лр 3
.docx
Инженерная школа энергетики
13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
ОЭЭ
Дисциплина «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»
ОТЧЕТ
по лабораторной работе № 3
Тема работы |
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ |
Вариант 0
Обучающийся
Группа |
ФИО |
Подпись |
Дата |
5А35 |
|
|
24.04.26 |
Преподаватель
Должность |
ФИО |
Подпись |
Дата |
Доцент ОЭЭ |
|
|
|
Работа защищена на оценку (баллы) |
|
|
|
|
|
Томск – 2026г.
Цель работы: изучить принцип работы поперечной дифференциальной защиты параллельных линий, научиться настраивать и исследовать поведение защиты в аварийных режимах.
Описание
сетевого участка и его режимов работы
Рисунок 1 – Схема сетевого участка
Участок сети, состоящий из двух отходящих линий, питание осуществляется одним источником. По концам каждой из параллельных линий ставятся трансформаторы тока с одинаковыми коэффициентами трансформации. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединяются между собой на разность токов. Параллельно вторичным обмоткам включается пусковой орган, выполненный на реле тока и реле мощности. |
Таблица 1 – Параметры сети
№ варианта |
Номинальное напряжение, кВ |
Сопротивление системы, Ом |
Длина линии, км |
Ток нагрузки, кА |
0 |
110 |
2,2 |
55 |
0,087 |
Таблица 2 – Результаты измерений рабочих токов и токов короткого замыкания
Точка КЗ |
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
К5 |
К6 |
К7 |
|||||||
Ток трёхфаз. КЗ, кА |
1 пк |
28,868 |
3,862 |
0 |
28,868 |
3,862 |
0 |
2,624 |
||||||
2 пк |
0 |
1,391 |
5,249 |
0 |
1,391 |
5,249 |
||||||||
Ток двухфаз. КЗ, кА |
1 пк |
25 |
3,345 |
0 |
25 |
3,345 |
0 |
2,273 |
||||||
2 пк |
0 |
1,205 |
4,545 |
0 |
1,205 |
4,545 |
||||||||
Макс. рабочий ток, кА |
0,087 |
|||||||||||||
Схема защиты и принцип ее работы:
Рисунок 2 – Поперечная дифференциальная токовая защита
параллельных линий: а) токовые цепи; б), в) цепи напряжения; г), д) цепи постоянного тока.
Поперечная дифференциальная защита линий предназначена для двух параллельных цепей и работает по принципу сравнения токов: в нормальном режиме или при внешнем КЗ токи в обеих линиях равны, и их разность в реле равна нулю; но при повреждении на одной из линий (внутри защищаемой зоны) равенство нарушается — в поврежденной линии ток становится больше, и появляется ток небаланса, который вызывает срабатывание реле, отключающее только поврежденную линию, причем защита действует мгновенно без выдержки времени. |
Расчет параметров защиты:
Таблица 3 – Расчетные параметры защиты
Наименование параметра |
Расчетное выражение |
Числовое выражение |
1. Ток срабатывания защиты, кА: |
|
|
- расчетные условия |
|
|
- принятое значение |
|
|
2. Чувствительность защиты в зоне каскадного действия: |
|
|
- КЗ в начале линии |
|
|
- КЗ в конце линии |
|
|
Исследование поведения защиты в аварийных режимах
Таблица 4 – Поведение защиты в аварийных режимах
Режим
|
Вид и место КЗ |
Сработавшие полукомплекты и отключенные выключатели |
Очередность срабатывания полукомплектов |
Оценка селективности |
К1(3) |
1, 2; Q1 и Q3 |
1,2 |
К2(3) |
1, 2; Q1 и Q3 |
Одновременно |
|
К3(3) |
1, 2; Q1 и Q3 |
2,1 |
|
К4(3) |
1, 2; Q2 и Q4 |
1,2 |
|
К5(3) |
1, 2; Q2 и Q4 |
Одновременно |
|
К6(3) |
1, 2; Q2 и Q4 |
2,1 |
|
К7(3) |
– |
– |
|
Оценка чувствительности |
К1(2) |
1, 2; Q1 и Q3 |
1,2 |
К3(2) |
1, 2; Q1 и Q3 |
2,1 |
|
К4(2) |
1, 2; Q2 и Q4 |
1,2 |
|
К6(2) |
1, 2; Q2 и Q4 |
2,1 |
|
Аварийная ситуация – отказ первого комплекта |
К1(3) |
– |
– |
К2(3) |
2; Q3 |
2 |
|
К3(3) |
2; Q3 |
2 |
|
Аварийная ситуация – отказ второго комплекта |
К1(3) |
1; Q1 |
1 |
К2(3) |
1; Q1 |
1 |
|
К3(3) |
– |
– |
Вывод: в ходе лабораторной работы была исследована и рассчитана поперечная дифференциальная защита, затем было проведено её испытание. Чувствительность защиты определяется по коротким замыканиям на границе зоны каскадного действия и в точке равной чувствительности. Исходя из расчётов и проведенных испытаний, защита обладает достаточной чувствительностью, так как выполняется условие и при двухфазных КЗ защита отключала необходимые линии. Данный тип защиты не работает при внешних КЗ. Это было подтверждено при оценке селективности в точках КЗ, находящихся на нагрузках.