступени tI определяется собственным временем действия ИО и элементов ЛЧ ДЗ (tI = 0,02 ÷ 0,1 с). Сопротивление срабатывания ZI выбирается из условия, чтобы ДО этой зоны не могли сработать за пределами защищаемой ЛЭП (W1на рис.11.44):                                                                                         (11.34) где Zl Wl— первичное сопротивление прямой последовательности защищаемой ЛЭП W1,k' — коэффициент, учитывающий ΔТН и ΔДО, могущие вызвать увеличение ZIA(k'= 0,85 ÷ 0,9); Z1yд — удельное сопротивление ЛЭП; lАВ — длина W1. Из (11.34) следует, что длина I зоны lI = (0,85 ÷ 0,9)lАВ. Вторая ступень защиты служит для защиты с минимально возможной выдержкой времени tII участка защищаемой ЛЭП, не вошедшего в зону I ступени. Сопротивление срабатывания ZIIAи выдержку времени tII отстраивают от быстродействующих РЗ трансформаторов и ЛЭП, отходящих от шин противоположной подстанции (рис.11.44). Выдержка времени выбирается                                                                                                           (11.35) где tIB— максимальное время действия быстродействующих РЗ следующего участка (tIB = 0,1 с), Δt = 0,3 ÷ 0,5 с.

Третья ступень предназначается для резервирования присоединений (ЛЭП и трансформаторов), отходящих от шин противоположной ПС (В на рис.11.44). Дистанционные органы этой ступени должны действовать при КЗ в конце наиболее длинной ЛЭП, отходящей от шин противоположной ПС, и за подключенными к ней трансформаторами. Удовлетворяющее условию резервирования ZIII обычно имеет значительную величину. Поэтому вторым условием для выбора ZIII является ее отстройка от Zpaб min. Часто второе условие является определяющим уставку и ограничивающим зону резервирования III ступени. При определении Zpaб необходимо учитывать ток самозапуска электродвигателей, при котором                                                                                (11.39)