Учебно-методический комплекс дисциплины «Релейная защита и автоматизация»

Скачать 0.66 Mb.

Название	Учебно-методический комплекс дисциплины «Релейная защита и автоматизация»
страница	6/7
Тип	Учебно-методический комплекс

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебно-методический комплекс

1 2 3 4 5 6 7

7.2. Защита от токов, обусловленных внешними короткими замыканиями
На трансформаторах мощностью менее 1 МВА в качестве защиты от токов, обусловленных внешними КЗ, должна быть предусмотрена действующая на отключение максимальная токовая защита (МТЗ), на трансформаторах мощностью 1МВА и более - МТЗ или МТЗ с пуском по напряжению.
7.2.1. Максимальная токовая защита

Ток срабатывания защиты:
I_сз = К_отс•К_з•I_{раб.макс} / К_в , (7.17)
где I_{раб.макс} - значение максимального рабочего тока в месте установки защиты;

К_з - коэффициент, учитывающий увеличение тока в условиях самозапуска электродвигателей.

Значение коэффициента чувствительности для МТЗ должно быть не менее 1,5 при КЗ в основной зоне и примерно 1,2 при КЗ в зоне резервирования. Время срабатывания МТЗ трансформатора определяется аналогично времени срабатывания МТЗ линий.

При наличии на стороне ВН короткозамыкателя токовая защита трансформатора выполняется с двумя выдержками времени. С первой выдержкой времени отключается выключатель на стороне НН, а со второй - включается короткозамыкатель. Время срабатывания МТЗ не должно превышать 3с для трансформаторов с U_ВН  110 кВ и 4с с U_ВН  110 кВ.
7.2.2. Максимальная токовая защита с комбинированным пусковым органом напряжения

Защита применяется в случае недостаточной чувствительности обычной МТЗ.

Защита обычно выполняется с помощью реле тока типа РТ-40, фильтр-реле напряжения обратной последовательности типа РНФ-1М и минимального реле напряжения типа РН-54.

Ток срабатывания защиты определяется по условию отстройки от номинального тока I_н трансформатора:
I_сз = К_отс•I_н / К_в , (7.18)
где К_отс = 1,25 - коэффициент, учитывающий ошибку реле,необходимый запас и возможность увеличения тока от регулировании напряжения;

К_в = 0,8 - коэффициент возврата.
Напряжение срабатывания минимального реле напряжения, включенного на междуфазное напряжение, определяется следующим образом:

1) по условию обеспечения возврата реле после отключения внешнего КЗ
U_сз = U_мин / (К_отс•К_в ) ; (7.19)
2) по условию отстройки от напряжения самозапуска при включении от АПВ или АВР заторможенных электродвигателей
U_сз  U_з / К_отс , (7.20)
где U_мин - междуфазное напряжение в условиях самозапуска после отключения внешнего короткого замыкания, U_мин определяется при расчете режима самозапуска (в ориентировочных расчетах может быть принято 0,85 U_ном ); U_з - междуфазное напряжение в условиях самозапуска заторможенных электродвигателей при включении их от АПВ и АВР (в ориентировочных расчетах может быть принято 0,7 U_ном ); К_отс = 1,2.

Напряжение срабатывания фильтр-реле обратной последовательности определяется исходя из минимальной уставки устройства:
U_2.сз = 0,06•U_ном . (7.21)
Коэффициент чувствительности по току определяется по выражению (7.10). Коэффициент чувствительности для минимального реле напряжения:
К_ч.U = U_сз•К_в / U_ост , (7.22)
где U_ост - междуфазное напряжение в месте установки трансформатора напряжения, от которого питаются реле, при металлическом трехфазном КЗ в расчетной точке, когда указанное напряжение имеет наибольшее значение.

Коэффициент чувствительности для фильтра-реле обратной последовательности:
К_ч.2.U = U_2.мин / U_2.сз , (7.23)
где U_2.мин - междуфазное напряжение обратной последовательности в месте установки трансформатора напряжения, от которого питается фильтр-реле, при металлическом КЗ между двумя фазами в расчетной точке в режиме, при котором указанное напряжение имеет минимальное значение.

Для резервных защит требуется К_ч  1,2.
7.3. Защита от токов в обмотках, обусловленных перегрузкой
Ток срабатывания защиты от перегрузки:
I_сз = К_отс•I_н / К_в , (7.24)
где I_н - номинальный ток обмотки трансформатора с учетом регулирования напряжения, на стороне которой установлено реле, К_отс - принимается равным 1,05.

Защита от перегрузки устанавливается в одной фазе и действует на сигнал.
7.4. Газовая защита
Газовая защита предназначена для защиты силовых трансформаторов с масляным заполнением, снабженных расширителями, от всех видов внутренних повреждений ( витковое замыкание, понижение уровня масла, междуфазное короткое замыкание внутри трансформатора).

При незначительном газообразовании газовая защита действует на предупредительный сигнал. При бурном газообразовании или при сильном понижении уровня масла (например, при повреждении бака и утечке масла) газовая защита дает команду на отключение трансформатора.
8. РАСЧЕТНАЯ ПРОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА
Согласно ПУЭ трансформаторы тока, предназначенные для питания токовых устройств релейной защиты от коротких замыканий (КЗ), должны удовлетворять следующим требованиям:

В целях предотвращения излишних срабатываний защиты при КЗ вне защищаемой зоны погрешность (полная или токовая) трансформаторов тока, как правило, не должна превышать 10%. Более высокие погрешности допускаются при использовании защит, правильное действие которых при повышенных погрешностях обеспечивается с помощью специальных мероприятий. Указанные требования должны соблюдаться:

для ступенчатых защит при КЗ в конце зоны действия ступени защиты, а для направленных ступенчатых защит также и при внешнем КЗ;
для остальных защит при внешнем КЗ.

Токовая погрешность трансформаторов тока в целях предотвращения отказов защиты при КЗ в начале защищаемой зоны не должна превышать:

по условиям повышенной вибрации контактов реле направления мощности или реле тока значений, допустимых для выбранного типа реле;
по условиям предельно допустимой для реле направления мощности и направленных реле сопротивлений угловой погрешности 50%.

Напряжение на выводах вторичной обмотки трансформаторов тока при КЗ в защищаемой зоне не должно превышать значения, допустимого для устройства релейной защиты и автоматики.

Расчетная проверка на 10% - ную полную погрешность. При проектировании проверка на 10% - полную погрешность () обычно производится по кривым предельной кратности. Специальные кривые предельной кратности представляют собой зависимость допустимого по условию  = 10% значения сопротивления нагрузки Z_н на трансформатор тока от значения предельной кратности k₁₀, вычисляемого по выражению
k₁₀ = I_1расч/I_1ном, (8.1)
где I_1ном - первичный номинальный ток трансформатора тока, I_1расч - первичный расчетный ток, при котором должна обеспечиваться работа трансформаторов тока с погрешностью не более 10%.

Значение I_1расч принимается:

а) для токовых защит с независимой характеристикой выдержки времени, и в том числе для токовых отсечек без выдержки времени, I_1расч = 1,1I_с.з, поскольку для этих защит достаточно обеспечить точную работу при токе срабатывания реле (в конце зоны действия защиты), а при близких КЗ с более высокими значениями первичных токов значения тока в реле будут всегда больше, несмотря на увеличенную токовую погрешность;

для дешунтируемых электромагнитов отключения (ЭО),

I_1расч = (1,4-1,8)I_c_эоК_I/k_сх⁽³⁾, где I_c_эо- ток срабатывания электромагнита отключения, К_I - коэффициент трансформации трансформатора тока, k_сх⁽³⁾ - коэффициент схемы в трехфазном режиме.

б) для максимальной токовой защиты с зависимой характеристикой I_1расч = 1,1I_согл, где I_согл соответствует току КЗ, при котором производится согласование по времени последующей и предыдущей защит и определяется ступень селективности t; для создания запаса по возможности принимают I_согл равным току, при котором начинается независимая часть характеристики;

в) для продольных дифференциальных защит I_1расч принимается равным наибольшему значению тока при внешнем (сквозном) КЗ;

г) для дистанционной направленной защиты линий с односторонним питанием I_1расч принимается равным наибольшему значению тока при КЗ в конце первой зоны защиты 2.

Расчетная проверка выполняется в следующем порядке.

1. Определяется значение предельной кратности k₁₀.

2. Подбирается кривая предельных кратностей, соответствующая типу трансформатора тока, классу обмотки и коэффициенту трансформации.

3. Для значения k₁₀ по соответствующей кривой предельных кратностей 8 определяется допустимое значение сопротивления вторичной нагрузки Z_н.доп (рис.8.1). При этом значении Z_н.доп полная погрешность  = 10%.

4. Определяется фактическое расчетное значение сопротивление нагрузки трансформатора тока Z_н.расч, которое зависит от сопротивления реле и соединительных проводов, от схемы соединения трансформаторов тока и от вида КЗ. Расчетные формулы для определения вторичной нагрузки трансформаторов тока для основных схем приведены в 2.

5. Если Z_н.расч  Z_н.доп , то   10%. Если окажется Z_н.расч > Z_н.доп, следует использовать один из следующих способов уменьшения погрешности трансформаторов тока:

а) увеличение сечения соединительных проводов;

б) переход на больший коэффициент трансформации;

в) переход на другую схему соединения трансформаторов тока и реле;

г) использование вторичных обмоток двух сердечников трансформатора тока при их последовательном соединении;

д) включение реле прямого действия типов РТМ и РТВ на разные вторичные обмотки одних и тех же трансформаторов тока.

k₁₀ (логарифм.шкала)

Z_н, Ом

(логарифм.шкала)

Z_н.расч Z_н.доп

k₁₀

k₁₀_доп

Рис.8.1. Кривая предельных кратностей (качественная кривая)
Расчетная проверка надежного замыкания контактов электромеханических реле тока, сопротивления и направления мощности. При КЗ в начале защищаемой зоны значения токов могут в несколько раз превышать то значение расчетного тока, при котором производилась проверка трансформаторов тока на 10%-ную погрешность. В связи с этим весьма вероятно увеличение токовых погрешностей свыше 10%. При этом увеличивается угловая погрешность, что может привести к неправильной ориентации направленных реле, и искажается форма кривой вторичного тока, что может вызывать вибрацию контактов реле и отказ срабатывания защиты. Искажение формы вторичного тока прямо связано с токовой погрешностью трансформатора тока: чем больше токовая погрешность, тем больше искажается форма вторичного тока. Значение допустимой токовой погрешности f_доп, при котором обеспечивается надежное замыкание контактов, зависит от типа защиты и реле. Например, для максимальной токовой защиты, выполненной на реле типа РТ-40 или типа РТ-80 (РТ-90), f_доп = 50%, на статических реле типа РСТ-11 РСТ-13, f_доп = 80%.

Максимальное значение токовой погрешности f_max определяется при максимальном значении тока при КЗ в месте установки защиты I_1к._max в следующем порядке.

1. Рассчитывается максимальная кратность для принятого трансформатора тока с первичным током I_1ном:
k_max = I_1к._max/ I_1ном. (8.2)
2. Определяется коэффициент А по выражению:

А = k_max/k_10доп, (8.3)
где k_10доп - предельная кратность, соответствующая значению фактической расчетной нагрузки Z_н.расч, определяется по кривой предельных кратностей трансформатора тока данного типа, класса и коэффициента трансформации (рис.8.1).

3. По кривой А = (f) (рис.8.2) определяется f_max.

Если f_max  f_доп, то второе требование к трансформаторам тока выполнено. Если f_max> f_доп необходимо либо применить другой тип реле, либо использовать один из известных способов уменьшения погрешности.

f

A

Рис.8.2. Зависимость А = (f)
Предотвращение опасных перенапряжений во вторичных цепях трансформаторов тока. Амплитудное значение напряжения на выводах вторичной обмотки трансформатора тока определяется по выражению

U_2max = 2k_maxI₂_номZ_н.расч. (8.4)
Третье требование к трансформаторам тока выполняется при условии

U₂_max  2U_2доп, (8.5)
где U_2доп = 1000 В 1.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

Филиал двфу В Г. ПЕТРОПАВЛОВСКЕ-кАМЧАТСКОМ

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

по дисциплине «Релейная защита и автоматизация»

специальность 140211.65 «Электроснабжение»

г. Петропавловск-Камчатский

2011

Вопросы к экзамену

Назначение релейной защиты.
Требования, предъявляемые к релейной защите
Повреждения и ненормальные режимы в электроустановках.
Структурная схема и основные органы релейной защиты
Классификация реле.
Классификация защит.
Трансформаторы тока. (Назначение. Принцип действия. Погрешности трансформатора тока. Схемы соединения ТТ).
Трансформаторы напряжения. (Назначение. Принцип действия. Погрешности трансформаторов напряжения).
Ступенчатые токовые защиты.
МТЗ (назначение, принцип действия, выбор параметров срабатывания).
ТО (назначение, принцип действия, выбор параметров срабатывания).
ТО с выдержкой времени (назначение, принцип действия, выбор параметров срабатывания).
Ступенчатые токовые направленные защиты.
Дистанционная защита (Назначение. Принцип действия).
Защиты от замыканий на землю в сетях с большими токами замыкания на землю.
Защиты от замыканий на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю.
Сравнительная характеристика схем: 3-х трансформаторный фильтр токов I₀ и схема с ТНП.
Продольная дифференциальная защита линий.
Поперечная дифференциальная защита линий.
Направленная защита с высокочастотной блокировкой (НВЧЗ).
Дифференциально – фазная высокочастотная защита (ДФЗ).
Назначение, состав и технические характеристики установки У5053 (УРАН).
Назначение, область применения и конструкция реле РТ-40.
Причины появления вибрации контактов электромагнитных реле переменного тока. Меры

уменьшения вибрации контактов у реле РТ-40.

Назначение, область применения и конструкция реле РН-53.
Сравнительная характеристика реле РТ-40 и РН-53.
Назначение, область применения и конструкция реле серии РП-250.
Объяснить замедление при срабатывании и возврате реле серии РП-250.
Назначение, область применения и конструкция реле серии РВ-100.
Основные виды повреждений генераторов. Требования к защите генераторов от повреждений.
Продольная дифференциальная защита генераторов (назначение, принцип действия, выбор па раметров срабатывания).
Поперечная дифференциальная защита генераторов (назначение, принцип действия).
Защита от однофазных замыканий на землю в цепи статора генератора (назначение, принцип действия).
Токовая защита обратной последовательности от несимметричных к.з. и перегрузок с интегрально-зависимой характеристикой (назначение, принцип действия). Структурная схема РТФ-6м.
Ненормальные режимы и повреждения обмотки ротора генератора. Защиты обмотки ротора генератора от замыканий на землю в двух точках (область применения, принцип действия).
Защиты сборных шин. Продольная дифференциальная защита шин. Выбор параметров срабатывания дифференциальной защиты шин.
Ток небаланса продольной дифференциальной защиты шин; снижение тока небаланса.
Дифференциальная защита шин для РУ с одной рабочей и второй резервной системами шин (область применения, принцип действия).
Повреждения и ненормальные режимы работы электродвигателей. Основные защиты электродвигателей.
Основные виды защит электродвигателей. Защиты электродвигателей от междуфазных к.з. (область применения, выбор параметров срабатывания).
Перегрузка электродвигателей. Защита от перегрузки (область применения, выбор параметров срабатывания).
Защита электродвигателей от однофазных замыканий на землю в обмотке статора. Принцип работы ТНП. Установка ТНП на кабеле.
Защиты электродвигателей напряжением до 1 кВ. Схема защиты электродвигателей с магнитным пускателем. Защита электродвигателя от обрыва фазы.
Защита синхронных электродвигателей от асинхронного хода.
Повреждения и ненормальные режимы работы силовых трансформаторов (автотрансформаторов). Назначение и основные виды защит трансформаторов и автотрансформаторов.
Продольная защита трансформаторов (автотрансформаторов) (назначение, принцип действия, выбор параметров срабатывания).
Токи небаланса в дифференциальной защите трансформаторов (автотрансформаторов).
Газовая защита трансформаторов (автотрансформаторов) (область применения, назначение, принцип действия).
Защита генераторов блоков от повышения напряжения.
Защита генераторов блоков от замыкания на землю.
Защита от повреждения вводов блочных трансформаторов напряжением 500 кВ и выше. Уст ройство КИВ.
Необходимость и способы резервирования действий релейной защиты и выключателей.
Принцип выполнения УРОВ на примере главной схемы ОРУ 500 кВ СШГЭС .
Отстройка от переходных токов небаланса в схемах дифференциальных защит.

Принцип работы БНТ.

Отстройка от токов небаланса установившегося режима в схемах дифференциальных защит. Принцип магнитного торможения.

1. Тестовые задания.

Инструкция: В заданиях А1 – А10 выберете один правильный ответ и нанесите соответствующую метку на бланке ответов.

1 2 3 4 5 6 7

	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...

Учебно-методический комплекс дисциплины «Релейная защита и автоматизация»

Похожие: