Основные книги / Релейная защита в пдф

Утверждено редакционно-издательским советом университета УДК 621.316

Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения: учебно-ме- тодический комплекс / сост.: С.И. Джаншиев, В.Н. Костин, А.А. Юрганов. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2010. – 224 с.

Учебно-методический комплекс разработан в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.

Содержание дисциплины включает в себя основные сведения о релейной защите и автоматизации распределительных электрических сетей и основных электроприемников.

Рассмотрено на заседании кафедры электроснабжения 28 апреля 2010 года, одобрено методической комиссией Энергетического института 29 апреля 2010 года.

Рецензенты: кафедра электроснабжения СЗТУ (зав. кафедрой Г.З. Зайцев, канд. техн. наук, проф.); Б.Е. Синдаловский, канд. техн. наук, проф. кафедры электротехники и электромеханики СЗТУ.

Составители: С.И. Джаншиев, канд. техн. наук, доц., В.Н. Костин, канд. техн. наук, проф.,

А.А.Юрганов, д-р техн. наук, проф.

ÓСеверо-Западный государственный заочный технический университет, 2010

ÓДжаншиев С.И., Костин В.Н., Юрганов А.А., 2010

2

1.Информация о дисциплине

1.1. Предисловие

Дисциплина «Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения» изучается студентами специальности 140211.65 – «Электроснабжение» в одном семестре.

Основной целью изучения дисциплины является формирование у студентов базовых знаний о назначении, принципах реализации и современном уровне устройств релейной защиты и автоматизации систем электроснабжения.

Основными задачами дисциплины являются:

-ознакомление студентов с современным состоянием релейной защиты и автоматизации в системах электроснабжения.

-изучение основных видов релейной защиты и автоматизации в электроэнергетике;

-изучение методов расчета, параметров настройки релейной защиты и автоматизации систем электроснабжения.

В результате изучения дисциплины студент должен овладеть основами знаний, формируемыми на нескольких уровнях:

иметь представление о параметрах аварийных режимов распределительных электрических сетей;

знать основные виды релейной защиты и автоматизации в электроэнергетике;

уметь защитить электрооборудование от токов короткого замыкания и перегрузок;

владеть методами расчета релейной защиты и автоматизации.

Место дисциплины в учебном процессе. В соответствии с учебным планом изучаемая дисциплина относится к циклу специальных дисциплин. Теоретической и практической основами дисциплины являются курсы «Теоретические основы электротехники», «Электроэнергетика», «Переходные процессы в электроэнергетических системах». Приобретенные знания будут использованы при курсовом и дипломном проектировании.

3

1.2.Содержание дисциплины и виды учебной работы

1.2.1.Содержание дисциплины по ГОС

Характеристики токов и напряжений в ненормальных и аварийных режимах распределительных электрических сетей и основных электроприемников; применение основных видов релейных защит; расчеты и выбор параметров аппаратов; области автоматизированного управления состоянием схем питания потребителей и электроприемников; характеристики и выбор аппаратов автоматического повторного включения, ввода резервного электрооборудования, синхронизации и др.; основные сведения о телемеханизации и диспетчерском управлении.

1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы

1.2.3.Перечень практических занятий и видов контроля

-практические занятия;

-лабораторные работы;

-курсовая работа;

-тесты по разделам дисциплины;

-экзамен.

4

2.Рабочие учебные материалы

2.1.Рабочая программа (объем дисциплины 180 часов)

Введение (2 часа)

Цели и задачи дисциплины, её место в учебном процессе. Основные понятия и определения. Сведения о современном состоянии и развитии релейной защиты и автоматизации систем электроснабжения.

Классификация устройств релейной защиты и автоматизации систем электроснабжения. Характеристики основных разделов и тем дисциплины.

Раздел 1. Общие вопросы релейной защиты (28 часов) [1], с. 6...40, 423…438

1.1. Назначение и виды релейной защиты (2 часа)

Выявление места возникновения КЗ. Быстрое автоматическое отключение поврежденного оборудования. Выявление нарушений нормальных режимов работы оборудования. Основные виды релейной защиты.

1.2. Повреждения и ненормальные режимы (12 часов)

Короткие замыкания (КЗ) – основные виды повреждений в системах электроснабжения. Векторные диаграммы токов и напряжений при КЗ в системе электроснабжения. Дуговая защита в шкафах распределительных устройств. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью. Допустимые и аварийные перегрузки оборудования.

1.3. Цифровые устройства релейной защиты (14 часов) Требования к цифровым устройствам релейной защиты. Самоконтроль и

диагностика. Помехозащищенность. Совмещение функций. Ускорение отключения КЗ. Безопасность.

Структура цифровых устройств релейной защиты. Собственное время срабатывания реле. Работа реле при насыщении трансформатора тока.

5

Раздел 2. Максимальные токовые защиты (28 часов) [1], с. 205…256, 389…422

2.1. Виды максимальных токовых защит (16 часов)

Токовые защиты от межфазных КЗ линий с односторонним питанием. Максимальная токовая защита. Токовая отсечка. Токовая защита со ступенчатой характеристикой выдержки времени. Типовые схемы измерительных органов токовых защит.

2.2. Исполнение токовых защит (12 часов) Трансформаторы тока в устройствах релейной защиты. Источники опера-

тивного тока. Измерительные органы релейной защиты. Логические органы релейной защиты. Источники оперативного тока. Принципиальные схемы токовых защит. Токовые защиты с использованием предохранителей с плавкой вставкой и автоматических выключателей.

Раздел 3. Защиты от замыканий на землю. Токовые направленные защиты (24 часа)

[1], с. 257…301

3.1. Защиты от замыканий на землю (14 часов)

Режимы нейтрали в сетях 6-35 кВ. Однофазное замыкание на землю. Растекание емкостных токов. Защиты, реагирующие на токи и напряжения нулевой последовательности. Контроль изоляции в сетях с изолированной нейтралью.

3.2. Токовые направленные защиты (10 часов)

Принцип действия, основные органы и выбор параметров токовой направленной защиты. Схемы включения реле направления мощности. Схемы выполнения защит.

Раздел 4. Дистанционные и дифференциальные защиты (20 часов) [1], с. 302…338

4.1. Дистанционные защиты (6 часов)

Назначение, принцип действия и основные органы защиты. Выбор входных воздействующих величин дистанционных органов. Выбор параметров срабатывания дистанционных защит.

6

4.2. Продольная дифференциальная защита (8 часов)

Принцип действия защиты. Ток небаланса и ток срабатывания защиты. Способы повышения чувствительности защиты. Продольная дифференциальная защита линий.

4.3. Поперечная дифференциальная защита (6 часов) Поперечная дифференциальная токовая направленная защита параллель-

ных линий. Пусковые органы защиты и выбор их параметров срабатывания. Область использования поперечных дифференциальных токовых направленных защит.

Раздел 5. Защита трансформаторов и электродвигателей (28 часов) [1], с. 488…604

5.1. Защита трансформаторов (16 часов)

Основные защиты трансформатора (двухступенчатая токовая защита, газовая защита, продольная дифференциальная токовая защита). Резервные защиты трансформатора.

5.2. Защита электродвигателей (12 часов)

Защиты от многофазных замыканий. Защита от однофазных замыканий на землю. Защита двигателей от перегрузки. Защита минимального напряжения. Защита синхронных двигателей от асинхронного режима.

Раздел 6. Устройства автоматики электрических сетей (28 часов) [1], с. 339…369

6.1. Автоматическое повторное включение (АПВ) (14 часов) Автоматическое повторное включение линий с односторонним питанием.

Требования к устройствам АПВ. Основные варианты устройств АПВ. Схема АПВ с пуском от релейной защиты и от несоответствия положения ключа управления и выключателя. Возможности ускорения действия защиты линий при наличии АПВ. АПВ трансформаторов, шин, электродвигателей.

6.2. Автоматический ввод резерва (АВР) (14 часов)

Назначение и область применения АВР. Выбор параметра пуска схемы АВР. Настройка элементов схемы АВР. Требования к устройствам АВР. Одно-

7

стороннее и двухстороннее АВР. Автоматическое отключение трансформатора на подстанции, выполненной по упрощенной схеме. АВР трансформатора. Автоматическая аварийная разгрузка трансформатора. Автоматическое управление режимами трансформатора.

Раздел 7. Регулирование напряжения и частоты. Управление системой электроснабжения (20 часов) [1], с. 11…14, 370…388

7.1. Регулирование напряжения и реактивной мощности (10 часов) Регулирование коэффициентов трансформации понижающих трансформа-

торов. Автоматическое управление мощностью конденсаторных батарей. Автоматическое регулирование возбуждения синхронных генераторов.

7.2. Регулирование частоты (6 часов)

Основные принципы автоматического регулирования частоты в электроэнергетических системах. Возможные последствия возникновения дефицита активной мощности в системе. Принципы организации автоматической частотной разгрузки (АЧР).

7.3. Организация управления системой электроснабжения (4 часа) Телемеханизация как основа автоматизации диспетчерского управления

системой электроснабжения. Виды телемеханической информации. Примеры современных устройств телемеханики ближнего действия. АСУ ТП в электроснабжении. Интерфейсы микропроцессорных устройств РЗА. Дальность передачи информации. Протоколы связи. Примеры мнемосхем подстанций.

Заключение (2 часа)

Перспективы дальнейшего развития релейной защиты, автоматики и телемеханизации систем электроснабжения.

Дальнейшее совершенствование знаний по дисциплине. Адаптация специалиста в современных условиях рыночных отношений.

8

2.2.Тематический план дисциплины

2.2.1.Тематический план дисциплины для студентов

очной формы обучения

9

10