- •1 Общие вопросы релейной защиты
- •1.1 Реле и их классификация
- •1.2 Основные требования к релейной защите
- •1.3 Виды повреждений и ненормальных режимов работы сетей
- •1.4 Оперативного ток и его источники
- •1.5 Первичные измерительные преобразователи в релейной защите и их схемы соединения с нагрузкой
- •1.5.1 Трансформаторы тока
- •1.5.2 Схемы соединения измерительных трансформаторов тока и
- •1.5.2.1 Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду
- •1.5.2.2 Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду
- •1.5.2.3 Схема соединения трансформаторов тока в треугольник, а обмоток реле в звезду
- •1.5.2.4 Двухфазная однорелейная схема соединения в неполный треугольник (на разность токов двух фаз)
- •1.5.2.5 Схема соединения трансформаторов тока в фильтр нулевой последовательности
- •1.5.3 Трансформаторы напряжения и схемы соединения их обмоток и реле
- •2. Релейная защита лэп
- •2.1. Токовые защиты лэп
- •2.1.1. Защита линий с помощью максимальной токовой защиты
- •2.1.1.1. Схемы максимальных токовых защит
- •2.1.1.2 Выбор тока срабатывания максимальной токовой защиты
- •2.1.1.3 Выбор времени срабатывания действия максимальной токовой защиты
- •2.1.1.4. Общая оценка и область применения максимальных токовых защит
- •2.1.2. Токовые отсечки
- •2.1.2.1. Мгновенная токовая отсечка
- •2.1.2.2. Мгновенная токовая отсечка
- •2.1.2.3. Выбор тока срабатывания токовой отсечки с выдержкой времени
- •2.1.3 Общая оценка токовых защит
- •2.1.4. Комбинированная отсечка по току и напряжению
- •2.1.4.1 Выбор параметров срабатывания защиты
- •2.2. Токовые направленные защиты
- •2.2.1. Максимальная токовая направленная защита
- •Условия исключают друг друга.
- •Выбор тока срабатывания производится по трем условиям:
- •2.2.2. Токовые направленные отсечки
- •2.2.3. Краткая оценка токовых направленных защит
- •2.3. Дистанционная защита
- •На рис. 34 приведена схема трехступенчатой защиты, которая включает следующие органы:
- •2.3.1. Выбор параметров срабатывания
- •2.4. Защита от замыканий на землю
- •2.4.1 Защита от замыканий на землю в сетях с изолированной и эффективно-заземленными нейтралями
- •2.4.2. Защита от однофазных коротких замыканий на землю в сети с заземленной нейтралью
- •2.5. Защиты лэп с абсолютной селективностью
- •2.5.1. Дифференциальные защиты лэп
- •2.5.1.1 Продольная дифференциальная защита лэп Продольной дифференциальной токовой защитой называется защита, основанная на принципе сравнения амплитуд и фаз токов по концам защищаемого элемента.
- •2.5.1.2. Поперечная дифференциальная защита
- •Выбор параметров срабатывания
- •2.5.2. Высокочастотные защиты лэп
- •3. Защита трансформаторов
- •3.1. Газовая защита трансформатора
- •3.2. Максимальная токовая защита трансформаторов
- •3.3. Максимальная токовая защита от перегрузки
- •3.4. Токовая отсечка
- •3.5. Токовая защита нулевой последовательности
- •3.6. Дифференциальная токовая защита трансформаторов
- •3.7. Особенности защиты трансформаторов, не имеющих выключателей на стороне высшего напряжения
- •4. Релейная защита шин станций и подстанций
- •4.1. Токовые защиты
- •4.2. Дифференциальная защита
- •5. Защита синхронных генераторов
- •5.1. Виды повреждений и ненормальных режимов работы
- •5.2 . Виды защит, применяемых для генераторов
- •5.2.1. Продольная дифференциальная защита
- •5.2.2. Поперечная дифференциальная защита
- •5.2.3. Защита от однофазных замыканий на землю в обмотке статора
- •5.2.4 Максимальная токовая защита от внешних замыканий
- •5.2.5 Токовая защита обратной последовательности
- •5.2.7 Максимальная токовая защита генератора от симметричных перегрузок
- •5.2.8 Защита от повышения напряжения
- •5.2.9 Защита от замыканий на землю обмотки возбуждения
- •5.2.10. Защита ротора от перегрузки
- •5.2.11. Защита от асинхронного режима при потере возбуждения
- •5.3. Особенности защит синхронных компенсаторов
- •6.Защита электродвигателей
- •7. Резервирование отказов в действии релейной зашиты и
- •Оглавление
2.5. Защиты лэп с абсолютной селективностью
Защиты ЛЭП с абсолютной селективностью позволяют отключить без выдержки времени поврежденный участок линии. К ним относят дифференциальные и высокочастотные защиты.
2.5.1. Дифференциальные защиты лэп
Дифференциальные защиты делятся на продольные и поперечные. Продольные дифференциальные защиты могут применяться как на одноцепных, так и двухцепных линиях. Поперечные дифференциальные защиты используются только на двухцепных (параллельных) линиях.
Дифференциальная защита может применяться в сетях с любым количеством источников питания.
2.5.1.1 Продольная дифференциальная защита лэп Продольной дифференциальной токовой защитой называется защита, основанная на принципе сравнения амплитуд и фаз токов по концам защищаемого элемента.
Наиболее широко распространена продольная дифференциальная защита с циркулирующими токами (рис. 44).
Рис. 44. Схема поясняющая принцип действия продольной дифференциальной защиты ЛЭП
Для выполнения защиты по концам защищаемой линии устанавливаются однотипные трансформаторы тока. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединяются таким образом, чтобы при внешнем КЗ (точка К3) ток в реле КА был равен разности токов, которая приблизительно равна нулю. При повреждении на защищаемой линии (точка К4) через реле протекает сумма токов, которая значительно больше нуля. Реле срабатывает и отключает поврежденную линию.
Зона действия защиты располагается между трансформаторами тока.
Некоторое неравенство вторичных токов и(ток небаланса) при отсутствии повреждения на линии обусловлено наличием погрешностей у трансформаторов тока, не идентичностью их кривых намагничивания трансформаторов и неодинаковыми токами намагничивания. Ток небаланса равен:
,
где - коэффициент однотипности; – погрешность трансформатора.
Ток срабатывания защиты:
.
Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности при повреждении на линии:
,
где - ток минимального двухфазного КЗ на защищаемой линии.
При возрастании первичного тока токи небаланса также возрастают. Особенно большого значения ток небаланса достигает в период протекания по трансформатору тока апериодической составляющей тока внешнего КЗ, так как апериодическая составляющая производит сильное одностороннее намагничивание железа трансформатора тока. В таких случаях, если не принять специальных мер, то защита может оказаться малочувствительной.
Для повышения чувствительности применяют следующие меры:
1. Введение небольшой выдержки времени t = 0,20,4 с. За это время происходит существенный спад апериодической составляющей. Чувствительность реле повышается в два раза, но теряется быстродействие.
2. Последовательно с реле включают активное сопротивление, ограничивающее ток небаланса.
3. Использование реле с быстронасыщающимся трансформатором (реле типа РНТ). Наличие БНТ позволяет отстроить работу реле от токов небаланса при внешних КЗ.
4. Использование реле с торможением (реле типа ДЗТ). Ток срабатывания этих реле при внешних КЗ возрастает с увеличением тока в плечах дифференциальной защиты за счет торможения, создаваемого этими токами.
В основе всех разработанных схем продольной дифференциальной защиты линий лежат общие принципы:
1. В продольной дифференциальной защите линий трансформаторы тока находятся на значительном расстоянии друг от друга (по концам линии). Соединительные провода между ними имеют сопротивление превышающее допустимые нагрузки трансформаторов тока. Например, при длине =10 км сопротивление медного провода сечениемS=1,5 мм2 составляет 130 Ом, а трансформаторы тока имеют допустимую нагрузку 0,5…2 Ом.
Для уменьшения нагрузки применяют промежуточные трансформаторы TL1(рисунок 45), уменьшающие ток в соединительных проводах на коэффициент трансформации nТ, соответственно в nТ раз уменьшается нагрузка на трансформатор тока.
2. Дифференциальная защита должна воздействовать на отключение выключателей на обоих концах линии одновременно. Поэтому устанавливают два дифференциальных реле KA - по одному на каждом конце линии.
3. Если защита должна реагировать на все виды повреждений, то необходимо устанавливать по два трансформатора тока в каждой фазе. Тогда для выполнения схемы требуется не менее четырех соединительных проводов и шесть реле. Для сокращения числа реле и количества соединительных проводов защиты включают через фильтры симметричных составляющих или суммирующие фильтры (F).
4. Для исключения появления в цепях реле высоких напряжений, наводимых в жилах соединительных проводов токами КЗ, протекающими по защищаемой линии, цепь соединительного провода отделяют от цепей реле с помощью изолирующего трансформатора (TL2).
5. Для избежания ложного действия защиты при обрыве соединительного провода защиту снабжают устройством, контролирующим исправность соединительного провода. Распространение получило устройство контроля, основанное на наложении на рабочий переменный ток непрерывно циркулирующего постоянного. Чтобы переменный ток не попадал в обмотку реле контроля KB, на его пути устанавливают конденсатор C. При обрыве соединительного провода цепь протекания постоянного тока прерывается и устройство контроля выводит защиту из действия.
С учетом всех этих принципов схема продольной дифференциальной защиты имеет вид представленный на рис. 45.
Для предотвращения выведения защиты из работы при КЗ на защищаемой линии, когда напряжение на выходе выпрямительного устройства снижается до нуля, предусматривается подпитка реле контроля КВ в течении 1-3 с от емкости С’.
Достоинства продольной дифференциальной защиты: быстродействие, высокая чувствительность, защищает целиком всю линию.
Недостатки защиты: не защищает шины подстанции, высокая стоимость.
Защита применяются для линий длиной не более 15 км.
Рис. 45. Схема продольной дифференциальной защиты