- •«Томский политехнический университет»
- •В. Н. Копьев
- •Релейная защита
- •П р и н ц ипы выполнения и применения
- •Копьев в.Н.
- •Содержание
- •Введение
- •Назначение релейной защиты иавтоматики
- •Требования к релейнойзащите
- •Структурная схема устройств релейнойзащиты
- •Основные алгоритмыфункционирования
- •Назначениерелейной защиты и автоматики
- •Требованияк релейнойзащите
- •Структурная схема устройствзащит
- •Основные алгоритмы функционированиязащит
- •2. Измерительные преобразователи
- •Назначение
- •Особенности работы трансформаторов тока в схемах релейной защиты
- •Трансформаторы напряжения в схемах релейной защиты
- •Назначение
- •Особенностиработы трансформаторов тока в схемахрелейной защиты
- •Трансформаторы напряжения в схемах релейнойзащиты
- •Электромагнитные реле тока
- •X(t)- входной аналоговый сигнал;t1- время дискретизации.
- •Схемы включения трансформаторов тока и токовыхреле
- •Выводы:
- •Примервыполнения схемы максимальной токовойзащиты
- •Расчет параметров максимальной токовойзащиты
- •IсзIраб макс.
- •Iраб макс
- •Максимальнаятоковая защита с блокировкой понапряжению
- •Токовыеотсечки
- •Токовые ступенчатыезащиты
- •Примервыполнения схемы токовой ступенчатой защиты
- •Работа схемы
- •Максимальная токовая направленнаязащита
- •Варианты выполнения релемощности
- •Расчетпараметров
- •Схемы максимальных направленныхзащит
- •Расчетпараметров
- •3.5.3.Схемы максимальных направленных защит
- •3.6. Дистанционная защита
- •Принцип действия
- •Характеристики измерительных органов дистанционной за- щиты
- •Виды характеристик реле сопротивления
- •Выполнение измерительных органов дистанционной защиты
- •Структурная схема дистанционнойзащиты
- •Принципы выполнения блокировки откачаний
- •4. Основные алгоритмы функционирования за- щит с абсолютной селективностью
- •Продольная дифференциальнаязащита
- •Поперечная дифференциальнаязащита
- •Дифференциально-фазная высокочастотнаязащита
- •4.1 Продольная дифференциальная защита
- •4.2. Поперечная дифференциальная защита
- •4.3 Дифференциально-фазная высокочастотная защита
- •5. Особенности защиты основного электрооборудования энергосистем
- •Защита трансформаторов иавтотрансформаторов
- •Выбор типазащит
- •Защита от внутреннихповреждений
- •Токоваяотсечка
- •Дифференциальнаязащита
- •Выполнение измерительного органа защиты на реле рнт565
- •Дифференциальное реле тока типа рст15
- •Дифференциальное реле тока с торможением типа дзт21
- •Газоваязащита
- •Защитаот внешнихзамыканий
- •Максимальная токоваязащита
- •Максимальная токовая защита с блокировкой по напряже- нию
- •Дистанционная защита
- •Использование одной панели
- •Использование двух панелей
- •Защита от внешних замыканий наземлю
- •Защита от перегрузок
- •Анормальные режимы работы генераторов
- •Защита генераторов от внутреннихповреждений
- •Поперечная дифференциальная защита
- •Защита от замыканий наземлю
- •Защита от замыканий на землю обмотки статора генератора, реа-гирующая на емкостный ток
- •Защита от замыканий на землю в обмотке статора турбогенера-тора, реагирующая на наложенный переменный ток
- •Защита от замыканий на землю в обмотке статора, выполняемая сналожением на цепь статора постоянного тока
- •Защиты от внешних короткихзамыканий
- •Токовая защита обратнойпоследовательности
- •I2сраб.По(0 .080 . 24)Iном.
- •I2сраб.Со0 .09Iном.
- •Дистанционнаязащита
- •Защита от повышениянапряжения
- •Примервыполнения схемы защитытурбогенератора
- •5.3 Защита электродвигателей
- •Виды повреждений и ненормальных режимов работы электро- двигателей
- •Повреждения электродвигателей
- •Ненормальные режимы работы электродвигателей
- •Токовая отсечка
- •IсзkнIпуск, ,
- •Дифференциальная защита
- •Защита отперегрузок
- •Защитаот потерипитания
- •Пример схемы защитыэлектродвигателя
- •5.4 Защита шин
- •5.4.1 Дифференциальная защита Принцип действия
- •Дифференциальная токовая защита шин для подстанции с однойрабочей и одной резервной системами шин
- •Дифференциальная токовая защита для подстанции с двумя рабо-чими системами шин
- •Литература
Требованияк релейнойзащите
К релейной защите предъявляются следующие основные требования:
-селективности:релейная защита должна определять поврежденный элемент и подавать команду на локализацию (отключение) этого эле- мента выключателями, ближайшими к месту повреждения. Например, для сети, изображенной на Рис.4, короткое замыкание в точкеК1долж- но отключиться выключателямиQ6иQ7, а короткое замыкание в точкеК2должно ликвидироваться при помощи выключателейQ1иQ3;
Рис.4Иллюстрация селективного действия защиты
- быстродействия:быстрое отключение коротких замыканий позволя- ет уменьшить размер повреждения оборудования за счет термического и динамического действия токов, снизить влияние понижения напряже- ния на работу потребителей, повысить вероятность сохранения устой- чивости параллельной работы энергосистемы. Защита считается быст- родействующей при времени ее срабатывания до0,1сек;
-надежности:защита должна обладать аппаратной и функциональной надежностью.Аппаратная надежностьобеспечивается надежностью ее отдельных компонентов, грамотными схемными реализациями и ус- ловиями эксплуатации.Функциональная надежностьдостигается за счет совершенства алгоритма функционирования защиты;
-резервирования:релейная защита объекта в случае отказа основных защит или защит смежных присоединений должна обеспечивать ликви- дацию коротких замыканий. Считается, что защита обеспечивает функ- ции ближнего резервирования, если она срабатывает при отказе собст- венных защит, и дальнего резервирования - при несрабатывании защит или выключателей смежных элементов;
-чувствительности:защита должна четко фиксировать все виды по- вреждений, предусмотренные алгоритмом ее функционирования. Наряду с изложенными выше требованиями при выборе и проектирова- нии устройств релейной защиты следует принимать во внимание ряд дополнительныхфакторов:
1.Для повышения надежности функционирования не следует учитывать маловероятные режимы работы системы и маловероятные виды повре- ждений, если это приводит к заметному усложнению защит.
Выбор конкретного типа защиты должна проводиться с учетом эко- номической эффективности, включающую абсолютную стоимость, стоимость монтажа и наладки, эксплуатационные расходы, возможный ущерб от недовыработки промышленной продукции и снижения ее ка- чества в случае несрабатываниязащиты.
Структурная схема устройствзащит
Любую схему релейной защиты можно представить в виде обобщенной схемы, приведенной на Рис.5.
Рис.5Структурная схема релейной защиты
Информация о состоянии объекта, обычно в качестве контролируемых параметров выступает ток и напряжение, преобразуется при помощи измерительных преобразователейИПк виду, удобному для дальнейшей обработки и безопасному для обслуживающего персонала. В качестве измерительных преобразователей применяются трансформаторы тока и напряжения.
Измерительные органыИО,иногда их называют пусковыми, непрерыв- но контролируют состояние и режим работы защищаемого объекта.
Логическая частьЛЧзащиты обрабатывает сведения, поступившие с измерительных элементов, и формирует управляющее воздействиече-
рез исполнительные элементыИЭна коммутационную аппаратуру, зву- ковую и световую сигнализацию.
Сигнальный органСОфиксирует срабатывание защиты в целом или ее отдельных блоков.
