- •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
3.7. Особенности защиты трансформаторов, не имеющих выключателей на стороне высшего напряжения
В эксплуатации применяются упрощенные подстанции без выключателей на стороне ВН трансформаторов и автотрансформаторов. Подобные схемы применяются в электроустановках напряжением до 500 кВ, позволяющие уменьшить стоимость подстанции и сложность ее эксплуатации. Вместе с тем, из-за отсутствия выключателей на стороне ВН трансформаторов необходимо предусмотреть дополнительные мероприятия, обеспечивающие отключение линий в случае повреждения трансформатора.
В этих случаях используют:
а) защиты питающих линий для фиксации и отключения повреждения в трансформаторе;
б) передачу отключающего импульса от защит трансформатора на отключение линейных выключателей;
в) установку специальных аппаратов – короткозамыкателей, которые при срабатывании защиты трансформатора включаются и устраивают КЗ на выводах ВН трансформатора. При возникновении этого КЗ сработают защиты, установленные на концах защищаемой линии и подействуют на отключение выключателей.
Наиболее простым и экономичным способом является использование защит линий. Если защиты линии достаточно чувствительны, чтобы обеспечить отключение повреждения в обмотках трансформатора и на его выводах низшего напряжения, на самом трансформаторе защиты со стороны высшего напряжения можно не устанавливать.
Например, для защиты трансформатора можно использовать двухступенчатую МТЗ, установленную на питающей линии. Отсечка обеспечивает защиту при повреждении на выводах высшего напряжения и в части обмоток трансформатора. КЗ в трансформаторе и на стороне низшего напряжения будут отключены второй ступенью МТЗ. Ток срабатывания должен быть отстроен от максимального тока нагрузки и согласован по чувствительности с защитой. Установленная на стороне низшего напряжения трансформатора газовая защита в этом случае включается на сигнал. Данный способ может применяться на линиях сравнительно небольшой длины при малых токах нагрузки.
Недостатком является замедление отключения линии максимальной токовой защитой при повреждении трансформатора с малым током КЗ.
Передача отключающего импульса используется, если первый способ не обеспечивает необходимую чувствительность при КЗ в трансформаторе. В этом случае в трансформаторе устанавливаются все защиты.
При повреждении в трансформаторе его защиты срабатывают и передают отключающий импульс на отключение выключателя, установленного на питающем конце линии. Для передачи отключающего импульса можно использовать жилы контрольного или телефонного кабеля (рис.66).
Рис.66
На длинных линиях электропередачи напряжением до 500 кВ передача отк68лючающего импульса осуществляется с помощью специального устройства телеотключения.
Достоинством данного способа является быстрота отключения, а основным недостатком - возможность отказа в отключении при нарушении соединительных проводов или ВЧ канала. Поэтому в наиболее ответственных случаях предусматривают вторую, резервную цепочку соединительных проводов или второй ВЧ канал связи с передачей отключающего импульса.
Когда первый способ по соображениям чувствительности, а передача импульса нецелесообразны по причине ненадежности, сложности или дороговизны, отключение повреждения осуществляется с помощью короткозамыкателей.
При срабатывании защиты поврежденного трансформатора подается импульс на включение короткозамыкателя, управление которым осуществляется с помощью специального привода. Короткозамыкатель включается и создает на выводах высшего напряжения трансформатора искусственную точку КЗ. Вследствие этого защиты, установленные по концам питающей линии, срабатывают и отключают выключатели.
В сетях напряжением 110 кВ и выше, работающих с заземленной нулевой точкой, обычно применяются однополюсные короткозамыкатели, замыкающие одну из фаз на землю. В сетях, работающих с незаземленной нейтралью, применяются двухфазные или трехфазные короткозамыкатели, устраивающие междуфазные КЗ. Короткозамыкатели выполняются для наружной установки в однополюсном исполнении для напряжений 35-220 кВ. Время включения короткозамыкателя 0,4…0,5 с.
Чтобы не отключать оба трансформатора устанавливают специальные отделители, представляющие собой трехполюсные разъединители для наружной установки с автоматическим управлением. Каждый полюс отделителя имеет свою собственную пружину. Отделитель нормально включен.
После отключения линии выключателями, установленными на ее питающих концах, отделитель поврежденного трансформатора отключается, отсоединяя его от линии. Вслед за этим линия может быть включена вновь аппаратом повторного включения (АПВ), благодаря этому будет восстановлено питание другого трансформатора. Время отключения отделителя составляет 0,5-1с.
Основные требования к устройствам релейной защиты на трансформаторе и подстанции:
1. Защита трансформатора, действующая на включение короткозамыкателя, должна быть чувствительней, чем защита, установленная на питающих подстанциях;
2. Суммарное время действия защиты и отключение выключателей питающей подстанции должно превышать время срабатывания защиты трансформатора и механического привода короткозамыкателя. Это необходимо чтобы обеспечить включение короткозамыкателя и последующее отключение отделителя в бестоковую паузу при повреждении на стороне ВН трансформатора в зоне действия быстродействующей защиты линии.
3. Время действия отделителя должно быть меньше времени аппарата повторного включения на питающей подстанции.
Достоинства данного способа:
- универсальность – установка короткозамыкателя может быть использована на любых линиях, любой длины;
- не требует каналов связи.
Недостаток заключается в замедлении отключения повреждения трансформатора на время включения короткозамыкателя (0,4…0,5 с).