Ответы по госам / otvety_RZ

1. Большинство повреждений в Эл уст приводит к кз (1ф, 2ф, 2ф на землю, 3ф). Причины повреждений: нарушение изоляции токоведущих частей, повреждение проводов и опор ЛЭП, ошибки персонала при операциях. При кз происходит понижение U и повышение I, это приводит к след последствиям: выделяется большое кол-во тепла, которое приводит к сильным разрушениям, снижение U нарушает работу потребителей и нарушение устойчивости параллельной работы генераторов. Ненормальные режимы: перегрузка об-ния вызванное увеличением тока сверх ном значения, качание в системах вызвано выходом из синхронизма генераторов, сопровождается изменением I и U, повышение U опасно для изол об-ния.

2. ТТ питают цепи защиты током сети и выполняют роль датчика, через который поступает информация к изм. органам РЗ. Принцип действия: первичная обмотка ТТ включается последовательно в цепь, вторичная обмотка замыкается на сопр. нагр. Ток I1 проходит по виткам I обмотки и ток I2 индуцируемый во II обмотке, создаёт магнитный поток, который наводит во II обм ЭДС. Осн.хар-ки: класс точности 0,5;1;3;10. Номинальная нагрузка ТТ, это макс нагр при которой погрешность будет равна заявленной. Вторичный ток 1,5А.

4. ТН используются для питания защит, бывают 1ф и 3ф, вторичное U независимо от первичного всегда 100В. ТН могут устанавливаться на шинах ЭС или ПС и питать все защиты присоединенные к ним, или устанавливаться на каждом присоединении и питать только эту защиту. Классы точности ТН 0,5;1;3. В сеть включается параллельно. Принцир действия. Первичная обмотка ТV с числом витков W1 включается на напряжение сети U1. Под действием U1 по обмотке W1 проходит ток намагничивания Iнмг, создающий в магнитопроводе поток Ф. Магнитный поток, в свою очередь, наводит в W1 и W2 ЭДС.

6. Отсечка является разновидностью токовой защиты. ТО подразделяют на ТО мгновенного действия, и ТО с выдержкой времени. Селективность ТО достигается ограничением их зоны действия, с помощью выбора тока срабатывания защиты. ТО мгновенного действия применяются для быстрого отключения кз. ТО с выдержкой времени применяются чтобы выполнить защиту всей линии с минимальным временем действия. Зона и время действия такой отсечки согласуется с зоной и временем действия мгновенной ТО так, чтобы обеспечить селективность, для этого время действия защиты с выдержкой времени выбирается больше на одну ступень (tз1=tз2+Δt, Iсз=kн*Iк). ТО мгновенного действия (tз=0). Ток срабатывания ТО должен удовлетворять условию Iсз=kн*Iк.мах, при кз в конце защищаемой линии. Поскольку время срабатывания отсечки мало (0.01-0.02с), то ток Iк.мах рассчитывается для начального значения кз. Kн – коэффициент надёжности, учитывающий погрешности при расчёте. Зона действия отсечки определяется графически, и зависит от крутизны спада тока по длинне линии. Время действия мгновенной отсечки складывается из времени срабатывания токовых и промежуточного реле (tз=0.04-0.06с).

8. Селективность МТЗ обеспечивается с помощью выдержки времени. МТЗ предназначено для защиты от кз. МТЗ выполняются 3ф и 2ф, с постоянным и переменным оперативным током, по характеру зависимости времени от тока МТЗ бывают зависимыми (время срабатываняи реле зависит от тока, это позволяет избежать ложных срабатываний из-за кратковременных перегрузок, и раньше сработать при кз в начале линии) и независимыми (время действия защиты определяется выдержкой времени, поэтому она имеет характеристику прямой). МТЗ применяется в радиальных сетях всех напряжений, МТЗ является основной защитой сетей 10кВ и ниже.

МТЗ (реле тока КА, реле времени КТ, промежуточные КL и указательные КН реле)

3. Схемы соединения ТТ. 1. Полная звезда, ТТ устанавливаются во всех фазах, реле установленные в фазах действуют на все виды кз, реле в нулевом проводе на кз на землю. 2. Неполная звезда, ТТ устанавливаются в двух фазах, при однофазном кз схема не реагирует на на кз в фазе без ТТ, поэтому применяется для защиты при междуфазных кз. 3. Соединение ТТ в треугольник, а реле в звезду. Токи в реле проходят при всех видах кз, токи в реле зависят от вида кз, применяется для дистанционной и диф защиты. 4. Включение ТТ на разность токов двух фаз. Схема применяется для защиты от междуфазных кз, нельзя применять при соединении тр-ра звезда треугольник. 5. Фильтр токов нулевой последовательности. Ток появляется при 1ф и 2ф кз на землю.

5. 1.Схема соединения ТН в звезду, при такой схеме фазное U на вторичной стороне соответствует фазному U относительно земли первичной стороне. Для получения фазных U необходимо заземление первичной обмотки ТН и наличие нулевого провода во вторичной цепи. 2. Открытый треугольник выполняется при помощи двух однофазных ТН вкл на два междуфазн U. 3. Фильтр U нулевой посл. Выполняется по средством 3х 1ф ТН. На зажимах разомкнутого треугольника получится U пропорциональное U нулевой последовательности. Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения: а) два однофазных двухобмоточных трансформатора, соединенных по схеме открытого треугольника, б) трехфазный двухобмоточный трансформатор, обмотки которого соединены в звезду, в) схема для измерения напряжения относительно земли. Обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле защиты от замыканий на землю.

7. В общем случае токовые защиты выполняются трехступенчатыми. Быстродействующая первая ступень защиты – токовая защита без выдержки времени – токовая отсечка имеет только измерительный орган (недостаток токовой отсечки без выдержки времени – она защищает только часть линии.), а вторая и третья ступени – токовая отсечка с выдержкой времени и максимальная токовая защита – содержат два органа: измерительный и выдержки времени. Вторая ступень выполняется с независимой от тока выдержкой времени, а третья – с независимой и зависимой. Функции измерительного органа выполняют реле тока КА. Они реагируют на повреждения или нарушения нормального режима работы и вводят в действие орган выдержки времени, если он имеется, – чаще всего это реле времени КТ. В схемах токовых защит имеются также вспомогательные реле, например промежуточные КL и указательные КН. Селективность действия максимальной токовой защиты (3 ступень) в сетях с двухсторонним питанием, а также в сложных сетях с одним и несколькими ИП не всегда обеспечивается, поэтому редко применяется.

9. Защита генераторов. Виды повреждений генераторов: повреждения в статоре – возникают междуфазные кз (2ф и 3ф), замыкание одной фазы на корпус (землю), замыкание между обмотками одной фазы. Повреждения в роторе: замыкание на корпус в одной точке, двойные замыкания на корпус. Ненормальные режимы г.: повышенные токи (при внешних кз), перегрузка генератора в следствии отделения части параллельно работающих генераторов, не симметрия токов (=> появление токов обратной последовательности), повышенное напряжение (при внезапном сбросе нагрузки). Защиты: от междуфазных кз – продольная диф защита, защита от замыкания обмотки статора на корпус – фильтр токов нулевой посл (однотр-ный). Защита от сверхтоков – МТЗ с блокировкой по U.

10. . Большинство повреждений в Эл уст приводит к кз (1ф, 2ф, 2ф на землю, 3ф). Причины повреждений: нарушение изоляции токоведущих частей, повреждение проводов и опор ЛЭП, ошибки персонала при операциях. При кз происходит понижение U и повышение I, это приводит к след последствиям: выделяется большое кол-во тепла, которое приводит к сильным разрушениям, снижение U нарушает работу потребителей и нарушение устойчивости параллельной работы генераторов. Ненормальные режимы: перегрузка об-ния вызванное увеличением тока сверх ном значения, качание в системах вызвано выходом из синхронизма генераторов, сопровождается изменением I и U, повышение U опасно для изол об-ния.

11. Диф защита тр-ров. Назначение: для защиты тр-ров от кз между фазами, на землю, замыканий витков. Принцип действия: основан на сравнении величин и направления токов до и после защищаемого элемента. При внешнем кз и нагрузке токи с обеих концов тр-ра направлены в одну сторону, и находятся в определенном соотношении равном коэф трансформации тр-ра. При кз в тр-ре токи направлены встречно от шин к месту повреждения. В первом случае защита не должна действовать, во втором должна срабатывать. ТТ устанавливаются с обеих сторон, их вторичные обмотки соединены разными полярностями в схему циркуляции токов, диф реле подключается параллельно.

Схема дифференциальной отсечки.

13. Основные виды защит ЭД. Защита ЭД от кз между фазами является основной защитой ЭД и устанавливается во всех случаях. Для этого применяется защита мгновенного действия (ТО), отстроенная от пусковых токов и токов самозапуска. При недостаточной чувствительности ТО может применяться диф защита ЭД. ЭД ниже 500В предохраняются от кз плавкими предохранителями. Защита ЭД от замыкания 1ф на землю устанавливается на ЭД до 2000кВт. Защита ЭД от перегрузок – тепловое реле, токовое реле, МТЗ от перегрузки. Устройство АПВ предусматривается для ответственных ЭД, предназначено для обеспечения самозапуска ответственных эд после откл защитой минимального напряжения. Устройство начинает работать после срабатывания защиты минимального напряжения. На СД устанавливаются следующие защиты: 1. от междуфазных повреждений в статоре, является основной и обязательной защитой. Выполняется мгновенной в виде ТО или продольной диф защитой, они одновременно с выкл двигателя, включают АГП. Ток сз отстраивается от пусковых токов и токов самозапуска. 2. Защита от замыкания на землю выполняется при токе замыкания более 10А. 3. Защита от перегрузки выполняется токовым реле, вкл в одну фазу. 4. защита от асинхронного режима. Выполнятся на реагирующей на колебания токов в роторе или статоре. Самая простая токовая. Смысл такой защиты в том, что она не успевает возвратиться за время спада тока между циклами качания, и за несколько периодов качания успевает набрать время для срабатывания. 5. защита от понижения напряжения, не обязательна и ставится на неответственных двигателях для облегчения самозапуска ответственных, или на ответственных двигателях, самозапуск которых не допустим.

15. Назначение устройств АПВ. Благодаря неустойчивости повреждений на линиях и их самоустранения защита линий оборудуется устройствами АПВ, работа которых в большинстве случаев бывает успешной. При устойчивых повреждениях на линии защита снова отключает линию после действия УАПВ, т. е. происходит неуспешное АПВ. Устройствами АПВ должны оборудоваться воздушные и смешанные кабельно-воздушные линии всех типов напряжением выше 1 кВ при наличии на них соответствующих коммутационных аппаратов. Применяются УАПВ, различающиеся по следующим признакам: по числу фаз выключателей, включаемых устройством АПВ, – трехфазные (ТАПВ) и однофазные (ОАПВ); по способу проверки синхронизации при АПВ – для линий с двухсторонним питанием; по способу воздействия на привод выключателя – механические и электрические устройства АПВ; по кратности действия – АПВ однократного и многократного действия. Схемы УАПВ различаются по способу пуска, по способу возврата в положении готовности к действию, по типу элементов схем электроснабжения, оборудованных устройством АПВ.

12. Газовая защита тр-ров – чувствительная защита от внутренних повреждений тр-ра. В результате внутренних повреждений масло нагревается и из него выделяется газ который поднимается вверх и создаёт сильное давление. Газовое реле расположено в трубе соединяющий кожух тр-ра и расширительный бак. Существует три вида конструкции реагирующий части: поплавок, лопасть и чашка. Газовое реле реагирует на степень аварии, при малых повреждениях поступает сигнал, при больших происходит отключение. Оно так же реагирует на понижение уровня масла. Так же защита реагирует на появление воздуха и толчки масла. Д: простота, очень высокая чувствительность. Более совершенно реле с чашкообразными элементами 1 и 2. Элементы в виде плоскодонных алюминиевых чашек вращаются вместе с подвижными контактами 4 вокруг осей 3. При опускании чашек подвижные контакты 4 замыкаются с неподвижными 5. Нормальное положение контактов (наличие масла в камере реле) изображено на рисунке. Понижение уровня масла сопровождается опусканием чашек и замыканием соответствующих контактов. Сначала опускается верхняя чашка и реле действует на сигнал. При интенсивном газообразовании возникает сильный поток масла и газов из бака в расширитель через газовое реле. На пути потока имеется лопасть 7, действующая вместе с нижней чашкой на общий контакт. Лопасть поворачивает и замыкает контакт в цепи отключения трансформатора, если скорость движения масла и газов достигает определенного значения, установленного на реле.

14. В системах ЭСПП при наличии двух и более ИП часто целесообразнее работать по разомкнутой схеме. Такой режим сети уменьшает значения токов к. з., упрощает релейную защиту, уменьшает потери электроэнергии и т. п. Однако при этом надежность электроснабжения в разомкнутых сетях ниже, чем в замкнутых. Повысить надежность возможно, применив устройства АВР. Устройства АВР на переменном оперативном токе обычно применяются в установках с выключателями, оборудованными грузовыми или пружинными приводами. Устройства АВР на постоянном оперативном токе применяют в установках, имеющих выключатели с электромагнитными приводами, электромагниты отключения и тем более электромагниты включения которых потребляют сравнительно большие мощности. При этом схемы релейной защиты и схемы автоматики выполняют на постоянном или выпрямленном оперативном токе с использованием блоков питания и мощных выпрямительных устройств.