49_)Принцип действия и выбор уставки токовой отсечки трансформатора и электродвигателя. В чем их отличие?

Отсечка является разновидностью МТЗ, позволяющей обес­печить быстрое отключение КЗ. Токовые отсечки подразде­ляются на отсечки мгновенного действия и от­сечки с выдержкой времени.

Селективность токовых отсечек достигается ограниче­нием их зоны действия так, чтобы отсечка не работала при КЗ за пределами этой зоны, на смежных участках сети, РЗ которых имеет выдержку времени, равную или большую, чем отсечка. Для этого ток срабатывания отсечки (I_c.з) должен быть больше максимального тока КЗ (I_{к mах}), проходящего че­рез нее при повреждении в конце участка (например, AM на рис. 5.1), за пределами которого она не должна работать: I_с.э >I_кM.

Действительно, ток КЗ в какой-либо точке рассматриваемо­го участка сети

I_к = E_c / (X_c + X_л.к) = E_c / (X_c + X_yl_л.к), (5.1)

где E_с - эквивалентная ЭДС генераторов энергосистемы; Х_с и X_л.к - сопротивление ЭЭС и участка ЛЭП (AM) до точки КЗ; Х_у - удельное сопротивление, Ом / км; l_л.к- длина участка до точки КЗ.

Зона действия мгновенной от­сечки по условиям селективности не должна выходить за пределы защищаемой ЛЭП. Зона действия отсечки, работающей с выдержкой времени, выходит за пределы за­щищаемой ЛЭП и по условию се­лективности должна отстраивать­ся от конца зоны РЗ смежного участка по току и по времени.

Принцип действия и область применения отсечки. Токовой отсечкой называется быстродействующая максимальная токовая защита с ограниченной зоной действия. В зону действия отсечки на понижающих трансформаторах входит часть обмотки и выводы со стороны ВН, где включены реле отсечки ТО. При КЗ за трансформатором (точка К1)отсечка не действует благодаря отстройке ее тока срабатывания от максимального значения тока при КЗ в этой точке. Поэтому отсечка не чувствует КЗ также на отходящих линиях НН (точка K₂) и может выпол­няться без выдержки времени.

Быстродействие является главным достоинством отсечки, так как быстрое отключение уменьшает раз­меры повреждения трансформатора, обеспечивает продолжение нормальной работы электродвигателей и другой нагрузки, подключенных к тому же питаю­щему источнику. 

Уставку (или величину тока, при которой срабатывает защита) выбирают, исходя из наименьшего значения тока короткого замыкания в защищаемой сети (при разных повреждениях токи короткого замыкания отличаются). Однако при выборе уставки следует так же учитывать характер работы защищаемой сети. Например, при самозапуске электродвигателей после перерыва питания, значение силы тока в сети может быть выше номинального, и защита не должна его отключать.

Разница между токовой отсечки трансформатора и электродвигателя в том, что при расчете тока срабатывания защиты электродвигателя нужно учитывать коэффициента самозапуска,

50) Принцип действия и выбор уставок поперечной дифференциальной. Защиты линий.

Принцип действия. Направленная поперечная дифферен­циальная РЗ применяется на параллельных ЛЭП с самостоя­тельными выключателями на каждой ЛЭП (рис. 10.19). К РЗ таких ЛЭП предъявляется требование отключать только ту из двух ЛЭП, которая повредилась. Для выполнения этого тре­бования токовая поперечная дифференциальная РЗ дополня­ется РHМ двустороннего действия (рис. 10.19) или двумя РНМ одностороннего действия, каждое из которых предназначено для отключения одной ЛЭП. Принципиальная схема одной фазы дана на рис. 10.19. Токовые цепи РЗ выполняются так же, как и у токовой поперечной дифференциальной РЗ. Токовые обмотки РНМ KW и токового реле КА соединяются последова­тельно и включаются параллельно вторичным обмоткам ТТ на разность токов параллельных ЛЭП: I_p = I_I – I_II. Токовые реле выполняют функции пусковых органов, реагирующих на КЗ и разрешающих РЗ действовать. РНМ служит для определения поврежденной ЛЭП по знаку мощности. Напряжение к реле подводится от ТН шин подстанции. Оперативный ток к РЗ по­дается через вспомогательные контакты выключателей.

ППри срабатывании КА плюс постоянного тока подводится к контактам KW, которое замыкает верхний или нижний кон­такт, в зависимости от того, какая из двух ЛЭП повреждена.

Для отключения поврежденной ЛЭП РЗ устанавливается с обеих сторон параллельных ЛЭП.

Внешние КЗ. При внешних КЗ, нагрузке и качаниях первич­ные токи I_I и I_II равны по значению и совпадают по направлению на обоих концах ЛЭП. При равенстве К_I1 и К_{I II} и идеальной ра­боте ТТ I_р =I_Iв –I_IIв = 0. При внешних КЗ, нагрузке и качаниях РЗ не действует. Вследствие погрешности ТТ и неравенства сопротивлений параллельных ЛЭП I_Iв и I_IIв различаются по зна­чению и фазе, в результате чего в реле появляется ток неба­ланса I_р = I_нб. Для исключения работы РЗ при внешних КЗ ее ток срабатывания должен удовлетворять условию: I_с.з > I_нб.

Короткое замыкание на одной из параллельных ЛЭП (WI и WII). На питающем конце (ПС А) в случае повреждения на WI или WII первичные токи I_I и I_II имеют одинаковое направление (рис. 10.20). При этом токи I_I и I_II различаются по значению: в поврежденной ЛЭП ток всегда больше, так как сопротивле­ние от ПС А до точки К для тока в поврежденной ЛЭП всегда меньше, чем в неповрежденной. В результате I_р = I_{I в} – I_{II в} , а его знак и направление зависят от того, какая ЛЭП повреж­дена. На приемном конце (ПС В) первичные токи I_I и I_II имеют противоположное направление: на поврежденной ЛЭП ток идет от шин ПС В, а на неповрежденной - к шинам (рис. 10.20). В со­ответствии с этим I_р = I_{I b} +I_{II в}.

Из рис. 10.21 видно, что I_р будет изменять направление в за­висимости от того, какая ЛЭП повреждена. Как и в предыду­щем случае, I_р будет совпадать по направлению с током в по­врежденной ЛЭП.

На рис. 10.21 приведены векторные диаграммы, поясняющие действие РНМ при повреждениях на WI и WII. Поскольку ток в поляризующей цепи РHМ, питаемой от ТН шин, имеет оди­наковое направление при КЗ на обеих ЛЭП, все диаграммы построены относительно вектора U_р, предполагаемо совпа­дающим с вектором соответствующего первичного напряже­ния. Векторы вторичных токов приняты положительными, когда ток втекает в зажим токового элемента реле KW, обо­значенный точкой (рис. 10.20). Вектор тока в реле при этом от­стает от вектора U_p на _р = _к. При КЗ на WI (_р < 90°) замыкается контакт KW.1 (рис. 10.19, а) в цепи отключения поврежден­ной ЛЭП WI, а. при КЗ на WII (_р > 180°) замыкается KW.2 (рис. 10.19, в) в цепи отключения поврежденной линии WII.

Таким образом, при КЗ на одной из параллельных ЛЭП под действием тока I_р срабатывают пусковые реле РЗ, подводя опе­ративный ток к контактам РНМ. Последнее по знаку S_p опре­деляет поврежденную ЛЭП и замыкает цепь отключения ее выключателя.

Автоматическая блокировка выводит из действия РЗ при отключении по любой причине выключателей одной из парал­лельных ЛЭП на стороне, где установлена РЗ. Для этого опера­тивная цепь РЗ заводится через вспомогательные контакты SQ1 и SQ2 выключателей Q1 и Q2 параллельных ЛЭП (рис. 10.19). В современных схемах вместо вспомогательных контактов ис­пользуются реле-повторители выключателей, сигнализирующие их положение "Включено". Блокировка действия РЗ необхо­дима для предупреждения и неправильной работы ее в двух случаях:

1) если при КЗ на параллельной ЛЭП, например WI (рис. 10.20), выключатель этой ЛЭП Q1 отключается раньше выключателя Q3, то реле мощности РЗ подстанции А под дей­ствием тока КЗ, проходящего к месту повреждения на WII, разрешит РЗ подстанции Л отключить неповрежденную ли­нию WII;

2) при отключении одной из параллельных ЛЭП РЗ превраща­ется в МТЗ мгновенного действия и может работать ложно при внешних КЗ.

В обоих случаях ложные действия РЗ исключаются с по­мощью рассмотренной блокировки. Однако если во втором случае РЗ отключается только на противоположном конце, то автоматическая блокировка РЗ, установленной на стороне, где выключатель остается в работе, не подействует. Поэтому для исключения ложной работы этой РЗ ее необходимо отклю­чать вручную с помощью отключающего устройства SX (см. рис. 10.19, в).

51) Принцип работы и регулирование тока срабатывания реле РТ-40.

Реле тока.  Наиболее часто используются электромагнитные реле РТ -40. Это высокочувствительные устройства, реагирующие на изменение тока, и могут защищать от перегрузок и от КЗ.

Подвижный контакт, 2-    якорь, сердечник, перемычка, обмотка, контактная часть, пружина, шкала уставок, регулятор уставки срабатывания, 10-гаситель вибрации

 

               Реле РТ-40 - электромагнитное, имеет два сердечника и две обмотки, которые можно включать параллельно или последовательно для удвоения показателей шкалы. Уставка срабатывания регулируется поворотом указателя 9 (изменением натяжения пружины). Пределы уставок у различных модификаций реле этой серии - от 0,5 до 200 А, что позволяет их использовать с различными трансформаторами тока. Выпускаются также реле тока серии ЭТ-520 и другие.  Пример характеристики реле тока:          РТ-40/0,2;  Iсраб. 0,05¸0,1А (последовательное соединение ), и 0,1¸0,2А (параллельное соединение),  Iном.    от 0,4 А  до      10 А