![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •1. Основные требования, предъявляемые к устройствам РЗА.
- •2. Защиты с относительной и абсолютной селективностью. Ближнее и дальнее резервирование защит.
- •3. Схемы соединения трансформаторов тока (ТТ) и реле. ТТ в установившихся и переходных режимах.
- •4. Фильтры симметричных составляющих (ФСС) тока и напряжения.
- •5. Источники оперативного тока для РЗА.
- •6. Классификация реле и общие принципы их построения.
- •8. Токовые направленные защиты ЛЭП.
- •9. Токовые и токовые направленные защиты нулевой последовательности в сетях с заземленной нейтралью ЛЭП.
- •10. Защита линий от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью ЛЭП.
- •11. Дистанционные защиты ЛЭП. Определение места повреждения на ЛЭП.
- •12. Продольная и поперечная дифференциальная защиты ЛЭП. Продольная высокочастотная дифференциально-фазная защита ЛЭП.
- •13. Защита электрических сетей напряжением до 1000 В.
- •14. Токовые защиты шин. Дифференциальная защита шин.
- •15. Виды повреждений и ненормальных режимов трансформаторов. Соотношения токов при КЗ за трансформаторами.
- •16. Токовые защиты силовых трансформаторов.
- •17. Газовая защита трансформатора.
- •18. Дифференциальная токовая защита силовых трансформаторов.
- •19. Виды повреждений и ненормальных режимов синхронных и асинхронных двигателей.
- •20. Токовая отсечка двигателя. Продольная дифференциальная защита двигателя.
- •21. Защита электродвигателя от перегрузки. Защита от понижения напряжения двигателя.
- •22. Защита электродвигателя от замыканий обмотки статора на корпус.
- •23. Защита электродвигателя от несимметричного режима и обрыва фазы.
- •24. Защита электродвигателей напряжением до 1000 В.
- •25. Продольная и поперечная дифференциальные защиты генератора.
- •26. Автоматическое регулирование возбуждения (АРВ) синхронных генераторов
- •27. Автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности.
- •28. Автоматическое повторное включение (АПВ) электрооборудования.
- •29. Автоматическое включение резерва (АВР).
- •30. Автоматическая частотная нагрузка (АЧР).
![](/html/2706/187/html_JxDtasM1Bo.PyZA/htmlconvd-Zm4YCm14x1.jpg)
13. Защита электрических сетей напряжением до 1000 В.
Характеристики АВ
Характеристики предохранителей
Принцип выбора предохранителей
Принцип действия УЗО
Защита автоматическими выключателями
Автоматические выключатели (АВ) обычно выбираются по номинальному току электроустановки и подразделяются на классы
В (IC,О =(3…5)IН) С (IC,О =(5…10)IН), D (IC,О =(10…20)IН)
Основная область применения автоматов - защита от перегрузки и КЗ внутренней проводки и электродвигателей.
Чувствительность автоматов для защиты сетей с заземленным нулем от однофазных КЗ с зависимой от тока характеристикой должна быть не менее 3. Чувствительность автоматов, имеющих только мгновенные расцепители, при однофазных КЗ должна быть не менее 1,1 с учетом максимального разброса по току срабатывания. Если заводских данных по разбросу тока срабатывания нет, то чувствительность, определенная по номинальным параметрам, должна быть не менее 1,4 для автоматов с номинальным током до 100 А и не менее 1,25 для прочих. Для защиты сетей с изолированной нейтралью по ПУЭ чувствительность автоматов должна быть не ниже 1,25 при двухфазном КЗ.
Защита предохранителями
Суть выбора предохранителя заключается в согласовании характеристики предохранителя по селективности с другими защитами.
Для проверки селективности заводские характеристики перестраиваются в расчетные, как показано на рис. По заводской характеристике при произвольном значении тока I1, определяют среднее время отключения t1. Если требуется особо надежная селективность, то значение t1, увеличивают и уменьшают на 50% и полученные значения времени откладывают на перпендикуляре, восстановленном из точки I1. Задаваясь другими значениями токов, строят область, ограниченную двумя кривыми. В пределах этой области лежат возможные значения полного времени отключения.
Для обычных случаев, когда за основу принимается разброс ±25%, построение производят аналогично, используя для этого значения 1,25t и 0,75t.
Для проверки селективности вставок предохранителей на напряжение ниже 1 кВ можно пользоваться следующими неравенствами:
1,5tм<0,5tб или tб>3tм; |
(1) |
1,25tм < 0,75 tб или tб > 1,7tм, |
(2) |
где tм и tб — время отключения тока КЗ вставкой с меньшим и большим номинальными токами при токе трехфазного КЗ в месте установки вставки с меньшим номинальным током. Выражение (1) применимо при разбросе в 50%, выражение (2) — при разбросе 25 %. Необходимо подчеркнуть, что приведенные рассуждения и выражения (1) и (2) действительны только для однотипных предохранителей
Устройство защитного отключения
УЗО предназначено для защиты людей от поражения электрическим током. При прикосновении к поврежденным проводам или неизолированным частям оборудования УЗО моментально отключит питание в сети. Некоторые УЗО применяют для защиты электропроводки от возгорания. Этот аппарат может совмещаться с автоматическим выключателем, тогда он называется дифференциальным автоматом. В однокомнатной квартире скорее всего будет достаточно одного УЗО, рассчитанного на ток утечки в 30 мА. В 4-хкомнатной квартире, где установлено пятнадцать групп розеток, лучше использовать 5 УЗО, а также по одному УЗО на всю группу освещения, электроплиту и водонагреватель. Для контроля всей электропроводки на входе в коттедж можно установить дополнительно к расчетным одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА.
![](/html/2706/187/html_JxDtasM1Bo.PyZA/htmlconvd-Zm4YCm15x1.jpg)
14. Токовые защиты шин. Дифференциальная защита шин.
Дифференциальная защита шин |
Дифференциальная защита шин На ответственных электрических станциях и подстанциях используется дифзащита шин. При внешнем КЗ в точке К2 токи вычитаются и по реле защиты протекает ток небаланса, от которого защита должна быть отстроена. При КЗ в зоне действия в точке К1 через реле защиты протекает ток КЗ и она должна надежно срабатывать.
Максимальная токовая защита Наиболее распространенной для шин 6 ― 35 кВ является МТЗ (рис. 8.1). Ток срабатывания защиты находится по условию отстройки от суммарного тока нагрузки всех питаемых линий данной секции:
― после отключения КЗ за реактором отходящего присоединения с питанием соседней секции через
секционный выключатель: |
IСIII,З,Q1 ≥ |
kОТСkНАГР |
( IΣНАГР + IНАГР,ДОП ), где kОТС ― коэффициент отстройки, |
|
|||
|
|
kB |
равный kОТС=1,2; kНАГР ― коэффициент нагрузки, принимаемый равным kНАГР=1,2; kВ ― коэффициент возврата, равный kВ=0,75…0,8; IΣНАГР ― суммарный ток нагрузки секции; IНАГР,ДОП ― суммарный дополнительный ток нагрузки присоединений смежной секции, подключаемых АВР при отключении этой смежной секции;
― после |
присоединения |
соседней |
секции от |
АВР через |
секционный выключатель: |
|||||||
IСIII,З,Q1 ≥ kОТС ( IΣНАГР + kСЗП IНАГР ,ДОП ), |
где |
kСЗП |
― коэффициент самозапуска |
нагрузки соседней секции, |
||||||||
коэффициент может быть равным kСЗП =2…4. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Из первого и второго условия принимается с наибольшим током. |
|
|
|
|
||||||||
Коэффициент |
|
чувствительности |
максимальной |
токовой |
защиты |
определяется |
по |
|||||
выражениюk |
= |
IК1,MIN |
≥ 1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ч |
|
ICIII,З,Q1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Петля
Шторка
Шины
Изоляторы
Концевой
выключатель
Механическая дуговая защита шин
Дуговая защита клапанного типа
При возникновении КЗ на сборных шинах комплектных распределительных устройств (КРУ) с сопровождением дуги появляется опасность быстрого ее распространения вдоль шин. Ориентировочная скорость движения дуги [29] может быть найдена по формуле так, при IД = 400 А и
B = 0,05 Т скорость составляет vД = 78 м/с.
Дуга, воздействуя на ячейки КРУ выжигает их металлические перегородки, шины, другие токопроводящие части и напыляет на поверхность изоляторов пары металлов, после чего оборудование становится неремонтопригодное. Используются несколько видов защит от дуговых коротких замыканий. Принцип действия основан на расширении воздуха при горении дуги. В этой области создается избыточное давление, от которого шторка отходит и концевой выключатель замыкает контакты, подает сигнал на отключение ввода.
![](/html/2706/187/html_JxDtasM1Bo.PyZA/htmlconvd-Zm4YCm16x1.jpg)
15. Виды повреждений и ненормальных режимов трансформаторов. Соотношения токов при КЗ за трансформаторами.
Ненормальные режимы работы трансформатора: перегрузка; снижение уровня масла; повышение напряжения.
Повреждения трансформатора относятся: «пожар» стали; однофазные замыкания; двойные однофазные замыкания; витковое замыкание; однофазные КЗ; междуфазные КЗ.
Основные особенности в соотношениях токов при КЗ за трансформаторами имеются в трансформаторах со схемой соединения /Y и Y/ при двухфазных КЗ за трансформатором.
![](/html/2706/187/html_JxDtasM1Bo.PyZA/htmlconvd-Zm4YCm17x1.jpg)
16. Токовые защиты силовых трансформаторов.
Токовая отсечка отстраивается от максимального тока КЗ за
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трансформатором. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ток |
срабатывания |
|
защиты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определяется |
по |
выражению |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IС,З ≥ kОТС IК3 ,MAX г, |
где |
|
kОТС – |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Схема защищаемого трансформатора |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
коэффициент |
|
|
отстройки, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ток КЗ в точке К3. |
|
|
|
kОТС = 1,2…1,3; IК3,МАХ – максимальный |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Время срабатывания защиты принимается равным нулю tС,З = 0 |
|
|
, |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Коэффициент чувствительности токовой отсечки рассчитывается по выражениюkЧ = |
IК1,MIN |
≥ 2 где |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IC ,З |
|
|
IК1,МIN – минимальный ток КЗ в точке К1.
Максимальная токовая защита рассчитывается по выражению IС,З ≥ |
kОТС kCЗП |
IН ,ТР |
|
||
|
kВ |
Время срабатывания отстраивается от МТЗ низкой стороны трансформатора: tС ,З,ВН ≥ tС,З,НН
Коэффициент чувствительности находится kЧ = IКI3 ,MIN ≥ 2
С,З
+ t
Защита от перегрузки рассчитывается по формуле |
IС,З ≥ |
kОТС |
IН ,ТР ,где kОТС ― коэффициент |
|
|||
|
|
kВ |
отстройки, kОТС = 1,05.
Время срабатывания защиты выбирается больше времени МТЗ.