- •«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
Защита от замыканий на землю в обмотке статора, выполняемая сналожением на цепь статора постоянного тока
Защита с наложением постоянного тока на цепь статора генератораРЗГ-100разработана в Томском политехническом университете и успешно применяется на ряде электростанций России для блочных генераторов. Упрощенная схема защиты и ее включение показано на Рис.97. Основ- ным недостатком защиты является наличие гальванической связи цепей защиты с первичными цепями генератора, однако, при ее эксплуатации негативных последствий не выявлено.
Наложенный постоянный ток от источника через объединенные нейтра- ли обмоток высшего напряжения обмоток трансформаторов напряжения
подается на обмотки статора. Величина тока в реагирующем органеРОопределяется сопротивлением изоляции обмотки статора. В нормальном режиме работы наложенный ток незначителен, и защита не работает. При замыкании на землю или снижении уровня изоляции наложенный ток увеличивается, что приводит к срабатыванию сигнального элемента или сигнального и отключающих элементов одновременно.
Сигнальный элемент реагирует на сопротивление R = (100 - 200) kOm.
Отключающий
элемент срабатывает при R < 10 kOm.
Рис.97Схема защиты на наложенном постоянном токе
Защиты от внешних короткихзамыканий
Защиты генератора от внешних замыканий предназначены для отклю- чения генератора при отказе защит или выключателей смежных присое- динений и резервирования основных защит генератора.
Выбор типа защиты зависит от мощности генераторов. Для генераторов малой мощности, до 30 МВт, применяется максимальная токовая защи- та с блокировкой по напряжению; для генераторов средней мощности, от 30 до 60 МВт - двухступенчатая токовая защита обратной последова- тельности; для генераторов большей мощности - четырехступенчатая токовая защита обратной последовательности и дистанционнаязащита.
Максимальная токовая защита с блокировкой по напряжениюЗащита выполняется на трех реле тока, включенных на фазные токи. Токовые реле подключаются к трансформаторам тока,установленным
со стороны нулевых выводов обмотки статора. Для исключения сраба-
тывания защиты при перегрузках пусковой орган дополнен блокиров- кой по напряжению из двух реле напряжения, реле напряжения обрат- ной последовательностиKV2и реле минимального напряженияKV1(Рис.98).
Рис.98Схема максимальной токовой защиты с блокировкой по напря-жению:а) цепи переменного тока; б) цепи напряжения; в) цепи постоянного тока
При перегрузках релеKV1держит свой контакт разомкнутым, блокируя действие защиты. При несимметричных коротких замыканиях из-за по- явления напряжения обратной последовательности сработает релеKV2и разорвет цепь питания реле напряженияKV1. РелеKV1, сработав, своим контактом подаст питание на промежуточное релеKL, и блоки- ровка защиты снимется. При трехфазных коротких замыканиях работа- етKV1и разрешает работузащиты.
Ток срабатывания токовых реле отстраивается от номинального тока генератора.
Напряжение срабатывания минимального реле напряжения отстраива- ется от минимального значения рабочего напряжения. Для предотвра- щения неправильного срабатывания защиты при самозапуске электро- двигателей собственных нужд допускается в случае необходимости уменьшать напряжение срабатывания до 0,5Uном.
Напряжение срабатывания реле напряжения обратной последовательно- сти выбирается из условия отстройки от напряжения небаланса на вы- ходе фильтра.
Защита выполняется с двумя выдержками времени: с первой через кон- такт реле времени подается сигнал на отключение секционных и шино- соединительных выключателей, а со второй - на отключение генератора.
РелеKA2, включенное на фазный ток генератора, выполняет функции защиты от перегрузки.
