Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электроснабжение металлургических предприятий релейная защита силового электрооборудования. Учебное пособие
.pdf
двигательнуюнагрузкуМ. УправлениевыключателемQ1можетосуществляться вручную (включение или отключение) щелчком левой
кнопки мыши по изображению выключателя (зеленый цвет выключателя соответствует состоянию «отключено», красный – «включено»). Режим КЗ создается щелчком но изображению точки К1.Вид
КЗвыбираетсяпереключателем«ВидКЗ».Переключатель«Действие
насигнал/отключение»позволяетвыбратьспособвоздействиянавыключательзащищаемогообъекта.
Рис.2.6.Максимальнаятоковаязащитаспускомпонапряжению
Врежиме«Действие на сигнал» срабатываниезащитыотображаетсяпрограммнымблинкером«Срабатываниезащиты»инеприводит
котключениювыключателяQ1.Врежиме«Действиенаотключение»
срабатываниезащитыприводитксрабатываниюблинкераиотключениювыключателя.Сброс состоянияблинкераосуществляетсящелч-
31
комлевойкнопкимышипоблинкеру.Управлениевыключателемдвигательнойнагрузкиосуществляетсявручнующелчкомлевойкнопки
мышипосоответствующемувыключателюипозволяетимитировать
пускдвигательнойнагрузки.
Рис.2.7.Программадляиспытаниязащиты
Переведитепрограммуврежим«Действиенасигнал».Включите
выключатель Q1. Включитевыключательдвигательной нагрузки М.
Определите величину тока во вторичных обмотках измерительных
трансформаторовтокаТА1
I
2
=I
раб.max
/nт,
пропорциональнуютокунагрузки.Определитевеличинунапряженияво
вторичныхобмоткахизмерительноготрансформаторанапряженияTV1
U
=U
2
раб.min
/nт,
пропорциональнуюнапряжениюнашинахподстанцииврежимемаксимальнойнагрузки.Уставкизащитыпредставьтевотчет.
Рассчитайтетоксрабатываниярелетокаповыражению
I
=KсхI2Kн/K
ср
воз,
гдеKн=1,2–коэффициентнадежности;
K
32
=0,95–коэффициентвозвратарелетока.
воз
Определите уставку срабатывания пусковых реле тока, выбрав
ближайшеебольшеезначениеиздиапазонавозможныхуставокреле.
НалицевыхпанеляхрелетокаКА1,КА2иКАЗустановите выбранный ток срабатывания реле. Рассчитайте напряжение срабатывания
реленапряженияповыражению
U
гдеK
отс
K
воз
=1,73U2K
ср
отс/Kвоз
=0,8–коэффициентотстройки;
=1,05–коэффициентвозвратареленапряжения.
,
Определитеуставкусрабатыванияпусковыхреленапряжения,выбравближайшееменьшеезначениеиздиапазонавозможныхуставок
реле.НалицевыхпанеляхреленапряженияKV1,KV2иKV3установите выбранное напряжениесрабатыванияреле. На лицевойпанели
релевремениКТ1установитевыдержкувремени1с.
ОтключитевыключательQ1впрограммеиспытаниязащиты.Отключите выключатель двигательной нагрузки М. Переведите программу в режим «Действие на отключение».В программе выберите
видКЗ–АВС.Подайтепитаниестенда,включитетумблерыпитания
всехиспользуемыхвсхемезащитыреле.ВключитевыключательQ1.
ВключитевыключательдвигательнойнагрузкиМ.Зафиксируйтемаксимальную величину пускового тока двигательнойнагрузки и занесите ее вотчетпо лабораторной работе. Приправильно выбранных
уставкахпусковыхреле защитанедолжнасрабатывать.СоздайтеКЗ
в точке К1. Зафиксируйте значения токов и напряжений вторичных
обмотокизмерительныхтрансформаторовтокаинапряжения,занеситеполученныезначениявтабл.2.2.Приправильновыбранныхуставкахреле,защитадолжнасработатьчерез1с.
Повторитеопыт КЗпривсехдругихвидахповреждений(АВ, ВС
иСА).Приэтомтакжеопределитезначениятоковинапряженийвторичных обмоток измерительных трансформаторов тока и напряжения,занеситеполученныезначениявтабл.2.2.
Изменитесхемузащитыисключивизнеепусковыеорганынапряжения(всоответствии с рис. 2.8)иповторитеопытвключениядвигательной нагрузки. В случае срабатывания защиты (ложное срабатывание) предложите мероприятия для обеспечения селективности.
Объясните, как при этом изменится коэффициентчувствительности
защиты.Отразитеданныевыводывотчете.
33
Рис.2.8.Максимальнаятоковаязащитабезпускапонапряжению
Таблица 2.2
Испытание максимальной токовой защиты с пуском по напряжению
ВидКЗ
АВС
АВ
ВС
СА
Токивторичных
обмотокизмерительных
трансформаторовтока
ТА1
Уставка
потоку,
Напряжениявторичных
обмотокизмерительного
кА
трансформаторатока
Уставкапо
напряжению,
ТV1
Контрольные вопросы
1.Каковыпричинывозникновениядребезгаконтактовреленапря-
жения?
2.Чтотакоекоэффициентвозвратареленапряжения?
3.Вчем разницамеждуреленапряжениямаксимальногои мини-
мальноготипа?
4.КакиепреимуществаимеютрелетипаРСТпередрелеТР-40?
5.Объяснитепринципработыстатическогореленапряжения.
6.Вкакихвидахзащитиспользуютсяреленапряжения?
7.Чтотакоедиапазон уставок реле напряжения и как он выбира-
ется?
кВ
34
8.Вчемразницамеждунормальнозамкнутыминормальноразом-
кнутымвыходнымиконтактамиреле?
9.Почемупривыбореуставкипотокудлямаксимальнойтоковой
защитыспускомпонапряжениюнеучитываюткоэффициентзапуска
двигательнойнагрузки?
10.Каквлияетналичиепусковыхорганов напряжениявсхемезащитынаеечувствительность?
11. Назовите основные достоинства и недостатки максимальной
токовойзащитыспускомпонапряжению.
12.Какповлияетобрыввизмерительныхцепяхнапряжениянаселективностьдействиязащиты?
35
3. ИСПЫТАНИЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ.
МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА
ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
С НЕЗАВИСИМОЙ ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ
3.1. Общие сведения о конструкции и принцип
действия реле тока
Релевременииспользуетсяв цепях оперативноготокамножества
защит, таких как максимальная токовая защита с независимой выдержкойвремени,токоваянаправленнаязащита,защитыотперегрузкиоборудованияидр.
Основнымихарактеристикамирелетокаявляются:
– время срабатывания реле(уставкаповремени),задаетсяспо-
мощьюнабора дискретных переключателейналицевой панели реле
иопределяетвремяотмомента подачиоперативноготокав обмотку
реледомоментазамыканиявыходныхконтактовреле;
– время возврата реле–паспортнаяхарактеристикареле,опре-
деляет,как быстропроисходитвозвратрелеприисчезновенииоперативноготокавобмоткереле;
– максимальный разброс выдержки времени–однаизсостав-
ляющих, определяющих величину ступени селективности токовых
защит,зависитоттехническиххарактеристикреле.
36
Рис.3.1.РелевремениРВ01
Релевремени предназначеныдля работы в схемахрелейной защитыиавтоматикидляселекцииуправляющихсигналовподлительности
либо для передачи их в исполнительные цепис заданной выдержкой
времени.РелеРВ01(рис.3.1)рассчитанынаработуспостоянныминапряжениямина24,48,60,110,220Випеременныминапряжениямина
100,127,220и380В(свключениемвнешнегорезистора,входящегов
комплектпоставки).Релеимеетдвадиапазонарегулированияуставок:
0,1…5,0си0,1…50,0с,регулированиеуставокступенчатое.Основная
погрешность2,2%отуставкивпервомдиапазонеи3,6%–вовтором.
Дополнительнаяпогрешностьотизменениянапряженияпитанияврабочемдиапазоне0,8–1,1отноминальногонепревышает1,5%.Время
возврата–0,075с.Времяповторнойготовности–0,11с.
Реле имеет два исполнительных контакта, переключающихся с
одинаковойвыдержкойвремени,способныхкоммутироватьнапряжениепостоянногои переменного тока от 24 до250 В. Минимальный
токконтактов0,01 А при напряженииот24до110В,длительнодопустимыйтокконтактов– 2,5 А.Контактырелеспособны замыкать
постоянныйтокдо 20 Анавремя0,5сприобщем числе замыканий
не более 100. Для получения выдержки времени на срабатывание
реле использован принцип счета импульсов генератора стабильной
частоты.Управлениеработойрелеосуществляетсяподачей(снятием)
напряжения.Припускереле срабатываетпороговыйэлемент,разрешающийработусчетчика,ичерезвыдержку,определяющуюпервую
уставку,разрешаетработугенератора.СтруктурнаясхемарелевремениРВ01показананарис.3.2.
Вход
Выход
Рис.3.2.СтруктурнаясхемарелевремениРВ01:БП–блокпитания
иуправления;Г–тактовыйгенератор;А1–органминимальнойвы-
держкивремени;А2–органконтролявходногонапряжения;
С–счетчик;Д–дешифратор;ИО–исполнительныйорган
37
Импульсыгенераторазаполняют счетчик. Присовпадении числа
импульсов,заполняющих счетчик, с числом,набранным спомощью
переключателейуставок,прекращаетсядальнейшаяработа генератораисрабатываетвыходноерелеК1.Приснятиинапряженияпороговыйэлементприводитсхемувисходноеположение.Регулировкавыдержкивремениосуществляетсяспомощьюпереключателейуставок
SB1–SB9.Уставкавыдержкивремени,с,определяетсясуммированием цифр, соответствующихзамкнутым положениям переключателей
иначальнойуставкиизвыражения:
=0,1+N,
Т
уст
где0,1–значениеначальнойуставки,с;
N– сумма чиселна шкале уставок,околокоторыхшлицы пере-
ключателейSB1–SB9установленыгоризонтально.
Принципиальная схема реле приведена на рис. 3.3. Стабилитрон
VD1 предназначен для стабилизации напряжения и исключения влияния возможныхколебанийнапряжениявсети навыдержкивремени
и напряжение срабатывания реле. Конденсатор С1 предназначен для
сглаживанияпульсацийнапряжения.Приподаченапряжениянавходные выводы реле срабатывает пороговый элемент DD1.4, разрешающийработусчетчикаDD2,и через выдержку,задаваемуюэлементами
DD1.2,R7,R8,C2иопределяющуюпервуюуставку,разрешаетработу
генератора,выполненногонаэлементахDD1.1,DD1.3,R1,R2,R3,С3.
Приэтомпитаниесхемыосуществляетсяподвумцепям:VD13,R10и
VT3,VD14, R11. Импульсы генератора заполняют счетчик DD2.При
совпадении числа импульсов, заполняющих счетчик, с числом, набранным с помощью переключателей уставок SB1–SB9, открывается
транзисторVT1ичерездиодVD12запрещаетдальнейшуюработугенератора.Током,протекающимчерезрезисторR12, открываетсятранзисторVT2,приэтомсрабатываетвыходноерелеК1.Цепь,состоящая
из VT3, R15, служит для стабилизации нагрузки входного делителя
R16–R19при срабатываниирелеК1, что необходимодлянормальной
работыпороговогоэлементанапряжения.ПрипрекращенииработыгенератораегопотреблениепадаетидляпитаниясхемыдостаточнооднойцепиVD13,R10.ЦепьVT3,VD14прекращаетработусзакрытием
транзистораVT3. Приснятии напряжения пороговый элементнапряженияприводитсхемувисходноеположение.
ВыпрямительныймостVS1предназначендляобеспеченияработы
реленезависимо отполярностинапряженияпитания напостоянном
38
токеидляработыреленапеременномтоке.Крометого,дляобеспеченияработынапеременномтокеиприкратковременныхперерывах
питаниявведеныэлементыVD13,С4.ЭлементыС5,С6,R6,R7предназначены для обеспечения помехоустойчивости схемы реле. ВаристорRUслужитдлязащитысхемырелеотперенапряжений.
в
б
а
Рис.3.3.СхемаэлектрическихсоединенийрелевремениРВ01:
а–принципиальнаясхемадляисполнениярелена100,127,220
(380)Впеременноготока;б–схемавходнойцепидляисполнения
релена48,60,110,220В;в–схемавходнойцепидляисполнения
релена24Впостоянноготока
3.2. Максимальная токовая защита
ПринципдействияМТЗ, упрощеннаясхемакоторойприведенана
рис. 3.4, основан на появлении сверхтокакак признакавозникновенияаварии. Сверхток– это одиниз наиболеехарактерныхичетких
признаковвозникновения КЗ, а также большинства другихнарушенийнормальногорежимаработы.Ваварийныхусловияхтокв цепи
становитсязначительнобольшетоканагрузки.
Рис.3.4.Принципдействиямаксимальнойтоковойзащиты
39
КэлементамМТЗподводитсячерезтрансформаторытока(ТТ)ток,
проходящий по защищаемому элементу (линия Л). При нормальных
значенияхтоканагрузки линии защитанедействует,когдаток увеличится и достигнет (или превысит) заранее установленную величину,
защитапридетвдействие(сработает)иотключитвыключательВ.Значениетока,прикоторомпроисходитсрабатываниезащиты,называется
током срабатывания защиты. Таким образом, первое требование, которомудолжнаудовлетворятьмаксимальнаятоковаязащита,является
правильноевыявлениемоментавозникновенияаварии,этодостигается
установкойстрогоопределеннойвеличинытокасрабатывания.Появлениесверхтокавкаком-либоэлементеневсегдаявляетсяпризнакомповрежденияименноэтогоэлемента,таккаксверхтокпроходитнетолько
по поврежденному элементу,но и посвязанным с ним неповрежденнымэлементамэлектроустановкиилиэлектросети.Например,вэлектросети, состоящей из трех последовательно соединенных участков
приКЗвточкеКсверхтокI
проходитотисточникапитанияЕкместу
КЗ
повреждениякакпоповрежденномуучастку1,такипо неповрежденным участкам 2и 3. Еслизначениесверхтокапревысит ток срабатывания, то придут в действие (запустятся) и сработают максимальные
токовыезащитывсехтрехучастков:МТЗ1,МТЗ2,МТЗ3.Врезультате
такогодействиябудутотключенынетолькоповрежденный,ноинеповрежденные участки электросети, чтонедопустимо. Правильнаяликвидацияавариибудетиметь местолишьвтомслучае, еслисработает
толькозащитаМТЗ1иотключитвыключательВ1,ближайшийкместу
повреждения. Соответственно вторым требованием, которомудолжна
удовлетворятьмаксимальнаятоковаязащита,являетсяправильныйвыбор поврежденного участка.Для выполнения этого требования, котороеназываетсяизбирательностьюилиселективностью,максимальные
токовыезащитыучастковэлектросетидолжныиметьразличноевремя
срабатывания,возрастающеевнаправлениикисточникупитания.
Время срабатывания защиты отмомента возникновения сверхтока до воздействия на выключатель называется выдержкой времени.
Врассматриваемомслучае наименьшую выдержку времени t1должнаиметьзащитаМТЗ1, несколькобольшую t2–защитаМТЗ2 иеще
большуюt3–защитаМТЗ3.Притакойнастройкевыдержеквремени
защитэлектросетинарис.3.5привозникновенииКЗвточкеКзапустятсявсезащиты,нопервойсработаетзащитаМТЗ1иотключитвыключательВ1.ПослеэтогопрохождениетокаКЗпрекратитсяизащитыМТЗ2иМТЗ3вернутсявисходноеположениедотого,какистечет
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]