Учебно-методический комплекс дисциплины «Релейная защита и автоматизация»

Скачать 0.66 Mb.

Название	Учебно-методический комплекс дисциплины «Релейная защита и автоматизация»
страница	3/7
Тип	Учебно-методический комплекс

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебно-методический комплекс

1 2 3 4 5 6 7

напряжения электрических распределительных сетей

U_ном., кВ	U_макс_., кВ	U_ср_., кВ
6	6,9	6,3
10	11,5	10,5
35	40,5	37,0
110	125,0	116,0
150	172,0	154,0
220	252,0	230,0

При отсутствии паспортных данных по U_к.макс% и U_к.мин% их можно принять по табл.3.2.
Т а б л и ц а 3.2. Напряжения короткого замыкания трансформаторов

при крайних положениях РПН

U_РПН_%	U_к.макс%	U_к.мин%
±16	+15	-9
±12	+12	-9
±9	+10	-7

Вычисление максимально возможного тока короткого замыкания I⁽³⁾_к.макс следует производить при наименьшем сопротивлении питающей системы Х_{сист.мин} в максимальном ее режиме (S_к.макс или I_{к.зад.макс} ) и сопротивлении Х_тр.мин , вычисленном по (3.6). В практических расчетах для выбора уставок релейной защиты понижающих трансформаторов с РПН I⁽³⁾_к.макс можно определять по выражению:
I⁽³⁾_{к.макс.вн} = U_ном.вн / (√3•(Х_{сист.мин} + Х_вл + Х_тр.мин )) , (3.10)
где I⁽³⁾_{к.макс.вн} - максимальный ток трехфазного КЗ при коротком замыкании на шинах НН трансформатора, приведенный к ВН. U_ном.вн - номинальное междуфазное напряжение сети ВН (табл.3.1).

Приведение I⁽³⁾_к.макс к нерегулируемой стороне НН осуществляется не по среднему коэффициенту трансформации, а по минимальному, соответствующему тому же крайнему положению РПН, при котором вычисляется этот ток:
I⁽³⁾_{к.макс.нн} = I⁽³⁾_{к.макс.вн} •U_мин.вн / U_ном.нн , (3.11)
где I⁽³⁾_{к.макс.нн} - максимальный ток трехфазного КЗ при коротком замыкании на шинах НН трансформатора, приведенный к НН.
Минимальный ток короткого замыкания I⁽³⁾_к.мин следует вычислять при наибольшем сопротивлении системы Х_{сист.макс} в минимальном ее режиме и наибольшем сопротивлении трансформатора, вычисленном по (3.7).

I⁽³⁾_{к.мин.вн} = U_ном.вн / (√3•(Х_{сист.макс} + Х_вл + Х_{тр.макс} )) , (3.12)

где I⁽³⁾_{к.мин.вн} - минимальный ток трехфазного КЗ при коротком замыкании на шинах НН трансформатора , приведенный к ВН.

Приведение I⁽³⁾_{к.мин.вн} к нерегулируемой стороне НН следует осуществлять с помощью коэффициента трансформации, при котором вычисляется этот ток:
I⁽³⁾_{к.мин.нн} = I⁽³⁾_{к.мин.вн} •U_{макс.вн} / U_ном.нн , (3.13)
где I⁽³⁾_{к.мин.нн} - минимальный ток трехфазного КЗ при коротком замыкании на шинах НН трансформатора, приведенный к НН. U_{макс.вн} - максимальное напряжение на ВН, рассчитанное по формуле (3.9), но не более, чем в табл.3.1.

Минимальный ток двухфзного КЗ I⁽²⁾_к.мин. упрощенно вычисляется по формуле:
I⁽²⁾_к_._мин_. = √3•I⁽³⁾_к_._мин_. /2. (3.14)

4. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
4.1. Общие положения по проектированию релейной защиты воздушных и кабельных линий в сетях напряжением 6-10кВ

Для линий 6-10кВ с изолированной нейтралью (в том числе и с нейтралью, заземленной через реактор) должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных КЗ и от замыканий на землю.

Защиту от многофазных КЗ следует предусматривать в двухфазном исполнении и включать в одни и те же фазы по всей сети данного напряжения для обеспечения отключения с большей вероятностью только одного места повреждения при двойных замыканиях на землю и исключения несрабатывания защиты при двойных замыканиях в фазах, где не установлены трансформаторы тока.

На одиночных линиях с односторонним питанием от мнргофазных КЗ должна устанавливаться, как правило, двухступенчатая токовая защита, первая ступень которой выполнена в виде токовой отсечки ТО, а вторая - в виде максимальной токовой защиты МТЗ.

Защита от однофазных замыканий на землю должна быть выполнена в виде:

селективной (устанавливающей поврежденное направление), действующей на сигнал;

селективной (устанавливающей поврежденнное направление), действующей на отключение, когда это необходимо по требованиям безопасности.

Защита должна быть установлена на всех линиях электрически связанной сети со стороны питания.

4.2. Расчет максимальной токовой защиты и токовой отсечки
Для защит линий, имеющих выключатели с пружинными или пружинно-грузовыми приводами, максимальную токовую защиту и токовую отсечку можно выполнить на встроенных в привод выключателя реле прямого действия типа РТВ, имеющего ограниченно зависимую характеристику выдержки времени, и реле типа РТМ мгновенного действия. Часто применяются также реле типа РТ-85 (95) с использованием схемы с дешунтированием катушки отключения. В качестве катушек отключения в этом случае используются встроенные в привод выключателя реле прямого действия РТМ. Если защиты, выполненные на указанных реле, не удовлетворяют требованиям чувствительности и быстродействия можно применять другие схемы и реле.

При наличии выключателей с электромагнитными приводами защита обычно выполняется на выпрямленном оперативном токе с использованием реле тока типа РТ-80 (МТЗ на индукционном элементе, ТО на электромагнитном элементе) или реле тока типа РТ-40 и реле времени с независимой характеристикой выдержки времени.

Ток срабатывания МТЗ I_сз определяется по выражению:
I_сз = I_{раб.макс} •К_отс •К_з / К_в , (4.1)
где I_{раб.макс} -максимальный рабочий ток линии; К_отс - коэффициент отстройки; К_з - коэффициент самозапуска; К_в - коэффициент возврата.

К_в определяется типом применяемых реле.

К_отс принимается равным 1,1-1,2 при использовании реле РТ-40 и РТ-80, и 1,2-1,4 при использовании реле РТВ.

Коэффициент К_з для линий, питающих промышленную нагрузку или аналогичную ей (сельскохозяйственные комплексы на промышленной основе), можно определить по формуле:
К_з = 1/(I_{раб.макс} / I⁽³⁾_к + 0,4), (4.2)
где I⁽³⁾_к - ток трехфазного короткого замыкания в точке сети, к которой подключена нагрузка с большим количеством двигателей.

При раздельной работе двух линий (КЛ1 и КЛ2) с устройством АВР на секционном выключателе и действии АВР (АВР РП) после отключения одной из них (например КЛ2) бездействие МТЗ оставшейся в работе линии (КЛ1) будет обеспечено выбором тока срабатывания защиты:
I_{сз л1} = К_отс • (К_з •I_{раб.макс.л2} + К^^\_отс •I_{раб.макс.л1} )/ К_в , (4.3)
где К^\_отс = 1,5-1,6 - коэффициент, учитывающий увеличение тока по линии Л1

из-за понижения напряжения при подключении к ней затормозившихся двигателей, ранее питавшихся от Л2.

За расчетный принимается наибольший ток срабатывания защиты, полученный по выражениям (4.1) и (4.3).

Для МТЗ, выполненных на переменном оперативном токе по схеме с дешунтированием электромагнитов отключения (ЭО) необходимо, чтобы ток срабатывания реле I_ср был больше, чем ток срабатывания ЭО. Возможность применения схемы с дешунтированием ЭО проверяется по трем условиям.

1. Согласование основных реле токовых защит (РТ-85) с ЭО:

I_сз  ( К_отс •I_c.ЭО + I_нам ) • К_I , (4.4)

где К_отс = 1,2-1,4; I_c.ЭО - ток срабатывания ЭО, равный 5 А (РТМ) или 3,5 А (ЭО_ТА); I_нам - ток намагничивания трансформатора тока (ТА), равный 0,6 А; К_I - коффициент трансформации ТА.

Обеспечение надежной работы дешунтирующих контактов РТ-85:

I⁽³⁾_к.макс •К_сх⁽³⁾ / К_I  I_доп = 150 А, (4.5)
где I⁽³⁾_к.макс - максимальный ток КЗ в месте установки МТЗ; К_сх⁽³⁾ - коэффициент схемы в режиме трехфазного КЗ.

3. Отсутствие возврата контактов реле РТ-85, РП-341 после дешунтирования ЭО:
(I_ср - I_нам )  К_отс •К_в •I_ср , (4.6)
где I_ср - ток срабатывания дешунтирующего реле; К_отс = 1,25; К_в = (0,3-0,4) для

электромагнитного элемента РТ-85; К_в = 0,4 для реле РП-341.

Время срабатывания МТЗ выбирается из условий селективности защиты и термической стойкости защищаемого элемента. Время срабатывания последующей защиты (расположенной ближе к источнику питания):
t_{сз посл.} = t_{сз пред.} + t , (4.7)
где t_{сз пред.} - время срабатывания предыдущей защиты; t - ступень селективности принимается равной (0,4-0,6)с для защит с независимой характеристикой выдержки времени и (0,6-0,7)с для защит с ограниченно зависимой характеристикой.

Коэффициент чувствительности защиты:
К_ч = I⁽²⁾_к.мин / I_сз , (4.8)
где I⁽²⁾_к.мин - ток двухфазного КЗ в конце защищаемого участка сети в минимальном режиме; К_ч должен быть не менее 1,5.

Ток срабатывания токовой отсечки выбирается по условию отстройки от максимального тока трехфазного КЗ в конце линии:
I_сз = К_отс I⁽³⁾_к.макс . (4.9)
Рекомендуемые значения коэффициента отстройки для ТО без выдержки времени приведены в табл.4.1.
Т а б л и ц а 4.1. Коэффициенты отстройки К_отс для токовых отсечек

Тип реле	К_отс линий	К_отс трансформаторов
РТ-40	1,2-1,3	1,3-1,4
РТ-80	1,5-1,6	1,6
РТМ	1,4-1,5	1,6

Для токовых отсечек без выдержек времени, устанавливаемых на линиях и выполняющих функции дополнительных защит, коэффициент чувствительности должен быть около 1,2 при КЗ в месте установки отсечки в наиболее благоприятном по условию чувствительности режиме.

5. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
5.1. Общие положения по проектированию защит асинхронных

и синхронных электродвигателей напряжением выше 1кВ
На электродвигателях должны предусматриваться защиты от многофазных КЗ и в случаях, оговоренных далее, защита от однофазных замыканий на землю, защита от токов перегрузки и защита минимального напряжения. На синхронных электродвигателях, кроме этого, должна предусматриваться защита от асинхронного режима, которая может быть совмещена с защитой от перегрузки.

Для защиты электродвигателей от многофазных КЗ должна предусматриваться:

1) токовая однорелейная отсечка без выдержки времени, отстроенная от пусковых токов при выведенных пусковых устройствах, с реле прямого или косвенного действия, включенного на разность токов двух фаз - для электродвигателей мощностью менее 2 МВт;

2) токовая двухрелейная отсечка без выдержки времени, отстроенная от пусковых токов при выведенных пусковых устройствах, с реле прямого или косвенного действия - для электродвигателей мощностью 2 МВт и более, имеющих действующую на отключение защиту от однофазных замыканий на землю, а также для электродвигателей мощностью менее 2 МВт, когда защита по п.1 не удовлетворяет требованиям чувствительности или когда двухрелейная отсечка оказывается целесообразной по исполнению комплектной защиты или применяемого привода с реле прямого действия.

При отсутствии защиты от замыканий на землю токовая отсечка электродвигателей мощностью 2МВт и более должна выполняться трехрелейной с тремя трасформаторами тока.

3) продольная дифференциальная токовая защита - для электродвигателей мощностью 5 МВт и более, а также и на двигателях мощностью менее 5МВт, если токовая отсечка не обеспечивает заданной чувствительности; продольная дифзащита двигателя при наличии на них защиты от замыканий на землю должна иметь двухфазное исполнение, а при отсутствии этой защиты - трехфазное.

Защита от однофазных замыканий на землю для электродвигателей мощностью до 2 МВт должна предусматриваться при токах замыкания на землю 10 А и более, а для электродвигателей мощностью 2 МВт и более - при токах 5 А и более.

Ток срабатывания защиты электродвигателя от замыкания на землю должен быть не более:

для электродвигателей мощностью до 2 МВт - 10 А;

для электродвигателей мощностью более 2 МВт - 5 А.

Защиту следует выполнять без выдержки времени с использованием трансформаторов тока нулевой последовательности, установленных, как правило, в РУ.

Защита должна действовать на отключение двигателя, а у синхронных двигателей - также на устройство АГП, если оно предусмотрено.

Защита от перегрузки должна предусматриваться на электродвигателях, подверженным технологическим перегрузкам, и на электродвигателях с особо тяжелыми условиями пуска и самозапуска (длительность прямого пуска непосредственно от сети 20 с и более), перегрузка которых возможна при

чрезмерном увеличении пускового периода вследствие понижения напряжения в сети.

Защиту от перегрузки следует устанавливать в одной фазе с зависимой или независимой от тока выдержкой времени, отстроенной от длительности пуска электродвигателей в нормальных условиях и условиях самозапуска после действия АВР и АПВ.

На электродвигателях, подверженным технологическим перегрузкам, защита, как правило, должна выполняться с действием на сигнал и автоматическую разгрузку механизма.

Действие защиты на отключение электродвигателя допускается:

на электродвигателях механизмов, для которых отсутствует возможность своевременной разгрузки без останова, или на электродвигателях, работающих без постоянного обслуживающего персонала;

на электродвигателях с тяжелыми условиями пуска и самозапуска.

Защита синхронных двигателей от асинхронного режима может осуществляться с помощью реле, реагирующего на увеличение тока в обмотке статора; она должна быть отстроена по времени от пускового режима и тока при действии форсировки возбуждения.

Защита, как правило, должна выполняться с независимой от тока характеристикой выдержки времени. Допускается применение защиты с зависимой от тока характеристикой выдержки времени на электродвигателях с ОКЗ более 1, а также и других способов защиты, обеспечивающих надежное действие защиты при возникновении асинхронного режима.

Для облегчения условий восстановления напряжения после отключения КЗ и обеспечения самозапуска электродвигателей ответственных механизмов следует предусматривать отключение защитой минимального напряжения электродвигателей неответственных механизмов суммарной мощностью, определяемой возможностями источника питания и сети по обеспечению самозапуска.

Выдержка времени защиты минимального напряжения должна выбираться в пределах 0,5-1,5 с - на ступень больше времени действия быстродействующих токовых защит от многофазных КЗ, а уставки по напряжению должны быть, как правило, не выше 70% номинального напряжения.

1 2 3 4 5 6 7

Похожие:

	Учебно-методический комплекс дисциплины архитектура ЭВМ 090104. 65... Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины «защита прав потребителей» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры... Защита информационных процессов в компьютерных системах 090104. 65 – Комплексная защита объектов информатизации Форма подготовки...		Учебно-методический комплекс дисциплины «организационное поведение» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Торговое оборудование» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Русский язык и культура речи» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Системное программное обеспечение» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры... Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Таможенное право» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «коммерческое право» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «римское право» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «право интеллектуальной собственности» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Технология формирования имиджа» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины «иностранный язык по специальности» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...

Руководство, инструкция по применению