Министерство образования и науки Российской Федерации

Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова Кафедра тоэ и рза

Курсовая работа

по элементам автоматических устройств

на тему: исследование токовой отсечки

1 Вариант

Выполнил студент

группы ЭЭ-22-06

Миронов С. П.

Проверил

Преподаватель

Павлов А.О.

Чебоксары 2009

Содержание

(1) Вводная часть …………………………………………………….…………с. 3

(2) Привести промышленно выпускаемые аналоги ...………………………..с. 8

(3) Модель элемента в формате Simulink …………………………………....с. 10

(4) Основные параметры элемента ………………………………...………....с. 10

(5) Методика испытаний и графическое представление испытательной установки в формате Simulink ……………………………………………....с. 11

(6) Протокол испытаний ………………………………………………..……с. 11

(7) Выводы ……………………………………………………………………с. 13

Задание:

1. Выбрать тип изучаемого элемента по таблице (токовая отсечка).

2. Составить модель выбранного элемента АУЭС.

3. Определить основные параметры и характеристики.

4. Составить методику испытаний (проверок).

5. Провести испытания (проверку) модели с использованием испытательных сигналов.

6. Составить протокол результатов тестирования.

Отчёт о выполнении:

(1) Вводная часть.

Токовой отсечкой называется защита, реагирующая на превышение током в реле уставки. Уставки токовых отсечек выбираются так, чтобы отсечка не работала при КЗ за пределами защищаемой зоны. Для этого ток срабатывания (I_с.з) должен быть больше максимального тока КЗ в начале смежного участка (I_K max) : I_с.з > I_к М (1).

Существует несколько характерных случаев применения отсечки:

Рисунок 1

Зона действия отсечки

1. Отсечки мгновенного действия на линиях с односторонним питанием

Ток срабатывания мгновенной отсечки должен удовлетворять условию (1) при КЗ в конце защищаемой ЛЭП:

(2)

где I_к(М)mах – максимальный ток КЗ в фазе ЛЭП при КЗ на шинах подстанции В (точка М на рис.1); k_отс – коэффициент отстройки.

Ток КЗ I_к(М)mах рассчитывается для таких режимов работы ЭЭС и видов повреждений, при которых он оказывается наибольшим. Поскольку собственное время действия отсечки равно 0,02–0,01 с, то ток КЗ рассчитывается для начального момента времени (t = 0) и принимается равным действующему значению периодической составляющей.

В схемах отсечки, где токовые реле действуют непосредственно на отключение без промежуточного реле или с быстродействующим промежуточным реле, время действия отсечки может достигать одного периода (т.е. 0,02 с). В этом случае следует учитывать апериодическую составляющую тока КЗ, умножая ток I_к(М)mах на коэффициент k_a = 1,6÷1.8.

У отсечек ЛЭП с токовыми реле типа РТ-40 k_отс = 1,2÷1,3; с реле типа РТ-80 и РТ-90 k_отс = 1,5 из-за большей погрешности реле.

На одиночных ЛЭП, питающих тупиковую ПС, и на ЛЭП, питающих подстанции, подключенные по схеме ответвления, необходимо дополнительно к условию (2) отстроить отсечку от суммарного броска тока намагничивания трансформаторов, установленных на этих подстанциях. Отстройка проверяется по выражению

(2а)

где I_hom.t – суммарный номинальный ток трансформаторов ПС.

Ток срабатывания отсечки принимается равным большему значению из определенных по (2) и (2а).

Ток срабатывания реле отсечки выбирается по выражению

(2б)

где k_сх – коэффициент схемы.

Зона действия отсечки определяется графически, как показано на рис. 3. I_К = f(l) для максимального и минимального режимов (кривые 1 и 2 на рис.3), и по точке пересечения их с прямой I_с.з находится конец зоны отсечки в максимальном и минимальном режимах (N₁ и N₂ соответственно).

Зону действия отсечки можно также определить по формуле

(3)

где Х_отс – зона действия отсечки, выраженная в процентах от сопротивления защищаемой ЛЭП; Х_л – сопротивление защищаемой ЛЭП; Х_с – сопротивление ЭЭС; I_с.з – ток срабатывания отсечки.

ПУЭ рекомендуют применять отсечку, если ее зона действия охватывает не менее 20% защищаемой ЛЭП, но она применяется и при зоне действия, меньшей 20%, если основная защита ЛЭП имеет мертвую зону.

При схеме работы ЛЭП блоком с трансформатором (рис. 3) отсечку отстраивают от тока при КЗ за трансформатором в точке К₁ В этом случае отсечка защищает всю ЛЭП и оказывается весьма эффективной.

Время действия отсечки. Время действия мгновенной отсечки складывается из времени срабатывания токовых и промежуточного реле. При быстродействующих промежуточных реле (0,02 с) отсечка срабатывает в течение времени t_з = 0,04 ÷ 0,06 с. Наличие промежуточного реле облегчает работу контактов токовых реле и позволяет не учитывать апериодическую составляющую тока КЗ, поскольку последняя затухает очень быстро (за 0,02-0,03 с). На ЛЭП, защищенных от перенапряжений трубчатыми разрядниками, отсечка не должна срабатывать при их действии. Время работы разрядников составляет около 0,01-0,02 с. При каскадном действии разрядников оно увеличивается до 0,04-0,06 с. Применением промежуточного реле с временем действия t = 0,06 ÷ 0,08 с удается отстроить отсечку от работы разрядников.