Учебное пособие Одобрено и рекомендовано к опубликованию Ученым Советом Института. Протокол №5 от 28 февраля 19% г
Рис.8. Схемы проверки максимальных токовых защит первичным током
от однофазного источника тока при соединении трансформаторов тока:
а - в "полную звезду" при подаче тока в одну фазу;
б - "на разность токов"; в - в "неполную звезду";
г - в "полную звезду" при подаче тока в три фазы
Рис.9. Схема проверки дифференциальной защиты двигателя первичным током от однофазного источника
Рис.10. Схема проверки защит трансформатора первичным током от трехфазного источника
3.11.7.2 От трехфазного источника питания. Этот способ применяется для проверки продольных дифференциальных, максимальных токовых защит и других устройств РЗА трансформаторов, автотрансформаторов, двигателей, генераторов и блоков генератор-трансформатор. Этот метод следует применять для проверки мощных сетевых трехобмоточных трансформаторов (автотрансформаторов), когда от обмотки низкого напряжения питаются только собственные нужды подстанции, и в этом плече при включении под рабочее напряжение не будет достаточного значения тока для проверки дифференциальной защиты.
Схема проверки защит трансформатора приведена на рис.10.
Со сторон ы низкого напряжения трансформатора следует установить испытательную трехфазную закоротку, а со стороны высокого напряжения подать трехфазное напряжение от сети 0,4; 3-10 кВ или от другого трансформатора. Источник питания подключается обычно со стороны высокого напряжения трансформатора для того, чтобы можно было использовать источник меньшей мощности, чем при включении источника со стороны низкого напряжения трансформатора.
Значение испытательного тока (I
ИСП), проходящего через трансформатор от источника пониженного напряжения, следует определять по формуле:
где Uисп -2с -
напряжение источника пониженного напряжения, кВ; сопротивление источника питания до выводов силового трансформатора, защита которого проверяется, приведенное к напряжению источника питания, Ом/фазу; сопротивление проверяемого трансформатора в Ом/фазу, определяемое из следующего выражения:
где Uk- напряжение короткого замыкания проверяемого трансформатора, %;
Uном - номинальное напряжение проверяемого трансформатора со стороны подключения источника пониженного напряжения, кВ;
Sном - номинальная мощность трансформатора, МВА. При использовании в качестве источника питания другого трансформатора его необходимая мощность Sисп , в МВА может быть подсчитана по формуле:
где Uисп - номинальное напряжение испытательного трансформатора со стороны обмотки, подключаемой к проверяемому трансформатору, кВ;
Sном, IIк - номинальная мощность и напряжение короткого замыкания проверяемого трансформатора соответственно, МВА и %;
Uном - номинальное напряжение проверяемого трансформатора со стороны обмотки, к которой подключается испытательный трансформатор, кВ.
При расчете токов сопротивления испытательного и проверяемого трансформаторов должны быть приведены к одной и той же ступени напряжения.
Для проверки защит трансформаторов может быть использован уравнительный ток параллельно включенных трансформаторов с РПН. Для этого переключатели ответвлений РПН устанавливают для одного трансформатора в сторону увеличения вторичного напряжения
(vi), а для другого - в сторону уменьшения вторичного напряжения (Т1г). Если допустить, что вторичные напряжения
vi и 42 совпадают по фазе, а углы полных сопротивлений трансформаторов 2п и 2т2 равны, то уравнительный ток определяется по уравнению:
При регулировке напряжения на стороне высшего напряжения сопротивления трансформаторов 2т1 и 2т2 приводятся к стороне низшего напряжения, а напряжения 11х и
\3% определяются как одинаковые напряжения высшего напряжения, разделенное на истинный коэффициент трансформации первого и второго трансформатора.
3.11.7.3 Первичным током короткого замыкания от специально выделенного генератора. Этот способ следует применять при проверках устройства РЗА генераторов, а также трансформаторов и линий электропередачи, когда имеется возможность выделить генератор для их проверки.
Трехфазная закоротка (должна быть рассчитана на номинальный ток генератора) устанавливается так, чтобы ток от выделенного генератора проходил через трансформаторы тока проверяемых устройств РЗА. При этом, если в цепи протекания первичного тока КЗ от генератора находятся выключатели, необходимо принять меры, предотвращающие их отключения во время проверки, а в цепях возбуждения генератора принять меры, предовращающие повышение напряжения в статоре генератора при обрыве цепи протекания тока КЗ.
Постепенно повышая ток возбуждения генератора, увеличивают ток КЗ до значения, достаточного для проверки устройств РЗА.
Устройства РЗА генератора могут быть также проверены при вращении невозбужденного генератора валоповоротным устройством при установленной трехфазной закоротке в цепях статора (или за блочным трансформатором) согласно "Методическим указаниям по проведению комплексных электрических испытаний блоков генератор-трансформатор и их устройств релейной защиты и автоматики" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1980). В этом случае в связи с отсутствием опорного напряжения для прибора ВАФ-85 векторные диаграммы токов могут быть сняты с помощью двухлучевого осциллографа, самописцев или включением миллиамперметров постоянного тока в измеряемые цепи. В последнем случае из-за большого периода изменения токов в фазах (2-18 с) можно определить угол между токами, протекающими в фазах, измеряя время между одними и теми же точками синусоид с помощью секундомера (например, при прохождении тока через нуль).
3.11.8 Проверка исправности и правильности включения токовых цепей дифференциальной защиты.
Для того, чтобы убедиться в исправности токовых цепей дифференциальной защиты и правильности их подключения необходимо измерить вторичные токи в цепи каждого трансформатора тока и токи небаланса в реле, в нулевом проводе, снять и построить векторную диаграмму токов, протекающих в плечах защиты. Подробный порядок снятия векторных диаграмм будет описан далее. Для проверки правильности
55
подключения токовых цепей дифференциальной защиты требуется только определить взаимное расположение векторов (что они направлены навстречу друг другу) каждого плеча защиты. Поэтому для снятия диаграммы можно использовать любую симметричную систему напряжения, но обязательно синхронную с измеряемым током. Это напряжение может быть взято от вторичных цепей трансформаторов напряжения или непосредственно от трехфазной сети с линейным напряжением 380 В. В последнем случае, если диаграмма снимается с помощью прибора ВАФ-85 и питание прибора не рассчитано на напряжение 380 В, необходимо ВАФ-85 подключить через три одинаковые резистора ПЭВ-25 сопротивлением 2,2-5,6 кОм или ПЭВ-10 сопротивлением 5,1-5,6 кОм или через три одинаковые конденсатора емкостью 0,05 мкФ.
Снятие векторных диаграмм производить с помощью прибора ВАФ-85, фазометра или ваттметра во вторичных цепях трансформаторов тока. Наиболее просто диаграмма снимается с помощью прибора ВАФ-85. Схема включения прибора ВАФ-85 для снятия векторных диаграмм приведена на рис.11. Вилки токоизмерительных клещей должны быть вставлены в гнезда прибора и клещей с соблюдением полярности, указанной на рис.11. При измерении фазы тока токоизмерителъные клещи должны надеваться на провод фаз тока так, чтобы сторона, обозначенная звездочкой, была направлена в сторону трансформаторов тока. Снятие векторной диаграммы токов дифференциальных защит необходимо производить поочередно от каждого плеча дифференциальной защиты, закорачивая и отсоединян цепи проверяемого плеча от цепей других групп трансформаторов тока дифференциальной защиты. При этом прибор целесообразно включить в цепь дифференциального реле и подавить поочередно токи в реле от каждого плеча дифференциальной защиты. При правильном включении токовых цепей дифференциальной защиты вектора токов одноименных фаз плеч защиты должны быть сдвинуты друг относительно друга на 180°, токи фаз А, В и С в каждом плече равны между собой и сдвинуты на угол 120°.
Измерение углов между векторами токов в измеряемых цепях можно произвести также с помощью двухлучевого осциллографа, например, С-64 и двух токоизмерительных клещей прибора ВАФ-85. В этом случае осциллографом измеряются углы между напряжением на выходах токоизмерительных клещей. Двое клещей первоначально подключают в цепь одного и того же провода одинаковой полярностью и соответствующим образом ко входам осциллографа, чтобы на экране две синусоиды совпадали по фазе, затем одни клещи поочередно переносятся в цепь двух других фаз токовых цепей, а другие клещи остаются на прежнем месте. При этом определяются углы сдвига фаз между векторами токов по отношению к вектору тока в цепях первой фазы.
Измерение тока (напряжения) небаланса следует производить при нагрузках, когда токи, протекающие во вторичных цепях трансформаторов тока, составляют не менее 15-20% номинальных значений. Ток и напряжение небаланса, измеренные в полной схеме защиты, сравниваются с величинами, измеренными ранее при предыдущих проверках данной защиты или других таких же защит, о которых известно, что они заведомо включены правильно. При этом на трансформаторах с регулировкой коэффициента трансформации
следует учитывать положение переключателя ответвлений, при котором проводились измерения тока небаланса .
Значения небаланса измерять миллиамперметром с малым потреблением (например, миллиамперметром прибора типа ВАФ-85, у которого на пределе 50 мА сопротивление прибора составляет 0,2 Ом, а на пределе 10 мА сопротивление прибора составляет 4,0 Ом) или вольтметром с большим внутренним сопротивлением (не менее 1-2 кОм/В для переменного тока).
В схемах дифференциальных защит, выполненых с магнитным выравниваем (например, реле РНТ и ДЗТ) оценку небаланса производить путем измерения напряжения небаланса на обмотке исполнительного органа реле. Напряжение небаланса, измеренное при подключении к реле всех плеч защиты, не должно превышать 2-4% напряжения срабатывания исполнительного органа при токе нагрузки 0,5-1,0 номинального, т.е. для реле РНТ или ДЗТ величина напряжения небаланса не должна превышать 0,07-0,14 В
.
Рис.11. Схема включения прибора ВАФ-85 для снятия векторной диаграммы
57
3.11.9 Проверка рабочим током и напряжением заключается в
следующем:
а) в проверке исправности всех токовых цепей измерением вторичных токов нагрузки в фазах и целостности нулевого провода;
б) в проверке исправности и правильности подключения цепей напряжения;
в) в проверке правильности подключения цепей тока каждой группы трансформаторов тока путем снятия векторной диаграммы и сверкой ее с фактическим направлением мощности в первичной цепи;
г) в проверке работы устройств блокировки при неисправности цепей напряжения поочередным отключением на ряде зажимов панели каждой из фаз, двух и трех фаз одновременно, а также нуля (для тех типов блокировки, где это требуется);
д) в проверке правильности работы и небаланса фильтров тока и напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей, а также комбинированных фильтров;
е) в проверке правильности включения реле направления мощности и направленных реле сопротивления;
ж) в проверке правильности сборки токовых цепей дифференциальных защит замером токов (напряжений) небаланса;
з) в заключительной проверке правильности включения дифференциально-фазных защит, защит с высокочастотной блокировкой, про дольно-дифференциальных защит.
При выполнении профилактического восстановления устройств РЗА если разборка токовых цепей и цепей напряжения производилась на испытательных зажимах, то проверка устройств рабочим током и напряжением выполняется в соответствии е п. "а" и "б".
Перед проверкой устройств необходимо произвести осмотр всех реле, блоков, модулей, других аппаратов, рядов зажимов и перемычек на них, проверку наличия заземления в соответствующих цепях, установки накладок, переключателей, испытательных блоков и других оперативных элементов в положения, при которых исключается воздействие проверяемого устройства на другие устройства и коммутационные аппараты, целостности токовых цепей (от нагрузочных устройств, от генератора, на закоротку, вторичным током и т.п.), а также правильности сборки токовых цепей дифференциальных защит генераторов и трансформаторов, токовых фильтровых защит.
3.11.9.1 При новом включении перед включением под нагрузку должны быть сфазированы первичные цепи вновь вводимого и действующего оборудования в следующей последовательности:
а) вновь вводимое оборудование опробуется действующим рабочим напряжением по специальной программе. При этом напряжение должно быть подано и на первичные обмотки вновь вводимых трансформаторов напряжения.
б) следует убедиться в исправности вновь вводимых трансформаторов напряжения путем измерения значений напряжений (фазных, линейных, ЗП
0, между выводами обмоток, собранных в "звезду" и "разомкнутый
треугольник") во вторичных цепях проверяемого трансформатора напряжения и проверкой чередования фаз или снятием векторной диаграммы напряжения прибором ВАФ-85. Измерения производятся в шкафу трансформатора напряжения и на панели щита управления, куда приходят кабели из шкафа трансформатора напряжения. Удобно сначала измерить все напряжения относительно земли. По результатам этих измерений оценивается правильность соединений вторичных обмоток трансформаторов.
Бели фазные и линейные напряжения симметричны, а в цепи разомкнутого треугольника напряжения небаланса не превышают 1-3 В, то в схеме нет неправильно включенных (перевернутых по полярностям) обмоток. Правильность наименования фаз определяется при определении чередования фаз либо иофазным отключением трансформатора напряжения со стороны высокого напряжения, если там установлены однофазные разъединители или предохранители. При пользовании фазоуказателем или прибором ВАФ-85 вывод В соединяется с землей (если в схеме трансформатора напряжения заземлен нуль, а не фаза В, то на время проверки заземление нужно перенести на фазу В).
Ф Uc,
3.11.6 Во избежание коротких замыканий все переключения в цепях напряжения проверяемого устройства РЗА при проверке рабочим напряжением должны, как правило, производить с помощью контрольных штеккеров испытательных лобков либо при снятом напряжении с устройства РЗА.
3.11.7 При проверке устройств РЗА от постороннего источника ток к первичным обмоткам трансформаторов тока может подаваться различными способами, указанными ниже.
3.11.7.1 От однофазных нагрузочных устройств. Схемы проверки для разных соединений трансформаторов тока приведены на рис.8. Первичный ток от любого достаточно мощного нагрузочного устройства подают поочередно на каждый трансформатор тока или на два, или три последовательновключенных трансформатора тока в зависимости от схемы соединений трансформаторов тока и увеличивают до тех пор, пока ток во вторичных цепях трансформаторов тока не достигнет 10-20% номинального значения тока трансформаторов тока. Измеряя токи во вторичных цепях, проверяют исправность токовых цепей, правильность их соединения и правильность установленного коэффициента трансформации трансформаторов тока.
При этом в схеме "полной звезды" (рис.8,а) значения токов в фазном проводе проверяемого трансформатора тока и нулевом проводе должны быть практически равны между собой. В схеме "на разность токов" (рис.8,б) значение тока, поступающего в защиту, должно быть в два раза больше токов, протекающих во вторичных обмотках трансформаторов тока. В схемах "неполной звезды" (рис.8,в) и "полной звезды" (рис.8,г) значения токов в фазных проводах должны быть одинаковыми, а значение тока в нулевом проводе должно равно сумме, протекающих в фазных проводах.
После проверки исправности токовых цепей, если позволяет мощность источника, значение тока следует увеличивать до момента срабатывания защиты.
От однофазного источника могут быть проверены также схемы дифференциальных защит крупных двигателей, (рис.9). Проверку следует производить поочередно для каждой фазы двигателя. При проверке обмотка проверяемой фазы двигателя должна быть закорочена, а испытательное устройство подключено таким образом, чтобы обтекались током оба трансформатора тока проверяемой фазы (имитация КЗ вне зоны действия защиты). Значения токов, измеренные в фазном и нулевом проводах, должны быть одинаковы (при равных коэффициентах трансформации трансформаторов тока), а в дифференциальном проводе -равны нулю. Целостность проводов дифференциальной цепи следует проверять при подсоединении одного из проводов источника тока к точке К, расположенной в зоне действия защиты, или, если в токовых цепях установлены испытательные блоки, - снятием рабочей крышки блока в одном из плеч дифференциальной защиты (в режиме имитации КЗ вне зоны).
|
Похожие:
Руководство, инструкция по применению