- •«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
Дифференциальная защита
На электродвигателях мощностью от 4000 кВт и более устанавливается продольная дифференциальная защита без торможения или с торможе- нием.
Для выполнения защиты с торможением торможение выполняется от трансформаторов тока, установленных со стороны нулевых выводов обмотки статора. При таком включении торможение практически не оказывает влияния на рабочую м.д.с. и обеспечивает наилучшую чувст- вительность защиты.
Ток срабатывания защиты выбирается из условия надежного несраба- тывания в режимах пуска, самозапуска, внешнего короткого замыкания или несинхронного включения синхронного двигателя.
Защита отперегрузок
Защита от перегрузки устанавливается на электродвигателях, которые могут подвергаться перегрузке по технологическим причинам и для электродвигателей с особо тяжелыми условиями пуска и самозапуска с длительностью прямого пуска от 20 сек. и более.
Установка защиты предусматривается в одной фазе. Защита от пере- грузки выполняется с действием на отключение при возможности неус- пешного пуска, невозможности разгрузки без останова двигателя, от- сутствии постоянного дежурного персонала. При возможности автома- тической разгрузки защиты выполняются с двумя выдержками времени, с меньшей - на разгрузку механизма, с большей - на отключение. В ос- тальных случаях предусматривается действие на сигнал.
Ток срабатывания защиты выбирается по условию отстройки от номи- нального тока электродвигателей.
Чувствительность защиты от перегрузки не проверяется, поскольку она не предназначена для действия при коротком .замыкании.
Выдержка времени выбирается из условия надежного несрабатывания при пуске или самозапуске двигателей по выражению
tсзkотсtп,
где
kотс1 . 21.3;
tп-время пуска электродвигателей.
Защитаот потерипитания
Защита от потери питания устанавливается для предотвращения повре- ждения электродвигателей, затормозившихся в результате кратковре- менного или длительного снижения напряжения, при восстановлении питания, а также для обеспечения требований техники безопасности и условий технологического процесса. Защита выполняется групповой для каждой секциишин.
В зависимости от требований по быстродействию и от соотношения числа синхронных и асинхронных электродвигателей, присоединенных к одной секции шин, защиты подразделяются на двегруппы:
защита минимальногонапряжения;
защита минимального напряжения и минимальной частоты с блоки-ровкой по направлениюмощности.
Для правильного выбора типа защиты от потери питания все электро- двигатели целесообразно разделить на две группы по степени ответст- венности каждого механизма, проанализировать режимы, приводящие к снижению или перерыву питания, оценить возможность самозапуска.
Защита
минимального напряжения,как
правило, выполняется двух- ступенчатой
(Рис.104).
Рис.104Схема защиты минимального напряжения:
а- цепи переменного напряжения;б- цепи постоянного оперативного тока;KV1-реле минимального напряжения первой ступени;KV2- реле минимального напря-жения второй ступени;I- на отключение неответственных двигателей;II- наотключение ответственных двигателей
Первая ступеньпредназначена для ускорения и повышения эффектив- ности самозапуска ответственных электродвигателей, а также преду- преждения несинхронного включения синхронных двигателей в сеть. Обычно напряжение срабатывания первой степени принимается равным
U10,7U
а время срабатыванияt10,5
сек.
сз ном,
Напряжение срабатываниявторой ступениU2
0,5U
, время сра-
батыванияt2(510)
сек.
сз ном
Защита минимального напряжения и минимальной частоты с бло-кировкой по направлению мощностипредусматривается, если к со- кращению времени перерыва питания предъявляются высокие требова- ния. Частота срабатывания минимального реле частоты выбирается из условия отстройки от наименьшего возможного в нормальном режиме значения частоты в энергосистеме, примерно (48.5 - 49) Гц.Выдержка времени защиты выбирается из условия несрабатывания при кратковре-
менных снижениях частоты в случае к.з.,
t0,5сек.
Реле направления
мощности в схеме применяется для согласования действия защит и АЧР.
