Ответы по ОПРЗА экзамен

Режим работы системы предшествующий КЗ, влияет на выбор расчетных условий. Максимальный режим характеризуется следующими условиями:

-Включены все источники энергии, питающие сеть.

-При расчете КЗ на землю включены все трансформаторы и автотрансформаторы, нормально работающие с заземленной нейтралью.

-Схема участка сети, непосредственно примыкающая к месту КЗ такова, что по защищаемому элементу проходит max ток КЗ. Например, при наличии двух параллельных линий и КЗ на шинах приемной п/с max ток КЗ в месте КЗ будет максимальным , если включены обе линии. Max ТКЗ по одной линии может оказаться в режиме, когда одна из линий отключена. В кольцевой сети ТКЗ по линиям будет max при разомкнутом кольце, а

вместе КЗ – при замкнутом.

Минимальный режим характеризуется условиям, противоположенными максимальному режиму.

Для определения min ТКЗ в расчете принимается отключенной практически возможная часть источников питания, а схема соединений принимается такой, при которой по защищаемому элементу проходит min ТКЗ.

15.Расчет токов короткого замыкания для целей релейной защиты.

16.Выполнение графической части проекта: - структурная схема защиты; - функциональная схема защиты; - принципиальная схема защиты; - схема

подключения защит к энергообъекту; - схема соединений (монтажная) защиты; - схема расположения; - карта селективности защит.

Основным техническим документом, определяющим возможность монтажа устройств РЗА, является их схема. В соответствии с “Указаниями методическими межотраслевыми по применению государственных стандартов ЕСКД в электрических схемах №9386 ТМ Т- 1 “ схемы разделяются на следующие типы: структурные, функциональные, принципиальные (полные), соединений (монтажные), подключения, расположения, общие.

Структурная схема должна показывать основные функциональные части установки, их назначения и взаимодействия. Функциональные части установки (устройства) изображаются прямоугольниками (логические защиты в соответствии с их графическим изображением) или квадратами, над или справа от которых располагаются их позиционные обозначения. Внутри квадратов (прямоугольников) может быть указана дополнительная информация.

Сигнал

Структурная схема МТЗ

Структурная схема токовых отсечек: 1 – отсечка, действующая при междуфазных КЗ;

2– отсечка нулевой последовательности;

3– реле управления выключателем.

21

Принципиальная схема - должна давать полное представление о составе элементов и взаимодействии между ними и, как правило, детальное представление о принципах работы устройства. Принципиальная схема изображает соединение всех электрических элементов устройства, представленных в виде условных обозначений, оговоренных ГОСТом.

Принципиальные схемы УРЗА делятся на совмещенные и разнесенные (развернутые). На совмещенных схемах воспринимающие (обмотки) и исполнительные (контакты)

части УРЗА изображаются рядом.

Комплектные устройства, содержащие ряд реле, или условно в виде одного аппарата, или в виде нескольких реле, обведенных контуром, указывающим на комплектное исполнение.

Схема соединений (монтажная) - должна показывать соединение составных частей установки, давать технические данные и обозначения проводов, кабелей, которыми осуществляются соединения, а также места их присоединения и ввода.

Схема расположения - должна отражать относительное расположение составных частей установки. Схемы расположения и монтажная (соединений) , как правило, выполняются на одном листе. Схемы расположения и соединений являются рабочими чертежами, по которым выполняется монтаж вторичных цепей. Все электромеханическое оборудование проектируемого объекта разбивается на монтажные единицы. Под монтажной единицей понимается совокупность оборудования, аппаратуры, приборов, кабелей и т.д., относящихся к одному устройству, обособленному по функциональному, технологическому или структурному признакам. Монтажной единицей могут быть:

генератор, тр-р, линия;

тр-р сн, электродвигатель, задвижка;

23

 УРЗА, сигнализации, контроля.

Карта селективности - является особым видом подключения. Она должна давать представление не только о шинах УРЗА, их размещении, но и о выбранных значениях уставок. Символы УРЗА показываются в рассечке защищаемого присоединения с той стороны выключателя, где установлены измерительные тр-ры. Уставки РЗА указываются в первичных величинах. Обязательно указываются коэффициенты трансформации ТТ и ТН.

При этом допускается не изображать полную схему внутренних соединений, ограничиваясь изображением только внешней схемы подключения комплектной защиты к измерительным трансформаторам тока и напряжения и выходных цепей.

24

На разнесенных схемах воспринимающие и исполнительные части устройства изображаются отдельно; схемы выполняются для вторичных цепей ТН и ТТ, оперативных цепей защиты, цепей дистанционного управления выключателями, цепей сигнализации. В настоящее время документация ВНИИР (ЧЭАЗ) выполняется в виде разнесенных схем для сложных УРЗА и в совмещенном варианте для простейших реле.

Схема подключения - должна показывать условными символами присоединение различных УРЗА и измерительных приборов к измерительным ТТ и ТН. Комплектные устройства допускается обозначать заводской маркой данного устройства.

Требования к изображению схем на чертежах.

Схема д.б. комплектной, но без ущерба для ясности и удобства чтения. При этом д.б. минимальное количество пересечений. Коммутирующие устр-ва на схемах изображаются в отключенном положении, т.е. при отсутствии тока во всех цепях схемы.

25

17. Факторы, влияющие на выбор устройств РЗА линий электропередачи.

Проектирование УРЗА ЛЭП, помимо учета общих требований, изложенных ранее, должно учитывать следующее обстоятельство:

*режим работы ЛЭП в рассматриваемом узле ЭЭС; конфигурацию сети, наличие или отсутствие резерва в питании потребителей, возможные перегрузки при нормальном режиме или аварийном отключении;

*режим заземления нейтралей силовых тр-ов (заземление всех или части нулевых точек тр-ов а) наглухо, б) через индуктивную катушку, в) через активное сопротивление);

*уровень напряжения, протяженность линий и величину емкостной проводимости;

*типы выключателей и другой коммутационной аппаратуры, установленных на линии, их способность к повторному включению (однократному, многократному, быстродействующему, по фазному), а также время отключения и включения.

Различные виды конфигураций электрических сетей, определяющих выбор типов УРЗА можно разбить на следующие характерные группы (ЛЭП 35кВ и выше):

1 группа - ЛЭП одноцепные, по которым происходит одностороннее питание потребителей (радиальные ЛЭП 35-110кВ);

2 группа - ЛЭП одноцепные в эл-х сетях с двусторонним питанием при отсутствии других связей между генерирующими станциями (110кВ и выше);

3 группа - параллельные ЛЭП (35кВ и выше); 4 группа - ЛЭП одноцепные или двухцепные с ответвлениями к понизительным

подстанциям (с отпайками ); 5 группа - ЛЭП в кольцевой сети с одной точкой питания;

6 группа - ЛЭП, входящие в эл-е сети сложной конфигурации с несколькими генерирующими элементами.

18.УРЗА радиальных ЛЭП.

Втаких ЛЭП защиты выполняются с относительной селективностью. Здесь

применяют, как правило, наиболее простые токовые защиты. Токовыми называются защиты с относительной селективностью, реагирующие на ток, проходящему по защищаемому элементу.

Токовые защиты делятся на МТЗ и ТО. Главное различие между ними заключается в способе обеспечения селективности.

Селективность действия МТЗ достигается с помощью выдержек времени. Селективность токовых отсечек обеспечивается соответствующим выбором тока срабатывания.

МТЗ ЛЭП

G

МТЗ являются основным видом РЗ для сетей с односторонним питанием.

Каждая ДЭП имеет свою защиту, отключающую ЛЭП в случае повреждения на ней самой или на шинах питающейся от нее п/ст, и резервирующую РЗ соседней ЛЭП. МТЗ

26

Зона действия мгновенной отсечки по условиям селективности не должна выходить за пределы защищаемой ЛЭП. Зона действия отсечки, работающей с выдержкой времени, выходит за пределы защищаемой ЛЭП и по условию селективности должна отстраиваться от конца зоны РЗ смежного участка по току и по времени. ТО применяются как в радиальной сети с односторонним питанием, так и в сети, имеющей двустороннее питание.

Токовыми направленными называются защиты также с относительной селективностью, реагирующие на ток и направление (знак) мощности к.з. в месте их включения. Защиты приходят в действие при превышении током в месте их включения заранее установленного значения (уставки). В общем случае, как и все защиты с

Преимуществом защиты со ступенчатыми характеристиками по сравнению с другими является более простое выполнение ИО.

27

Первые ступени обычно работают без специально устанавливаемой выдержки времени ( t время срабатывания защиты).

t 0.02 0.1 сек Учитывают действие в каскаде трубчатых разрядников.

Вторые ступени работают с выдержкой времени t (II) , обычно одинаковой для всех защит линий сети. Это время, составляющее в среднем около 0.5сек, предотвращает возможность срабатывания II ступени защиты при к.з. в начале смежных элементов. Защищаемая II ступенью зона l (II) должна с запасом охватывать конец участка (за I зоной) и шины п/ст противоположной стороны. Конец l (II) ограничивается началом второй зоны защиты смежного участка, что предотвращает возможность одновременного срабатывания смежных защит (последующей и предыдущей) с одинаковым t (II) при к.з. во второй зоне предыдущей защиты (например, защиты 3 при к.з. в l (II) 2 защиты 2).

Третьи ступени имеют наибольшие выдержки времени t (III), выбираемые по ступенчатому принципу тем большими, чем ближе включена защита к источнику питания. При этом выдержка времени n-ой защиты

tnIII t(nIII-1) max t ,

где t ступень выдержки времени, применяемая в среднем около 0.5 сек.

Основное назначение III ступеней выполнение функций резервирования при к.з. на предыдущем участке и отказе его защиты или выключателя. Конец зон действия lIII III ступеней часто не фиксируется. Очень часто защиты выполняются таким образом, что последующие ступени каждого устройства могут срабатывать при несрабатывании по некоторым причинам (например, из-за низкой чувствительности) предыдущих ступеней.

Тогда для предотвращения возможных отключений таких к.з. часто с большой выдержкой времени t nII при 3-х ступенчатом выполнении защиты между II и последней ступенями включают дополнительную со временем t nIII > t nII-1 , а III ступень превращают в IV c t nIV .

28

19.Расчет токов короткого замыкания и выбор защит на примере ВЛ-177,178 Комиэнерго.

20.Особенности применения токовых защит на радиальных ЛЭП.

21.Токовые защиты(МТЗ и ТО): расчет уставок и коэффициентов чувствительности ступеней токовой защиты.

4.1.Принцип действия токовых защит

При коротком замыкании ток в линии увеличивается. Этот признак используется для выполнения токовых защит. Максимальная токовая защита (МТЗ) приходит в

действие при увеличении тока в фазах линии сверх определенного

значения.

Токовые защиты подразделяются на МТЗ, в которых для

обеспечения селективности используется выдержка времени, и

токовые отсечки, где селективность достигается выбором тока

срабатывания. Таким образом, главное отличие между разными

типами токовых защит в способе обеспечения селективности.

Рис. 4.1.1

4.2. Защита линий с помощью МТЗ с независимой выдержкой времени

МТЗ – основная защита для воздушных линий с односторонним питанием. МТЗ оснащаются не только ЛЭП, но также и силовые трансформаторы, кабельные линии, мощные двигатели напряжением 6, 10 кВ.

Рис. 4.2.1

Расположение защиты в начале каждой линии со стороны источника

питания.

На рис. 4.2.1 изображено действие защит при КЗ в точке К. Выдержки времени защит подбираются по ступенчатому принципу и не зависят от величины тока, протекающего по реле.

4.2.2. Выбор тока срабатывания защиты

Защита должна надежно срабатывать при повреждениях, но не должна действовать при максимальных токах нагрузки и её кратковременных толчках (например, запуск двигателей).

Слишком чувствительная защита может привести к неоправданным отключениям.

Главная задача при выборе тока срабатывания состоит в надежной отстройке защиты от токов нагрузки.

29

Существуют два условия определения тока срабатывания защиты.

Первое условие. Токовые реле не должны приходить в действие от тока

нагрузки:

Iс.з>Iн.макс,

(4.1)

где Iс.з – ток срабатывания защиты (наименьший первичный ток в фазе линии, необходимый для действия защиты);

Iн.макс – максимальный рабочий ток нагрузки.

Второе условие. Токовые реле, сработавшие при КЗ в сети, должны надёжно возвращаться в исходное положение после отключения КЗ при оставшемся в защищаемой линии рабочем токе.

При КЗ приходят в действие реле защит I и II (рис.4.2.1). После отключения КЗ защитой I прохождение тока КЗ прекращается и токовые реле защиты II должны вернуться в исходное положение.

Ток возврата реле должен быть больше тока нагрузки линии, проходящего через защиту II после отключения КЗ. И этот ток в первые моменты времени после отключения КЗ имеет повышенное значение из–за пусковых токов электродвигателей, которые при КЗ тормозятся вследствие понижения (при КЗ) напряжения:

Увеличение Iн.макс, вызванное самозапуском двигателей, оценивается

коэффициентом запуска kз.

Учет самозапуска двигателей является обязательным.

При выполнении условия (4.2) выполняется и условие (4.1), так как Iвоз<Iс.з. Поэтому для отстройки защиты от нагрузки за исходное принимается условие (4.2):

Iвоз=kнkзIн.макс, (4.3)

где kн – коэффициент надежности, учитывающий возможную погрешность в величине тока возврата реле, kн=1,1...1,2.

Ток срабатывания защиты находят из соотношения

Вторичный ток срабатывания реле находится с учетом коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока nт и схемы включения реле kсх:

30