№1 Лабораториялық жұмыс.

Максималды тоқтық қорғау.

Жұмыстың мақсаты: Тоқты қорғаудың жұмыс істеу принципін оқып білу.

Қысқаша мағлұмат.

Қ.т. пайда болу себептерінің бірі желідегі тоқтың ұлғаюы. Бұл себеп тоқты өорғауды орындау үшін қолданылады. Тоқты қорғаулар фаза желілеріндегі тоқтың шамасы белгілі мәннен өскен кезде іске қосылады. Реле ретінде тоқтың өсуіне әсер ететін тоқтың максималды релелер қызмет етеді.

Бұл қорғаулардың арасындағы басты айырмашылық селективтілікті қамтамасыздандыру әдісіне байланысты. Максималды қорғаудағы селективтіліктің қосылуы уақыт ұстанымымен жүзеге асырылады.

Максималды тоқтың қорғаулар бір жақты тұтынулы радиалды тораптар үшін қорғаудың негізгі түрі болып табылады. Конфигурациясы күрделі тораптарда максималды тоқтың қорғау жеке жағдайлар үшін қосалқы қорғау ретінде қолданылады.

Тұтыну көзі бір жақты радиалды тораптарда максималды қорғау тұтыну көзі жағынан келетін әр бір желінің басында орнатылуы қажет(сурет 1-а). Қорғаудың мұндай орнатылуы кезінде әр тұтынылатын шиналарыныда немесе желінің өзінді ақаулар болған кезде сөндіруге мүмкіндік береді.

№1 сурет. Тұтыну көзі бір жақты радиалды тораптағы максималды тоқты қорғау.

а) қорғаудың орналасуы

б) сатылы принцип бойынша таңдалған, қорғаудың ұстам уақыты

Қ.т. кезінде тораптың қандай да бір нүктесінде, мысалы К₁ нүктесінде (сурет 1-а). Қ.т. тоғы ақау болған жер мен тұтыну көзі арасында орналасқан тораптың барлық бөлігімен өтеді, осынын нәтижесін қорғаудың барлық (1,2,3,4) түрі іске қосылады. Алайда селективтіліктің шарты бойынша ақау болған желідегі №4 қорғау ғана іске қосылуы қажет.

Көрсетілген селективтілікті қамтамасыздандыру үшін максималды қорғауыштар тұтынушылардан тұтыну көзіне қарай өсетін уақыт ұстамдарымен орындалады, бұл 1-б суреттерінде көрсетілген. Осы принципті сақтау кезінде қ.т. болған жағдайда ен бірінші 4 сақтау іске қосылып күйреу болған желіні сөндіреді. Ал 1,2,3 сақтаулар өшірілгенге әсер етіп үлгермей бастапқы жағдайға қайтып келеді. Осыған сәйкес қ.т. кезінде К₂ нүктесінде 3 қорғау лезде іске қосылады, ал 1 және 2 қорғауларды уақыт мерзімі үлкен болғандықтан іске қосылмайды.

Осы қарастырылған уақыт ұстам принципі сатылы деп аталады.Тұтыну көзі екі жақты торапта қорғаудың күрделі бағыттары қолданылады.Максималды қорғаулар схема бойынша үш фазалы және екі фазалды болып орындалады.Максималды қорғаудың іске қосылу уақытының тоқтан тәуелділік сипаты бойынша ол тәуелсіз және тәуелді сипатты болып бөлінеді.

Максималды қорғаулар оперативті тізбектерінің тұтыну әдісі бойынша тұрақты және айнымалы оперативті тоқты қорғаулар болып бөлінеді.Осыдан бөлек тікелей әсерлі максималды қорғаулар қолданылады.Максималды қорғау схемасының негізгі элементтері келесі: тоқтық реле, қ.т. тоғы пайда болған кезде қорғауды іске қосады және уақыт релесі мен қорғауды қосу органдарының қызметін атқарады.Негізгілерден бөлек, схемада көмекші релелер бар, оларға: 3 аралық реле және У нұсқау релесі.

Қ.т. пайда болған кезде қ.т. тоғы өтетін үш фазалық тоқтың релелері іске қосылады. Тоқтың релелерінің барлық контактілері // параллель жалғанған,сондықтан кез келген тоқтық реле қосылған кезде уаөыт релесі 2 орамдарының тізбегі тұйықталады.Белгіленген уақыт интервалы сайын уақыт реле контактілері тұйықталып аралық реле 3 іске қосылады. Бұл кезде іске қосылып тоқты катушкаға беріп ажыратқыш 6 сөндірілерді.

Аралық реле тек уақыт релесінің контактілерінің қуаты сөндіру катушкасының тізбегін тұйықтай алмаған кезде ғана орнатылады. Нұсқау релесі 4 сөндіру катушкасымен тізбектей қосылады. Ажыратқыш блоктық контакт тетігі сөндіру катушкасын ғана ажырату үшін қызмет етеді, себебі аралық реленің контактілері бұл тізбекті ажыратуға есептелмеген.Блоктық контакт аралывқ реле қайтқанға дейін ажыратылуы тиіс.

Қарастырылған қорғаудың қосылу уақыты релесінде орнатылған уақыт ұстанымымен анықталады және қ.т. тоғының шамасы тәуелді емес, осы себептен бұл уақыт ұстанымы тәуелсіз қорғау деп аталады.

Сөндіруге тағайындалмаған максималды тоқтық қорғау сол уақытта асық жүктемеден қорғауға да қызмет етеді. Қ.т. қорғау мүмкіндігінше тез әсер етуі қажет, ал асық жүктемеден қорғау қауіпсіз қысқа мерзімді асық жүктеме кезінде қондырғыны өшірмеу үшін салыстырмалы түрде уақыт ұстанымы ұзақ болуы қажет.Бұл қарама-қайшы талаптарды бір қорғауда орындау қолайсыз, сондықтан қ.т. қорғау және асық жүктемеден қорғау кезекті түрде орындалады.

Максималды тоқтақ қорғаудың қ.т.-дан іске қосу тоғын таңдау үшін келесі талаптарды ескеру қажет, ақаулар кезінде ол сенімді жұмыс атқаруы қажет, және де сол уақытта тұтынушылардың жүктемесімен пайда болатын қысқа мерзімді ырғақтарға ие максималды тоқтық жүктемелер кезінде әсер етпеуі қажет.

Қорғаудың артық сезімділігі қауіпсіз асық жүктемелер кезінде сөндіруі мүмкін, нәтижесінде тұтынушылар зардап шегеді.Қорғаудың асық сезімділігі тұтынушыларды жиі сөндіруге және апаттарға әкеп соғады.

Іске қосу тоғңын таңдау кезінде басты қорғау жүктеме тоқтарынан қорғауды сенімді таралуына байланысты. Бұл мақсатқа жету үшін келесі екі шартты орындау қажет: 1) Қорғаудың тоқтық релесі жүктеменің максималды жұмысшы тоғы кезінде іске қосылмау қажет, сол үшін қорғаудың іске қосылу тоғы I_с.з. жүктемсінің максималды жұмысшы тоғынан үлкен болуы қажет

I_с.з. > I_{р max}

2) Сыртқа қ.т. кезінде іске қосылатын тоқтық реле қ.т. сөндірілген соң және тоқты жүктемесінің максимал тоғына дейін түсіргеннен соң бастапқы жағдайға сеніумді қайтуы қажет.

Қозғалтқышты қосқаннан I_{р max} өсуі К_з қосып жіьеру коэффицентімен бағаланады. Қозғалтқышты қосып жіберуді есепке алу міндетті.Осыдан:

I_воз > К_з I_{р max}

Қайту тоғы мына шамаға тең деп аламыз.

I_воз = К_зап К_з I_max

Қорғау коэффиценті К_зап реленің қайтуында тоқтың шамасындағы мүмкін шығын және ол 1,1-1,2 тең.

Қорғаудың іске қосылу тоғы мына формуламен анықталады:

I_с.з > (К_зап / К_воз ) К_з I_{р max}

Қорғаудың сезімдімігі сезімділік коэффицентімен анықталады:

К_и = I_к.з.min / I_с.з

Қозғалатын желі үшін сезімділік коэффиценті жеткілікті, егер I_к.з.min шамасы қорғаудың іске қосылу тоғынан 1,5 есе көп болса.

Максималды тоқтық қорғаудың артықшылықтары оның қарапайымдылығы, сенімділігі және қорғаудың басұа түрлеріне қарағанда арзандылығы.

Максималды тоқтық қорғаудың кемшіліктері:

а) уақыт ұстанымы үлкен, әсіресе тұтыну көзіне жақын жерде, ал негізгі мұнда тұрақтылық шарты бойынша қ.т. лезде сөндіру қажет.

б) жүктеме тоқтарының шамасы мәнді және саны көп параллель тізбектердің тармақтарында қ.т. кезіндегі жеткіліксіз сенімділік.

Бақылау сұрақтары:

1. Тоқтық қорғаудың анықтамасы.

2. Қорғаудың іске қосылу себептері.

3. Қорғау түрлері және еРРоның айырмашылықтары.

4. Максималды тоқтық қорғаудың жұмыс істеу принципі.

5. Максималды тоқтық қорғаудың классификациясы.

6. Іске өосу тоғын таңдау.

7. Қор коэффицентінің анықтамасы.

8. Сезімділік коэффиценті.

9. Қорғаудың артықшылықтары мен кемшіліктері.

№2 Лабораториялық жұмыс

Тоқтық үзулер.

2.1. Тоқтық үзулердің жұмыс істеу принципі

Тоқтық үзу қ.т. лезде сөндіру қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін тоқтық қорғаудың бір түрі. Тоқтық үзу лезде әсерлі үзуге және уақыт ұстанымын үзуге болып бөлінеді. Тоқтық үзулердің талғамдылығының әсері оның жұмыс аймағының шектелуімен жүзеге асырылады. Бұл тізбек үшін үзудің іске қосылу тоғы әсерлі таңдалған аймақ соңында күйреу кезінде қорғау арқылы өтетін қ.т. максималды жағынан үлкен етіп таңдалады. Мұндай әсер ету аймағын шектеу әдісін 5 сурет көмегімен түсіндіруге болады. Қорғалатын желінің кез келген нүктесіндегі қ.т. тоғы

I_к = Е_с / ( Х_с+Х_л.к )

Мұнда Е_с- жүйедегі генераторлардың эквиваленті э.қ.к.

Х_с және Х_л.к – қ.т. нүктесіне дейінгі желі бөлігінің және жүйк кедергісі.

Тұтылу көзінен қ.т. нүктесін жойған кезде Х кедергі өседі, ал М нүктесінгің бүліну кезінде қ.т. тоғынан тоқ үлкен, яғни

I_с.з > I_қ(м)

Күйреу кезінде АМ учаскесінің шегінде қорғау АN желісінің I_қ ≥ I_с.з. бөлігінде жұмыс істеді.Сонымен, іске қосылу тоғымен қорғаудың әсерлі аймағы АN желісінің бір бөлігін қамтиды және АМ учаскесінің шегінен шықпайды. Тоқтық үзулер тұтыну көзі бір және екі жақты радиалды тораптарда қолданады. Үзудің есептік аймағын қаматамасыз ету оның тізбектері тұтынатын тоқ трансформаторы үзу тоғы кезінде жұмыс дәлдігін қамтамасыз ету қажет.(яғни, I_р ≥ 10% ).

2.2 Тұтыну көзі бір жақты желілерде лезде әсерлі үзулер.

а) Үзудің схемасы.

Уақыт ұстанымысыз үзудің принципиалдық схемасы 5.2. суретінде көрсетілген, ал бейтараптары жермен қосылған тораптарда 4.2. суретінде көрсетілгендей максималды қорғау схемаларынан уақыт релесінің жоқтығымен ерекшеленетін екі фазалы және үш фазалы схемалар қолданылады. Бейтараптары оқшауланған немесе үлкен кедергі арқылы жермен қосылған тораптарда екі фазалы схемалар қолданылады.

б) Үзудің іске қосылу тоғы.

Талғамдылықтың шарты бойынша басқа тораптың қорғауларымен уақыт ұстанымысыз үзу (t=0) АВ қорғалатын желінің шегінен тыс жұмыс істемеуі қажет. Бұл талапты орындау үшін, лезде іске қосылу тоғы 5.1. шартын қанағаттандыру қажет.

Осыған сәйкес

I_с.з = К_зап I_қ(м) макс

Мұнда I_қ(м) макс – В қосалқы станцияның шиналарында қ.т. негізінде желі фазасындағы қ.т. максималды тоғы.

К_зап - реленің іске қосылу тоғындағы қателікті және қ.т. тоғын I_қ(м) макс есептегенде қателікті ескеретін қор коэффиценті.

Қ.т. тоғы I_қ(м) макс күйреулері үлкен жүйелердің жұмыс режимдері үшін есептеледі. Үзудің өзіндік іске қосылу уақыты 2,02-0,01с болғандықтан I_қ(м) макс тоғы уақыттың алғашқы моментіне есептеледі және периодты құрауыштың мәніне тең деп ұабылданады. Қ.т. тоғын есептеген кезде генераторлар аса өтпелі кедергімен алмастырылады.

Аралық релесіз сөндіруге тікелей тоқтың реле әсерлі үзулер схемасында үзудің жұмыс істеу уақыты бір перидқа жетуі мүмкін (яғни 0,02с). Бұл жағдайда қ.т. тоғының апериодты құраушысын ескеруіміз қажет, I_қ(м) макс тоғын К_а = 1,6-1,8 коэффицентіне көбейтеміз.

ЭТ типті тоқтың релесі бар үзулерде қор коэффиценті К_зап=1,2-1,3 тең деп қабылданады.РТ-80 типті реле үзулерінде іске қосу тоғында 20% қателік бар, сондықтан К_зап = 1,5 қабылданады.

Үзудің әсерлі аймағы графикалық түрде анықталады, 5.3. суретте көрсетілген. Әдетте, максималды және минималды режимдері үшін L қашықтықтан I_қ = f(L) қ.т. нүктесіне дейінгі қашықтыққа тәуелді қ.т. тоғының қисығы тұрғызылады және оның I_с.з. түзуімен қиылысқан нүктесі бойынша максималды және минималды (АN және АМ) режимдерінде үзу аймағының соңы табылады. Үзудің әсерлі аймағы желі ұзындығы бойынша тоқтың түсу сипатына тәуелді.

Неғұрлым желінің басында және соңында қ.т. негізінде I_қ тоқтарының айырмашылығы болса, соғұрлым үзудің қамту аймағы ұлғаяды.

Электр қондырғыларды орналастыру шарты үзуді қолдануға нұсқау етеді, егер оның әсерлі аймағы қорғалатын желінің 20% кем болмаса.

Үзудің қарапайымдылығының нәтижесінде әсерлі аймақта қосымша қорғау ретінде қолданылады, егер желінің негізгі қорғауы ол аймаққа ие болса.

в) Үзудің әсер ету уақыты.

Лезде үзудің әсер ету уақыты тоқтық реленің іске қосылу уақытынан тұрады (5.2а сурет). Жылдам әсерлі (0,02с) аралық реле кезінде үзу t=0,04-0,06с аралығында іске қосылады.

Аралық реле тоқтың реле контактілерінің жұмысын жеңілдетіп және ҚТ апероидты құраушысының тоғын ескермеуге мүмкіндік береді, себебі соңғысы тез өшеді (0,02-0,03с).

Асық кернеулерден түтікше разрядтауышпен қорғалған желілерде үзу олардың жұмыс кезінде де іске қосыла береді. Разрядтауыштардың жұмыс істеу уақыты 0,01-0,02с . Разрядтауыштардың каскадты жұмыс істеу кезінде ол 0,04-0,06с дейін өседі.

№3 Лабораториялық жұмыс.

Тоқтық бағытталған қорғау.