Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электроснабжение металлургических предприятий релейная защита силового электрооборудования. Учебное пособие
.pdf
участке,какэтопоказанонарис.1.3.ПриповреждениивточкеМзащитанеработает,таккакнесоблюдаетсяусловиеIсз>Iк(M).
Отсечки применяются для защиты тупиковых и транзитных линий. Трансформаторытока,питающие цепи ТО, должныработатьс
погрешностьюнеболее10% для обеспечениязаданнойзонысрабатываниязащиты.
Как уже было сказановыше, ТОне должна срабатыватьпри поврежденияхнашинахподстанцииВ. Дляэтогодолжнобыть соблюденоусловие
I
гдеk
–коэффициентнадежности.Учитываетпогрешностьприрас-
н
˃kнIк(M),
сз
четахаварийныхрежимовипогрешностьсрабатываниятокового
реле.ДлярелетипаРТпринимаетсяравным1,2–1,3,дляРТ-80и
РТ-90сповышеннойпогрешностьюпринимаютсзапасом1,5.
Схемы ТО без промежуточных реле имеют время срабатывания
порядкавремениодногопериода(0,02с),этозначит,чтоприрасчетах
следуетучитыватьзначениетокаапериодическойсоставляющей.Для
этогоI
(M)умножаютнакоэффициентka,равный1,6–1,8.
k
Всхемахспромежуточнымрелевремясрабатываниязащитыувеличиваетсядо0,06…0,08с,иапериодическуюсоставляющуюможно
уженеучитывать.
1
2
Рис.1.4.ГрафическийметодопределениязоныдействияТО
11
Изменчивость режима работы электрических сетей накладывает
отпечатокна работуустройствР3А.Например,в зависимостиот состававключенногооборудования(трансформаторов,генераторов,линий электропередач)могутизменятьсятоки КЗ. Этоследуетучитыватьприрасчетахуставоксрабатыванияотсечек.
Нарис.1.4представленграфическийметодопределениязоныдействияТОдлямаксимальногорежимасети1иминимальногорежима
сети 2. При максимальномрежиме зонадействия отсечки равнаотрезкуAN1,дляминимальногорежима–AN2.
Зонудействия защиты, %,отсопротивлениялинии можно также
определитьпоформуле
= (100/Хл)([Ес/Iсз]–Хс),
Х
отс
гдеХ
Х
I
Х
–зонадействиязащиты;
отс
–индуктивноесопротивлениелинии;
л
–токсрабатываниязащиты,поусловиюIсз ˃ kнIк(M);
сз
–сопротивлениесистемы.
с
Выбор тока срабатывания для отсечек на линиях с двухстороннимпитаниемпроисходитследующимобразом(рис.1.5).Награфике
строятсовместныехарактеристикизащитобоихконцовлинии.Изусловияселективности токсрабатываниядолженбыть большетокаI
приКЗнашинахподстанцииВибольшезначенияI
приКЗнаши-
кв
ка
нахподстанцииА.ВобщемслучаедлялинийсдвухстороннимпитаниеТОнаходитсяизвыражения
= kнI
I
сз
гдеk
– коэффициент надежности,принимается равным1,2–1,3 для
н
к max
,
релетипаРТ;1,5–дляРТ-80иРТ-90;
I
– принимается равнымIкАили IкВ,в зависимостикакоеиз
кmax
значенийбольше.
Характернойособенностью выбора уставокдлялинийсдвухстороннимпитаниемявляетсяотстройкаоттоковкачания.Таккаксобеихсторонлинииестьгенерация,возможенрежимасинхроннойработыподсистем.ВэтомслучаеТОнедолжналожноотключатьлинии.
ДляэтогоI
=1,2–1,3;
где k
н
I
кач.max
=1,05U
12
проверяетсяпоусловию
сз
I
= kнI
сз
кач.max
,
= 2Е/ХАВ,здесьЕ–ЭДСгенераторовсистемы:Еа=Ев=Е=
;
ген
ХАВ– суммарное сопротивление всех элементовсети на участке
АВ,включаясверхпереходныесопротивлениегенераторовАиВ.
Рис.1.5.ТоковыеотсечкивЛЭПсдвухстороннимпитанием
Ток срабатывания защиты принимаютравным большему из двух
полученных значений. Точка N на графике означает зону срабатыванияотсечки,установленнойнашинахА.ДляотсечкишинВзона
определяетсяаналогично.
Отсечки моментального действия защищают лишь часть линии
дляобеспечениясогласованнойработысостальнымиУРЗА.Еслиже
требуется быстродействующая защита на всем протяжении линии,
применяютТОсвыдержкойвремени.ДляэтоговсхемуТОдобавляютрелевремени(рис.1.6).
Рис.1.6.Токоваяотсечкасрелевремени
13
ЕслитребуетсяобеспечитьзащитулинииАВвполномобъеме,необходимоизолироватьее от отсечкинашинах В. Дляэтогоотсечка
линииАВдолжнасрабатыватьнаΔtсекундпозжеотсечкиВ:
= tB + Δt.
t
A
Вэтомслучае время срабатыванияотсечкиАсоставляет порядка
0,5с.ДляисключениянесанкционированногоотключениялинииАВ
приповреждениивточкеК,токI
=1,1–1,2.
гдеk
н
долженбытьпроверенпоусловию
сз
I
сзA
= kнI
сзB
,
ВсхемахТОбезрелевремени,времясрабатываниязащитыопределяется временем срабатывания токовых и промежуточных реле.
Еслиприменяютсябыстродействующиепромежуточныереле(0,02с),
товремясрабатываниязащитысоставляет0,04…0,06с.
1.3. Испытание реле тока
Провести испытание реле тока, изучить основные принципы настройки реле и методику проведения испытаний, экспериментально
снять основные характеристики реле тока (КА).
ИсследованиерелетокапроводитсяналабораторномстендесиспользованиемПО«Релейнаязащита».
14
Рис.1.7.Схемаиспытаниярелетока
Соберитенаучебномстендесхемуиспытания релетока,показаннуюнарис.1.7.Дляэтогоподайтетоксисточникатока11-гомодуля
ввода-выводанаобмоткурелетока(клеммы10и12),Выходныеконтактыреле(клеммы2и4)должныподаватьоперативныйтокотмодуляоперативноготоканадискретныйвходК1модуляввода-вывода.
На персональном компьютере загрузите программный комплекс
«Релейнаязащита» (Пуск – Программы–Лабораторныйкомплекс–
Релейная защита). Из предложенного меню выберите «Испытание
релетока».Наэкранепоявитсяокнопрограммыиспытанияреле,показанноенарис.1.8.
Рис.1.8.Программаиспытаниярелетока
На лицевой панели реле установите заданную преподавателем
уставку срабатывания реле тока. Плавно повышайте ток в обмотке
реле(регулятор«Управлениеисточникомтока»)домоментасрабатываниярелеиодновременноследитезасостояниемвыходныхконтактовреле в окне«Состояниереле тока: Контакт».При срабатывании
реле зеленый прямоугольникстанет красным,а надписьна индикаторе НМ изменится с «разомкнут»на «замкнут», после чегонужно
нажатьнакнопку«ЗапомнитькактокIср.».Далеенеобходимоплавно снижать токв обмотке реле (регулятор«Управлениеисточником
тока»)домоментавозвратарелеиодновременноследитьзасостояниемвыходныхконтактоврелевокне«Состояниерелетока:Контакт».
15
Привозвратерелекрасныйпрямоугольникстанетзеленым,анадпись
нанемизменитсяс«замкнут»на«разомкнут»,послечегонужнонажатьнакнопку«ЗапомнитькактокI
».Обратитевниманиенанали-
воз
чие или отсутствие дребезга контактовреле. Коэффициентвозврата
будетрассчитанавтоматически.
К
воз
Повторитеиспытанияеще2разавцеляхболееточногоопределе-
ниязначенийтокасрабатыванияитокавозвратареле.
Повторите испытания для трех других уставок реле (заданных
преподавателем).РезультатыиспытанийсохранитевфайлеExcel,нажавнакнопку«Сохранитьвфайл...»ипредставьтевотчетеввиде
табл.1.1.
Таблица 1.1
Испытание реле тока в ручном и автоматическом режиме
Уставканареле,А
ТоксрабатыванияI
1
2
3
Среднеезначение
ТоквозвратаI
1
2
3
Среднеезначение
Коэффициентвозврата,K
1
2
3
Среднеезначение
Примечание.Цифры1,2,3–номераопытов.
воз
,А:
,А:
cр
:
воз
Переключите программу испытания реле тока в автоматический
режим.Дляэтогоустановите переключатель«Испытаниерелетока»
в позицию «вавтоматическомрежиме». Очистите протокол испытанийкнопкой«Очиститьпротоколиспытаний».
Задайте по согласованию с преподавателем исходныепараметры
автоматическогорежима:минимальныйток,максимальныйток,шаг
изменения тока и время проведения эксперимента, а также количествоопытов(«Повторить:...раз.»).
Нажмитекнопку«Токсрабатыванияитоквозврата».Позавершениииспытанийсохранитерезультатыкнопкой«Сохранитьвфайл...».
16
Повторитеисследованиядля всех других уставокреле, указанных в
табл.1.1. Сравнитеусредненныезначенияхарактеристикреле, полученныхвручномиавтоматическомрежиме.
1.4. Исследование токовой отсечки линии
электропередач
Изучить принцип действия и схемотехнику простейшей токовой
защиты – токовой отсечки, выполненной на базе статических полупроводниковых реле, провести испытания защиты при различных
видах повреждений, экспериментально определить зону действия
защиты. Ознакомиться с принципом действия, схемами и методами
расчета уставок мгновенных токовых отсечек на линиях с односторонним питанием в сети с изолированной нейтралью.
Соберитесхемуиспытаниязащиты,показаннуюнарис.1.9.Вкачестве источников тока вторичных обмоток измерительных трансформаторовтокафазАиСиспользуютсявыходытока11и13модуля
ввода-вывода.Вкачествеисточникаоперативноготока(клеммы«+»
и «–») используются клеммы модуля оперативного тока. Промежуточноереле KL1находитсяв модуле«Дополнительные реле». ДискретныйвходК1 модуляввода-выводаиграетрольобмоткиэлектромагнитаотключения.
Рис.1.9.Схемаиспытаниязащиты«Токоваяотсечка»
На персональном компьютере загрузите программный комплекс
«Релейнаязащита» (Пуск – Программы–Лабораторныйкомплекс–
Релейнаязащита).Изпредложенногоменювыберитеработу«Токовая
отсечкалинииэлектропередачи».Наэкранепоявитсяокно программы, показанное на рис.1.10. Программа представляетсобоймодель
17
линииэлектропередачсодностороннимпитанием в сетис изолированной нейтралью. Управление выключателем Q1 может осуществлятьсявручную(включениеилиотключение)щелчкомлевойкнопки
мышипоизображениювыключателя(зеленыйцветвыключателясоответствуетсостоянию«отключено»,красный – «включено»).Также
защита (только отключение) может срабатывать по сигналу от дискретноговходаК1модуляввода-вывода.Режимкороткогозамыкания
создаетсящелчкомпо изображениюточкиК1илиК2.ВидКЗвыбираетсяпереключателем«ВидКЗ».РасстояниедоточкикороткогозамыканияК1задаетсярегулятором«Расстояниедоместаповреждения
вточкеК1»впроцентах отдлины защищаемойлинии.При этом за
0 % принимается КЗ сразу за измерительными трансформаторами
токаТА1,аза 100 %– КЗ на шинахпротивоположнойподстанции.
Переключатель«Действиенасигнал/отключение»позволяетвыбрать
способвоздействиянавыключательзащищаемогообъекта.Врежиме
«Действиенасигнал»срабатываниезащитыотображаетсяпрограммным блинкером «Срабатывание защиты» и не приводит к отключению выключателя Q1. В режиме «Действие на отключение»срабатывание защиты приводитк срабатыванию блинкера и отключению
выключателя. Сброс состояния блинкера осуществляется щелчком
левойкнопкимышипоблинкеру.
18
Рис.1.10.Программаиспытаниязащиты
Переведите программу в режим «Действие на сигнал». Включите
выключательQ1натрехфазноеКЗвточкеK1.ОпределитетоквовторичныхобмоткахизмерительныхтрансформаторовтокаТА1I
= IКЗ/nт,
2
пропорциональнуютокутрехфазногоКЗ.
Рассчитайтетоксрабатываниярелепоформуле:I
= I2kн. Коэф-
ср
фициентнадежностиkнпринимается равным1,2.Определитеуставку срабатывания пусковых реле тока, выбрав ближайшее большее
значениеиздиапазонавозможныхуставокреле.
НалицевыхпанеляхрелетокаКА1иКА2установитевыбранный
токсрабатыванияреле.Переведитепрограммуврежим«Действиена
отключение». Отключите выключатель Q1 в программе испытания
защиты. Подайте питаниестенда, включите тумблеры питания реле
КА1иКА2.Впрограммевыберитевидкороткогозамыкания–АВС.
Установитерасстояниедоместаповрежденияравным100%.Создайтекороткоезамыканиев точкеК1.Приправильно выбранныхуставкахрелезащитанедолжнасрабатывать.
Плавно уменьшая расстояниедо места повреждения,определите
момент срабатывания защиты, соответствующий границе зоны действия отсечкипри трехфазномКЗ. Полученноезначение занесите в
отчет.
Отключите КЗ в точке К1. Установите расстояние до места повреждения равным 100%. В программевыберите вид короткогозамыкания– АВ. СоздайтеКЗв точкеК1. При правильновыбранных
уставках реле защита не должна срабатывать. Определите момент
срабатываниязащиты, соответствующий границезоны действияотсечкипридвухфазномКЗ,плавноуменьшаярасстояниедоместаповреждения.Полученноезначениепредставьтевотчете.
ПовторитеисследованияпридругихвидахКЗ–ВСиСА.
Результатыиспытанийпредставьтевотчетеввидетабл.1.2.Сформулируйтевыводыпопроведеннымиспытаниям.
Таблица 1.2
Параметры ТО при разных видах КЗ
Токсрабатыванияреле,А
ЗонадействиязащитыпритрехфазномКЗ,%
ЗонадействиязащитыпридвухфазномКЗАВ,%
ЗонадействиязащитыпридвухфазномКЗВС,%
ЗонадействиязащитыпридвухфазномКЗАС,%
19
Контрольные вопросы
1.Каковыпричинывозникновениядребезгаконтактоврелетока?
2.Чтотакоекоэффициентвозвратарелетока?
3.Вчемразницамеждурелетокамаксимальногоиминимального
типа?
4.КакиепреимуществаимеютрелетипаРСТпередрелеРТ-40?
5.Объяснитепринципработыстатическогорелетока.
6.Вкакихвидахзащитиспользуютсярелетока?
7.Чтотакоезонадействияотсечки?
8.Каквыбираетсяуставкасрабатыванияотсечки?
9.Назовитеосновныедостоинстваинедостаткитоковойотсечки.
10.Почемупривыборетокасрабатыванияотсечкинеучитывается
коэффициентвозврататоковогореле?
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]