- •«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
Основные алгоритмы функционированиязащит
По способам обеспечения селективности все защиты можно разделить на две группы:
защиты с относительнойселективностью;
защиты с абсолютнойселективностью.
Защиты с относительной селективностьюмогут работать как при ко- ротких замыканиях на защищаемом объекте, так и при повреждениях на смежных присоединениях в режиме резервирования. К таким защитам относятся токовые защиты, защиты напряжения, дистанционные защи- ты.
Для
иллюстрации принципов работы защит
этого типа рассмотрим в ка- честве
защищаемого объекта линию с односторонним
питанием (Рис.6)
Рис. 6Схема защиты одиночной линии
Токовые защитыоснованы на фиксации увеличения тока при возникно- вении короткого замыкания.
Защиты напряженияучитывают уменьшение напряжения при корот- ком замыкании.
Дистанционные защитыфиксируют изменение сопротивления. Если учесть, чтоZЛК= Z0LК,гдеZ0–сопротивление одного км линии, аLК-расстояние в км до места короткого замыкания, то сопротивлениеZЛКпропорционально расстоянию до места короткого замыканияZЛК~LК,и, следовательно, дистанционный принцип позволяет определить место возникновения короткогозамыкания.
Защиты с относительной селективностью при нормальных условиях ра- боты действуют на отключение выключателей поврежденной линии. Например, при коротком замыкании в точкеК1(Рис.6) защита действу- ет на выключательQ1. При коротком замыкании в точкеК2должна сработать защитаЛинии 2, однако при отказе этой защиты или выклю- чателяQ2должна сработать защитаЛинии1и отключить короткое за- мыкание выключателемQ1.
Защиты с абсолютной селективностьюработают только при коротком замыкании на защищаемом участке. К таким защитам относятся диффе- ренциальные и дифференциально-фазные защиты.
Принцип действиядифференциальной защитыоснован на сравнении токов на входе и выходе защищаемого объекта.
Рассмотрим
функционирование дифференциальной
защиты на примере линии с двухсторонним
питанием (Рис.7).
Рис.7Принцип действия дифференциальной защиты:
а) короткое замыкание вне зоны защиты;
б) короткое замыкание в зоне действия защиты
В нормальном режиме и в режиме внешнего короткого замыкания в точкеК1,выполняется соотношениеI1= I2= I. В защите эти токи срав- ниваются между собой, и при их равенстве защита не работает.
При возникновении короткого замыкания в зоне действия защиты, на- пример в точкеК2,в случае одностороннего питания вектор токаI2становится равным нулю, равенство токов нарушается, и защита срабо- тает. При наличии двухстороннего питания значение токаI2>0,и в принципе модули токов могут оказаться равными, но векторы имеют разные знаки, и защита также будет работать
Принципдифференциально-фазной защитыоснован на сравнении фаз токов на входе и выходе объекта.
В Ы В О Д Ы
Релейная защита предназначена для автоматического выявленияаварийного или ненормальных режимов и принятия необходимых мер для ихустранения.
К релейной защите предъявляются требования селективности, бы-стродействия, надежности, чувствительности,резервирования.
3.Любая схема релейной защиты содержит измерительные преобразо-ватели, измерительные органы, логическую часть, исполнительные и сигнальные элементы.
