
- •Билеты по предмету «Релейная защита»
- •1. Защиты генератора от асинхронных режимов
- •2. Автоматические регуляторы возбуждения сильного действия (арв сд)
- •3. Защиты силовых трансформаторов
- •Релейная защита трансформаторов мощностью 1000-4000 кВа (6 – 20 кВ)
- •Дифференциальная защита
- •Особенности выполнения дифференциальной защиты трансформаторов
- •Наличие токов небаланса в схеме дифференциальной защиты. Составляющие тока небаланса:
- •Дифференциальная токовая защита с промежуточными быстронасыщающимися трансформаторами тока
- •Дифференциальная токовая защита с магнитным торможением
- •Примеры
- •4 . Защита сборных шин
- •Дифференциальная защита шин
- •Мероприятия по повышению надежности дзш
- •Дополнительная информация из Чернобровова.
- •Контроль исправности токовых цепей
- •Пример: Шкаф шэ2607 065 [экра]
- •Дифференциальная защита шин
- •Дифференциальная защита шин с торможением
- •Дифференциальный и тормозной токи в формирователе
- •Органы дзш
- •Зона кз
- •Характеристика срабатывания дзш
- •Расчёт параметров срабатывания дзш
- •Очувствление дифференциальной защиты
- •Чувствительность
- •Проверка чувствительности дзш/дзо
- •Контроль обрыва цепей тока
- •Неполная дзш
- •Логическая защита шин (лзш)
- •Дуговая защита шин
- •5. Защиты двигателей
- •Защита от перегрузок
- •Защита при пуске двигателя и от заклинивания ротора
- •Защиты от однофазных замыканий на землю
- •Защита от обратной мощности
- •Защита от потери питания
- •Защиты от двойных замыканий на землю
- •Направленная токовая защиты от озз
- •Защита от асинхронного режима (несинхронного включения)
- •Дифференциальная защита двигателя
- •Минимальная токовая защита (МинТз)
- •Защита от асинхронных режимов (зар)
Дуговая защита шин
Для защиты шин в комплектных распределительных устройствах применяют ЗДЗ – защиту от дуговых замыканий.
Комплектные распредустройства (КРУ) 6, 10, 35 кВ являются распространенными элементами электрических станций и подстанций. При возникновении КЗ внутри этих устройств, время отключения должно быть не более 1 секунды. Это связано с их небольшими размерами и компактным расположением.
Опасность дуги в КРУ (6, 10, 35 кВ)
При возникновении короткого замыкания, сопровождающегося электродугой, в считанные доли секунды резко возрастает температура, повреждая стенки ячейки и переходя в соседние.
Если вовремя не принимаются меры, то необратимо выходят из строя целые секции КРУ с глубокими повреждениями механического и термического характера. В электроустановках возникают очаги возгорания.
Буквально за мгновения ячейка, в которой создалось короткое замыкание с электродугой, выгорает дотла и не подлежит ремонту.
Принцип защитного действия реле основан на распознавании специальным датчиком вспышки электрической дуги и передаче информации исполнительным элементам, которые отключают выключатели ячеек.
Появление дуги вызывает изменение параметров: яркости света, характеристик в цепи (тока, напряжения, сопротивления), давления и температуры.
Чтобы замыкания не перешли на другие ячейки КРУ, предусмотрено полное отключение оборудования.
Дуговая защита КРУ срабатывает гораздо быстрее и эффективнее максимальной токовой защиты (МТЗ).
Типы защит от дуговых замыканий
Механическая:
клапанная или мембранная – реагирует на давление воздуха, повышающееся при появлении дуги (недостаточная чувствительность при малых токах КЗ (дуга обладает сопротивлением, поэтому ток КЗ уменьшается))
Электронная:
фототиристорная – реагирует на вспышку от дуги (могут быть ложные срабатывания при попадании прямых солнечных лучей или ламп освещения, чувствительны к электромагнитным помехам на ПС)
Волоконно-оптическая: наиболее современная и качественная.
Волоконно-оптические датчики (ВОД) размещают в отсеках ввода, выкатного элемента, в кабельном отсеке. Волоконно-оптическая линия связи служит передающим звеном при срабатывании датчика на вспышку дуги. Микропроцессорный терминал, получив сигнал от датчика и сигнал от пуска МТЗ (для надежного действия ЗДЗ), подает команду на отключение выключателей для устранения короткого замыкания.
5. Защиты двигателей
Признак того, что с двигателем происходит что-то неладное — значительное повышение температуры корпуса. Причины перегрева:
• выход за пределы параметров питающего напряжения;
• неправильное подключение схемы питания;
• электрическая неисправность двигателя;
• механическая неисправность двигателя;
• перегрузка электродвигателя со стороны нагрузки;
• несоответствие условий окружающей среды.
Защита от перегрузок
Согласно ПУЭ, данный вид защиты должен быть предусмотрен для электродвигателей:
• подверженных перегрузке по технологическим причинам;
• с особо тяжелыми условиями пуска и самозапуска (длительность прямого пуска непосредственно от сети 20 с и более);
• перегрузка которых возможна при чрезмерном увеличении длительности пускового периода вследствие понижения напряжения в сети.
Выдержка времени должна быть отстроена от длительности пуска электродвигателя в нормальных условиях и при самозапуске, после действия АВР и АПВ. Выдержка времени защиты от перегрузки СД, во избежание излишних срабатываний при длительной форсировке возбуждения, должна быть близкой к наибольшей допустимой по тепловой характеристике электродвигателя.
На электродвигателях, подверженных перегрузке по технологическим причинам, защиту, как правило, следует выполнять с действием на сигнал и автоматическую разгрузку механизма. Действие защиты на отключение электродвигателя допускается для:
• механизмов, у которых отсутствует возможность своевременной разгрузки без останова, или работающих без постоянного дежурства персонала;
• механизмов с тяжелыми условиями пуска или самозапуска. На электродвигателях, имеющих принудительную вентиляцию, следует устанавливать защиту, действующую на сигнал и отключение электродвигателя при повышении температуры или прекращении действия вентиляции.
Типичная пусковая характеристика асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором:
В случае, если номинальный ток двигателя 𝐼номАД, А, не приведен в паспортных данных, его определяют по формуле:
где 𝑃ном – номинальная мощность электродвигателя, кВт;
𝑈ном – номинальное линейное действующее напряжение двигателя, кВ;
𝜂 – номинальный коэффициент полезного действия (кпд) электродвигателя;
𝑐𝑜𝑠𝜑 – номинальный коэффициент мощности электродвигателя.
Расчет максимального тока двигателя:
Под максимальным током далее следует подразумевать периодическую составляющую максимально возможного тока двигателя. В случае прямого пуска двигателя с короткозамкнутым ротором максимальный ток определяют по формуле:
𝐼𝑚𝑎𝑥 = 𝑘пуск ∙ 𝐼ном АД ,
где 𝑘пуск – кратность пускового тока машины (как правило, от пяти до восьми);
𝐼ном АД – номинальный ток двигателя.
В случае реакторного пуска двигателя определяют полное пусковое индуктивное сопротивление двигателя 𝑥𝑑, Ом, по формуле:
где 𝐼𝑚𝑎𝑥 – максимальный ток при прямом пуске, А;
𝑈ном – номинальное напряжение двигателя, В.
Максимальный ток двигателя 𝐼𝑚𝑎𝑥, А, при реакторном пуске определяют по формуле:
где 𝑥с – индуктивное сопротивление сети;
𝑥р – индуктивное сопротивление реактора.