
- •19. Графики эл. Нагрузок пром. Предприятий. Показатели графиков эл. Нагрузок
- •Классификация графиков электрических нагрузок
- •Показатели графиков электрических нагрузок
- •65. Требования к качеству напряжения.
- •Отклонения и размах колебаний частоты
- •Отклонения напряжения
- •Колебания напряжения
- •66. Максимальные токовые защиты (с зависимой и независимой выдержкой времени, направленной мтз).
- •67. Дифференциальные защиты.
- •68. Дистанционные защиты.
- •70. Основные защиты силовых трансформаторов
- •71. Токовая погрешность измерительных трансформаторов тока. Токи небаланса в дифференциальных защитах
- •74. Практические методы расчета несимметричных коротких замыканий
- •75. Понятие модели, цели моделирования, виды моделирования, классификация моделей, применение моделирования.
- •Мтз с зависимой характеристикой времени срабатывания
- •Несинусоидальные режимы в системах промышленного электроснабжения
- •Несимметрия напряжений
- •Коэффициент спроса().
- •Коэффициент заполнения графика нагрузки ().
- •Коэффициент равномерности графика нагрузки ().
Коэффициент спроса().
Относится к групповым графикам.
.
.
Коэффициент заполнения графика нагрузки ().
Показывает насколько
плотно заполнен график эл. нагрузки:
.
Исследуемый период времени принимается равным продолжительности наиболее загруженной смены.
Обычно относится к групповым графикам нагрузки.
Коэффициент равномерности графика нагрузки ().
Хар-т равномерность
распределения эл. мощности во времени:
.
-для линий высокого
напряжения системы электроснабжения
предприятия
-для шин электростанций
предприятий, шин ГПП и питающих ЛЭП
(система внешнего электроснабжения)
расширитель,от утечки масла из бака трансф-ра. Газовая защита-очень чувствительная и часто позволяет обнаружить повреждение в трансф-ре в начальной стадии. При повреждениях трансф-ра газовая защита действует быстро: 0,1-0,2с. Газовая защита устанавл-ся на всех трансф-рах мощ-ю 6,3МВА и более, а также на всех внутрицеховых понижающих трансф-рах, начиная с мощ-и 630кВА.
Дифференциальная токовая защита(ДЗТ) МТЗ и ТО отключение КЗ без выдержки времени не выполняют, что связано с их принципами действия и особенностями. Одним из видов защит, позволяющих выполнять отключение без выдержки времени при КЗ в любой точке защищаемого элемента являются дифф. защиты. Принцип действия продольных диффзащит основан на сравнении величин и фаз токов в начале и конце защищаемого элемента.
Дифф. защиты делятся на продольные и поперечные. В продольных дифзащитах токи сравниваются по концам защищаемого элемента (линии, трансф-ра и др.),в поперечных дифзащитах токи сравниваются в параллельных ветвях защищаемого элемента (паралл. линиях, паралл. ветвях обмотки статора генератора).
ДЗТ(продольная) - быстродействующая защита трансф-ров с обмоткой ВН 3кВ и выше от КЗ на выводах, внутр. повреждений. Продольная ДЗТ без выдержки времени предусматриваться на трансф-рах 4МВА и выше, 4МВА при их паралл-ой работе и на трансф-рах меньшей мощ-ти (не < 1МВА), если ТО не удовлет-ет требов-ям чувствит-ти.
Рис.4
Схема поперечной диф.защиты
Ток небаланса
:
где
- обусловлен погрешностью ТА;
- обусловлен неравенством сопротивлений
линий.
1е условие определения
:
.
2е условие -
,
где
- суммарный ток нагрузки параллельных
линий. Это условие предотвращает
срабатывание защиты при отключении ЛЭП
с противоположного конца.
3е условие
- условие недействия защиты при отключении
одной из ЛЭП и внешнем КЗ.
Принцип действия всех разновидностей реле основан на сравнении нескольких U, которые явл-ся функциями U и I.
Рассмотрим
расчет уставок трехступенчатой ДЗ.
График согласования защит приведен на
рис.
I
зона ДЗ1
охватывает часть Л1. Уставка по сопр-ию
I
зоны рассч-ся с учетом погрешностей в
работе реле сопр-ия (ΔZ)
и
.
Для того чтобыI
зона не выходила за пределы Л1 - ZC3
< ZЛЭП
.
I
ступень ДЗ - мгновенная, и
зависит от времени замыкания контактов
реле сопр-ия и промежуточных реле:
.
II зона Д31 охватывает всю Л1 и часть линии подстанции А. II зона Д31 захватывает также часть Л1 и явл-ся для нее резервной. По сопр-ию и по времени II зона ДЗ 1 согласуется с I зоной Д32:
,
где kн
=0,85, kтр
– коэф-т токораспредсления, учитывающий
различие тока, протекающего по реле
защиты и I
в месте КЗ при сложной конфигурации
сети;
,
где Iкз
- суммарный ток к.з. при к.з. в точке К1,
Iр
- ток, протекающий по реле защиты 1 при
расчетном к.з. в точке К1.
Для надежного
действия реле сопр-ие II
зоны д. б. на 35-40% больше, чем ZЛ1.
Условием
обеспечивается селективное отключение
повреждений в начале Л2.
III
зона.
Протяженность III
зоны зависит от чувств-ти реле сопр-ия,
на которых установка
выбирается по условию отстройки от
нагрузочных режимов:
,
где kн=1,2;
kв=1,15;
Время действия
.
III зона должна по возможности охватывать линии Л1 и Л2.
ДЗ-основные защиты ЛЭП 35; 110 кВ. На ЛЭП 220 кВ и 500 кВ они испол-ся как резервные.
подействует на
отключение
без выдержки времени. Поскольку в
реальных условиях существует некоторая
разница в
и
и
,
в нормальных режимах и при внешних КЗ
протекает ток, который называют током
небаланса
:
, (26)
где
- обусловлен погрешностью ТА;
- обусловлен неравенством сопротивлений
линий.
1е условие определения
:
.
2е условие -
,
где
- суммарный ток нагрузки параллельных
линий. Это условие предотвращает
срабатывание защиты при отключении ЛЭП
с противоположного конца.
3е условие
- условие недействия защиты при отключении
одной из ЛЭП и внешнем КЗ.
U срабатывания реле миним. U в схемах с блокировкой по U выбирается как и у МТЗ.
Поперечные диффзащиты на ЛЭП не получили широкого распространения из-за следующих недостатков: наличие «мертвой зоны» и зоны каскадного действия, относительно невысокое значение коэффициента чувствительности, поскольку Iсз рассчитывается по условию отстройки от Iнагр.mах. Кроме того, поперечная дифзащита может быть установлена только на параллельных линиях одинаковой длины, имеющих одинаковое сопротивление.
Продольные дифзащиты применяются в качестве основных защит трансф-ов, генераторов, системы сборных шин. На ЛЭП их применение ограничено наличием соединительных проводов, подключаемых к вторичным обмоткам ТА. При большой длине ЛЭП соединительные провода имеют большую длину, что значительно увеличивает вторичную нагрузку ТА и их погрешности, поэтому продольные дифференциальные защиты можно устанавливать на ЛЭП, длина которых не превышает 10 км.
Виды моделирования
материальное
и идеальное модел-ие. К материальным
относятся, такие способы модел-ния, при
которых исследасти
Материального модел-ия: физическое и аналогичное модел-ие.
Физическим - модел-ние, при кот. реальному объекту против-ется его увел-ная или умень-ная копия, допускающая иссл-ние. Далее св-ва изучаемых процессов переносятся с модели на объект на основе теории подобия. Пр: в астрономии – планетарий, в архитектуре – макеты зданий, в самолетостроении – модели летательных аппаратов
Аналогичное оригинал и модель имеют различную физическую природу, но одинаково описываемых формально (матем. урав-ми, логическими схемами).
Идеальное модел-ие носит теоретический хар-р. 2 типа: интуитивное и знаковое.
Интуитивное - модел-е, основанное на интуитивном представлении об объекте иссл-я, не поддающемся формализации. Пр, жизненный опыт человека может считаться интуитивной моделью окружающего мира.
Знаковое-модел-ие, использующее в кач-ве моделей знаковые преобр-ли: схемы, графики, формулы, совокупность законов.
Важнейший вид знакового модел-я – математическое модел-ие, при котором иссл-е объекта осуществляется на языке математики.
Методы моделирования применяются практически во всех областях деятельности человека, при решении научно-технических задач, для изучения социальных, экономических, медицинских, военных или экологических проблем. В любой сфере деятельности человека модел-ние находит свое применение.
Изучение аэродинамических св-в самолета производится в аэродинамической трубе, куда помещается сначала уменьшенная копия самолета, а на заключительном этапе исследований и сам самолет. При воздействии на объект воздушного потока проверяется, как на разных скоростях полета воздух обтекает самолет. Таким образом, устанавливают - оптимальна ли форма самолета, и надо ли ее дорабатывать.
Схемы различных
послед-ей с помощью методов преобразования
исходной схемы замещения приводят к
элементарному виду (рис. 8), где
- результирующая ЭДС относительно точки
КЗ;
,
,
- результирующие сопрот-ния схем
соответствующих послед-тей относительно
места КЗ.
Рис.
8. Схемы замещения.
а – прямой послед-ти;
б – обратной послед-ти;
в – нулевой послед-ти
Ток прямой послед-ти любого несимметричного КЗ определяется как ток при трехфазном КЗ в точке, удалённой от действительной точки КЗ на дополнительное сопр-е, которое не зависит от параметров схемы прямой послед-ти и для каждого вида КЗ определяется результирующими сопр-ми обратной и нулевой послед-тей относительно рассматриваемой точки. Такой подход называется правилом эквивалентности прямой послед-ти. Определяют начальное значение периодической составляющей тока несимметричного КЗ. Апериодическую составляющую тока КЗ определяют аналогично. Определяют ударный ток. Ток, протекающий в землю через заземлённую нулевую точку, в 3 раза больше тока нулевой послед-ти, протекающего по соответствующей ветви схемы. Однофазные токи КЗ рассчитывают для проверки работоспособности аппаратов защиты при минимально возможных токах КЗ в сети. Определяют ток однофазного КЗ в сетях до 1 кВ, согласно (ПУЭ).
Отсюда выделяют
погрешности ТА - токовую и угловую.
Токовая погрешность - алгебраическая
разность токов: 1)абсолютная
;
2)относительная
.
Угловая
погрешность - величина угла
,
являющегося углом сдвига междуI2
и I1
. Чем больше величина Iнам,
тем больше погрешности трансф-ра I.
Чем меньше погрешности ТА, тем точнее
работает защита. Iнам
имеет 2 составляющие - активную Iнам.акт
и реактивную
Iнам.р.
Ток Iнам.акт обусловлен активными
потерями (гистерезис) и вихревыми I.
Для его снижения сердечники ТА делают
из шихтованной трансф-рной стали,
поскольку величина этих потерь
определяется качеством и параметрами
стали. Ток Iнам.р служит для создания
магн. потока Фт , который индуцирует Е2
во вторичной обмотке. Для снижения
Iнам.р нужно снижать Фт ,определяющийся:
, где Rм – магн. сопр-е. Связь эта
представлена на рис. 7. В области доIнам.р
изменение Фт
почти линейно, при Iнам.р
>I'нам.р
происходит насыщение сердечника и
малому изменению Фт
соответствует большое изменение Iнам.р
,что приводит к увеличению токовой
погрешности (
и
)
ТА. Чтобы снизить погрешности, нужно
выбрать параметры схем РЗиА, чтобы
рабочая зона располагалась в линейной
части хар-ки намагничивания ТА:
В
Рис. 6. Векторная диаграмма ТА
Для устройств РЗиА
погрешности
и
.
Поперечные дифференциальные защиты.
ТА установлены в
фазах 2 ЛЭП,
,
.
Реле включено на разностьI1-I2.
В норм.
режиме и при внешних КЗ для идеальных
ТА
.
Если
и токовая погрешность ТАfi=
0. При КЗ на одной из линий I1
> I2,
Ip
0 и защита подействует на отключение
без выдержки времени. Т.к. в реал. усл-ях
существует разница в
и
иfi=
0, в норм. режимах и при внешних КЗ
протекает I,
который называют I
небаланса:
,
где Iнеб обусловлен погрешностью ТА;
- обусловлен неравенством сопр-ий линий.
1 условие Iсз: Iсз
= kнIнеб. 2 условие –Iсз = kнIнагр.mах, где
Iнагр.mах - суммарный I
нагрузки паралл. линий. 3 условие