Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электроснабжение металлургических предприятий релейная защита силового электрооборудования. Учебное пособие
.pdf
установленная на них выдержка времени. В результате ликвидации
авариибудетотключентолькоповрежденныйучасток1,анеповрежденныеучастки2и3останутсявработе.Длявыявлениямоментавозникновения аварии и обеспечения действия в рассмотренной выше
последовательности максимальная токовая защита состоит из двух
органов:пусковогооргана,которыйвыявляетмоментвозникновения
КЗилидругогонарушениянормальногорежимаработыипроизводит
пуск защиты, и замедляющего органа (органа выдержки времени),
которыйзамедляет действие защитыдля создания селективности.В
качествепусковыхоргановмаксимальнойтоковойзащитыиспользуютсярелеувеличениятока(максимальныетоковыереле),авкачестве
замедляющегооргана –релевремени.ТоковыерелетиповРТВ, РТ80,РТ-90содержатвсебеобаоргана.Поэтомупривыполнениимаксимальной токовой защиты с использованием этих реле отдельные
релевременинеустанавливаются.
Рис.3.5.Работамаксимальнойтоковойзащитывсети
содностороннимпитанием
При использовании в качестве пусковых органов максимальной
токовой защиты токовых реле мгновенного действия типов ЭТ-250
или РТ-40 выдержка времени создается отдельными реле времени
типаЭВилиРВМ.Времясрабатываниямаксимальнойтоковойзащиты,выполненнойспомощьюуказанныхреле,независитотзначения
токаКЗ, так какрелевременивсегдасрабатываютсоднимитемже
установленнымна них временемсрабатывания.Поэтомузащитатакоготипаназываетсямаксимальнойтоковойзащитойснезависимой
характеристикой времени срабатывания. Максимальная токовая защита является наиболее простойидешевойзащитойи поэтому широко применяется для защиты генераторов, трансформаторов, элек-
41
тродвигателей и линий электропередачи с односторонним, а в ряде
случаевисдвухстороннимпитанием.
3.3. Испытание реле времени
В процессе выполнения работы изучить принцип действия полупроводникового реле времени, изучить его конструктивное выполнение, изучить основные принципы настройки реле и методику
проведения испытаний, экспериментально снять основные характеристики реле.
Соберитесхемуиспытаниярелевремени,показаннуюнарис.3.6.
Для этого подайте оперативный ток от модуля оперативного тока
в обмоткуреле времени (клеммы1 и 5)через замыкающий контакт
дискретного выхода S1 модуля ввода-вывода. Выходные контакты
реле(клеммы13и11)должныподаватьоперативныйток от модуля
оперативноготоканадискретныйвходК1модуляввода-вывода.
Рис.3.6.Схемаиспытаниярелевремени
Загрузите программный комплекс «Релейная защита» (Пуск –
Программы–Лабораторныйкомплекс–Релейнаязащита).Из пред-
42
ложенногоменювыберите«Испытаниерелевремени».Наэкранепоявитсяокнопрограммыиспытанияреле,показанноенарис.3.7.
Налицевойпанелирелеустановитезаданнуюпреподавателемвыдержкувремени(уставкареле). Подайтеоперативныйтокв обмотку
реле нажатием кнопки «Включить» и дождитесь замыкания выходныхконтактовреле(окно«Состояниерелетока:Контакт»),Присрабатывании реле зеленый прямоугольник станет красным, а надпись
нанемизменитсяс«разомкнут»на«замкнут».
Снимитеоперативныйтокс обмоткиреленажатиемкнопки«Отключить».Произойдетвозвратрелевисходноесостояние.Времясрабатыванияи времявозврата реле отображаются в окне «Результаты
испытаний»(рис.3.7).
Рис.3.7.Рабочееокнопрограммыиспытаниярелевремени
Одинарный щелчок левой кнопкой мыши по любой ячейке в
столбце«tуст.»позволяетввестизначениезаданнойнарелевыдержкивремени.Целесообразновоспользоватьсяэтойвозможностью,указываявэтихячейкахтекущие значенияуставокреле,таккаквэтом
случаеприсохранениирезультатовиспытанийвфайлеуваспоявится
возможность рассчитать разброс реальных (измеренных) выдержек
времениотзаданных.
Повторите опыт еще 2 раза в целях более точного определения
выдержеквременисрабатыванияивозвратареле.
43
Таблица 3.1
Испытание реле времени, с
№измере-
ний
1
2
3
…
n
1
2
3
…
n
1
2
3
…
n
Уставка
нашкале,
с
Времясра-
батывания
реле
Время
возврата
реле
Среднеевре-
мясрабаты-
ванияреле
Среднее
времявозвратареле
Максималь-
ныйразброс
+ –
Переключите программу испытания реле времени в автоматическийрежим.Задайтепосогласованиюспреподавателемисходныепараметрыавтоматическогорежимаиколичествоопытов(«Повторить:
...раз.»).Нажмите кнопку«Определитьвремясрабатыванияивремя
возвратарелевремени».
Изменитевыдержкувременирелевсоответствиисрекомендациямипреподавателяиповторитеиспытаниявавтоматическомрежиме.
Повторитеиспытания при всех другихвыдержках времени реле,
определенных преподавателем. Сохраните результаты кнопкой «Сохранитьвфайл ...». Обработайте полученные данные и занеситерезультатыв табл.3.1.Сравните усредненные значения характеристик
релеиопределитемаксимальныйразбросвыдержеквременирелево
всем диапазоне уставок.Сформулируйтеивнесите в отчет соответствующиевыводыпопроведеннойработе.
3.4. Изучение максимальной токовой защиты
с независимой выдержкой времени
Изучить принцип действия максимальной токовой защиты с независимой выдержкой времени, ознакомиться со схемами соединения
обмоток измерительных трансформаторов тока и обмоток реле,
изучить методы расчета уставок защиты, провести испытания за-
44
щиты при различных видах повреждений, экспериментально определить коэффициенты чувствительности защиты при различных схемах и видах повреждений.
Соберитесхемуиспытаниязащиты,показаннуюна рис.3.8.Вкачестве источников тока вторичных обмоток измерительных трансформаторовтокафазы А иСиспользуйтевыходытока11-гои 13-го
модуляввода-вывода.Вкачествеисточникаоперативноготока(клеммы«+»и «–») используйтеклеммы модуляоперативноготока.Промежуточное реле KL1 и указательное реле КШ находится в модуле
«Дополнительныереле». В качествеобмоткиэлектромагнитаотключения используйте дискретныйвходК1 модуляввода-вывода.В качестве блок-контакта выключателя используйте дискретный выход
S1модуляввода-вывода.Вкачествеамперметраиспользуйтеодиниз
приборовизмерительногомодуля.
На персональном компьютере загрузите программный комплекс
«Релейнаязащита» (Пуск – Программы–Лабораторныйкомплекс–
Релейная защита). Из предложенногоменю выберите работу «Максимальнаятоковаязащиталинииэлектропередачиснезависимойвыдержкойвремени».Наэкранепоявитсяокнопрограммы,показанное
на рис. 3.9. Программа представляет собой модель линии электропередачс одностороннимпитанием в сетис изолированнойнейтралью. Управлениевыключателем Q1 можетосуществляться вручную
(включение или отключение) щелчком левой кнопки мыши по изображениювыключателяилидействием защиты (толькоотключение)
посигналуотдискретноговходаК1модуляввода-вывода.РежимКЗ
создаетсящелчкомпо изображениюточкиК1илиК2.ВидКЗвыбираетсяпереключателем«ВидКЗ».РасстояниедоточкиКЗК1можно
задаватьрегулятором«РасстояниедоместаповреждениявточкеК1»
впроцентахотдлинызащищаемойлинии.Приэтомза0%принимается КЗ сразуза измерительными трансформаторами тока ТА1,а за
100%–КЗ на шинах противоположнойподстанции.Переключатель
«Действиенасигнал/отключение»позволяетвыбратьспособвоздействия на выключатель защищаемого объекта. В режиме «Действие
на сигнал» срабатываниезащиты отображается программнымблинкером«Срабатываниезащиты»инеприводиткотключениювыключателяQ1.Врежиме«Действиенаотключение»срабатываниезащитыприводитк срабатываниюблинкераиотключениювыключателя.
Сброс состояния блинкера осуществляется щелчком левой кнопки
мышипоблинкеру.
45
Рис.3.8.Максимальнаятоковаязащита
(схема«неполныйтреугольник»)
Переведитепрограммуврежим«Действиенасигнал».Включите
выключательQ1.Определитевеличинутокаво вторичныхобмотках
измерительныхтрансформаторовтокаТА1I
= I
2
раб.max/nт
,пропор-
циональнуютокунагрузки.
Рассчитайтетоксрабатываниярелепоформуле
I
где K
= KсхI2Kн/K
ср
=1,3 – коэффициентнадежности,K
н
,
воз
=0,95–коэффициент
воз
возвратарелетока.
Определите уставку срабатывания пусковых реле тока, выбрав
ближайшеебольшеезначениеиздиапазонавозможныхуставокреле.
На лицевой панели реле тока КА1 установите выбранный гок срабатыванияреле.На лицевой панелиреле КТ1 установитевыдержку
времени3,5с.
Отключите выключатель Q1 в программе испытания защиты.
Переведите программу в режим «Действие на отключение». В программе выберитевид короткогозамыкания – АВС. Установите расстояниедоместаповрежденияравное100%.Подайтепитаниестенда,
включите тумблеры питания реле КА1 и КТ1. Включите выключательQ1.СоздайтеКЗвточкеК1.Приправильновыбранныхуставках
реле,защита должна сработать через 3,5с.ПовторитеопытКЗ,при
этомопределитетоквобмоткереле.Полученныйрезультатзанесите
втабл.3.2.
46
Рис.3.9.Программадляиспытаниязащиты
Повторитеопыт короткогозамыканияпри всехдругихвидах повреждений (АВ, ВС и СА).Определите токи вобмоткереле. Полученныерезультатызанеситевтабл.3.2.
Повторитеопыты короткогозамыкания для точкиК2(КЗзатрансформатором)при всех возможных видах повреждений(АВС,АВ, ВС
иСА).
Таблица 3.2
Испытание максимальной токовой защиты
с независимой выдержкой времени
Схемасоединения
трансформаторов
иобмотокреле
Неполныйтреугольник I
Неполнаязвезда
Неполнаязвездасдополнительнымреле
раб
I
раб.А
I
раб.С
I
раб.А
I
раб.С
I
раб.0
Основнаязона Резервнаязона
Токвобмоткахреле
приКЗвточкеК1
Токвобмоткахреле
к
ч
приКЗвточкеК2
к
ч
Соберите схему защиты «неполная звезда», показанную на
рис.3.10.Рассчитайтетокисрабатываниярелеиустановитеполученныезначенияналицевых панелях реле токаКА1 иКА2.Проведите
опытыКЗвточкахК1иК2привсехвозможныхвидахповреждений,
заносярезультатывтабл.3.2.
47
Рис.3.10.Максимальнаятоковаязащита(схема«неполнаязвезда»)
Рис.3.11.Максимальнаятоковаязащита
(схема«неполнаязвездасдополнительнымреле»)
48
Соберите схему защиты «неполная звезда с дополнительным
реле»,показаннуюна рис.3.11.Рассчитайте токисрабатыванияреле
и установите полученные значения на лицевых панелях реле тока
КА1, КА2 иКАЗ. Проведите опыты КЗв точкахК1 и К.2при всех
возможныхвидахповреждений.
РассчитайтекоэффициентычувствительностизащитприКЗ в основнойирезервнойзонахипривсехвидахповреждений.Объясните
полученные результаты и сделайте соответствующие выводы. Сделайтевыводыпорезультатамиспытанияработымаксимальнойтоковойзащиты.
Контрольные вопросы
1.Чем обусловленразброс выдержеквременидляэлектромагнит-
ныхиполупроводниковыхрелевремени?
2.Длячегов схемахвключенияреле времени используетсядоба-
вочноесопротивление?
3.Каквлияетмаксимальныйразброс выдержек времени навели-
чинуступениселективности?
4.Объяснитепринципработырелевремени.
5.Вкакихвидахзащитиспользуютсярелевремени?
6.Каквыбираетсяуставкапотокудлямаксимальнойтоковойза-
щитыснезависимойвыдержкойвремени?
7.Какобеспечиваетсяселективностьдействиязащитвсетисра-
диальнымпитанием?
8.Чтотакое«основная»и«резервная»зонадействиязащиты?
9.Что такое коэффициент схемы соединения трансформаторов
токаиобмотокреле?
10.Каковоназначениеблок-контактаприводавыключателявцепи
отключающегоэлектромагнита?
11.Назовитеосновной недостатокприменениямаксимальнойтоковойзащитыврадиальныхраспределительныхсетяхсодностороннимпитанием.
49
4. ИСПЫТАНИЕ РЕЛЕ ТОКА С ОГРАНИЧЕННОЗАВИСИМОЙ ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ.
МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА ЛИНИИ
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ОГРАНИЧЕННО-
ЗАВИСИМОЙ ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ
4.1. Общие сведения и принцип работы
индукционного реле максимального тока
с зависимой и независимой выдержкой времени
РелеРТ-80–реле токаиндукционноготипа,имеетдванезависимыхэлемента–электромагнитный(мгновенногодействия)ииндукционный (работающий с выдержкой времени). Такая конструкция
позволяетприменятьихвсхемахсзависимойинезависимойоттока
характеристикой срабатывания. Ток срабатывания индукционного
элемента–2…10А,времясрабатывания–0,5…16с.При значениях
токаот2до5номинальных,релеработаетсвыдержкойвремени,зависимойоттокавременемсрабатывания,притокахболее 5-7 номинальныхурелесрабатываетэлектромагнитныйэлементбезвыдержки
времени, т.е. мгновенно. Реле применяются для защиты электрическихустановокприперегрузкахиКЗ.Релеявляютсякомбинированнымиисостоятиздвухэлементов:индукционногосдиском,создающеговыдержкувремени,иэлектромагнитногомгновенногодействия,
создающего«отсечку»прибольшихзначенияхтокаКЗ.
Релеисполняютсядляцепейпеременноготокачастотой50…60Гц.
Уставки тока отсечки регулируются до 16-кратной величины, однако
прикратностях,больших8,наблюдаютсяувеличенныеразбросытоков
срабатывания.Разбросвременисрабатыванияиндукционногоэлементаприполуторакратномтокеуставкисоставляетнеболее1с.
Силы электромагнитного притяжения якоря F
ленныеводнусторону,даютприложеннуюкосиякорязначительную
равнодействующуюсилу,вследствиечегопри токах,близкихктоку
срабатывания, якорь подвержен относительно большой вибрации.
Последнееявляетсяпричинойзначительногоразбросатокасрабатыванияотсечки,особеннопримаксимальнойуставке.Налевомплече
якоря отсечки укреплены фигурный рычаг и изолирующая текстолитоваяпластинка.Фигурныйрычаг14(рис.4.1) опрокидываетсигнальныйфлажокиобеспечиваетвзаимодействиеякоряотсечкисме-
50
эм1
и F
, направ-
эм2
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]