voeto.ru страница 1страница 2 ... страница 4страница 5
скачать файл
1. Максимальные токовые ступенчатые защиты: принцип действия, расчет параметров и оценка чувствительности защит. Область применения, достоинства и недостатки.
Принцип действия МТЗ основан на фиксации увеличения тока при возникновении КЗ.

Обычно токовые ступенчатые защиты выполняются в виде трех ступеней:



Первая ступень - отсечка мгновенного действия, защищает начальный участок линии.

Вторая ступень - отсечка с выдержкой времени, предназначена для надежной защиты оставшегося участка линии.

Третья ступень - МТЗ, выполняет функции ближнего и дальнего резервирования.

Принцип действия токовой ступенчатой защиты рассмотрим на примере участка сети. На линии установлена трехступенчатая токовая защита, на линии БB - двухступенчатая.





Расчет параметров.

Токи срабатывания первых ступеней защит А и Б, соответственно и отстраиваются от токов трехфазных КЗ на шинах противоположных подстанций:



где - коэффициент надежности; - для п/п реле; - для электромагнитных реле; - для индукционных реле.

Вторая ступень защиты А должна надежно охватывать защищаемую линию. Ее ток срабатывания согласуется с 1 ступенью защиты B: .

Выдержка времени принимается равной 0.5сек.

Ток срабатывания третьей ступени отстраивается от нагрузочных режимов, выдержка времени согласуется с защитами отходящих присоединений:


где - коэффициент возврата реле; - ток возврата реле; - ток срабатывания реле; - коэффициент самозапуска ().



Чувствительность 1 ступени можно оценить двумя способами:

а) ГРАФИЧЕСКИ – строится распределение тока КЗ вдоль линии. На графике откладываются токи срабатывания и точки пересечения определяют процент защищаемой линии. Величина зоны не менее 25%



б) по току двухфазного КЗ в начале защищаемой линии:

Чувствительность 2 ступени по току двухфазного КЗ в конце защищаемой линии:



Чувствительность 3 ступени оценивается для двухфазных режимов:

  1. При работе в режиме ближнего резервирования:

  2. В режиме дальнего резервирования:


Представление работы токовой ступенчатой защиты с использованием логических элементов

Контролируемый сигнал от TA подается на токовые реле первой ступени KA1, KA2, KA3, второй ступени KA4, KA5, и третьей ступени KA7, KA8, KA9. При возникновении КЗ сработавшие токовые реле формируют на выходе единицу. Сигнал на выходе логических элементов ИЛИ DW1,DW2,DW3 становится равным единице, если хотя бы один входной сигнал равен единице. Элементы DT1, DT2 реализуют вы­держки времени, необходимые для обеспечения требований селективно­сти защиты, KL - выходной орган защиты, KH1, KH2, KH3 - элемен­ты сигнализации.

Условие срабатывания:

T = (KA1 OR KA2 OR KA3 ) OR ( (KA4 OR KA5 OR KA6) AND D T1) OR

( (KA7 OR KA8 OR KA9 ) AND DT2) =1,



ВЫВОД:

Токовые ступенчатые защиты, обеспечивают быстрое отключение КЗ.

По принципу действия токовые ступенчатые защиты не обеспечивают требование селективности в кольцевых сетях и в радиальных сетях с несколькими источниками питания.

Не обеспечивают требуемой чувствительности в сильно нагруженных линиях.

Такие защиты применяются главным образом для защиты от междуфазных КЗ в радиальных распределительных сетях напряжением до 35 кВ.

2. Принципы выполнения защиты от замыканий на землю сетей напряжением 6-35 кВ.


Указанные линии относятся к сети с изолированной или компенси­рованной нейтралью. Следовательно, защита должна реагировать на трехфазные, двухфаз­ные и двойные замыкания на землю. Однофазные замыкания не относятся к коротким замы­каниям и могут существовать 2 и более часов. За это время можно переключить нагрузку на другой источник и после этого уже отключить линию. Защита от замыканий на землю, поэто­му, может действовать на сигнал. В ряде случаев защита от замыканий на землю может от­сутствовать, например, на воздушных линиях, для которых отсутствуют трансформаторы тока нулевой последовательности. В этом случае поиск места замыкания на землю производится путем поочередного отключения линий.

Защита от междуфазных замыканий выполняется в виде нескольких ступеней с независимой или зависимой выдержками срабатывания. В качестве датчиковой информации используются ТТ, установленные в фазах А и С.



Трехступенчатая токовая защита с независимой выдержкой времени.

1 ступень – токовая отсечка (ТО), t=0.





, Кн=1.2–1.3,

2 ступень должна надежно охватывать защищаемую линию:



, сек. Ксс – коэф. согласования.

3 ступень – МТЗ выполняет задачи ближнего и дальнего резервирования.

Чувствительность 1-ой ступени можно оценить графически: величина защищаемой зоны при двухфазном КЗ должна быть не менее 30%. Или чувствительность 1 ступени можно оценить аналитически, используя значение тока двухфазного замыкания в месте установке защиты.

Чувствительность 3-й ступени оценивается для двух режимов:

защита работает в режиме ближнего резервирования: ;

дальнее резервирование: .

Особенностью расчета защит с зависимыми выдержками времени является: чем больше значение тока, тем быстрее срабатывает защита.

Сети U=6-35 кВ работают в режиме изолированной или компенсированной нейтрали. В отличие от сети с глухозаземленной нейтралью, однофазное замыкание в сети с изолированной нейтралью не сопровождается появлением больших токов КЗ, поскольку ток повреждения замыкается на землю через очень большие сопротивления емкостей фаз сети.

Для выполнения защиты используют следующие принципы:


  • неселективная сигнализация, основанная на появлении напряжения 3U0;

  • защиты, контролирующие увеличение емкостного тока при возникновении замыкания на землю;

  • направленные защиты;

  • защиты с использованием наложенного тока.

3. Дистанционная защита (ДЗ). Принцип действия. Расчет параметров срабатывания.
Принцип действия ДЗ основан на контроле изменения сопротивления. Например, если защищаемым объектом является линия, то в нормальном режиме параметры напряжения на шинах и тока в линии близки к номинальным: , , отношение соответствует нормальному режиму.

При возникновении КЗ напряжение на шинах уменьшается, ток в линии увеличивается, контролируемое сопротивление уменьшается:



, где - сопротивление 1км линии; - длина линии (км).

Следовательно, контролируя изменение сопротивления, можно определить факт возникновения КЗ и оценить удаленность точки КЗ.

Обычно ДЗ выполняется в виде трех ступеней.

Первая ступень предназначена для работы при КЗ на защищаемой линии , т.е. сопротивление срабатывания защиты – меньше сопротивления линии. Как правило, 1ст. охватывает 85 % длины защищаемой линии. При КЗ в зоне действия 1ст. защита работает без выдержки времени: .

Вторая ступень предназначена для надежной защиты всей линии. Ее зона действия попадает на смежную линию, поэтому для исключения неселективного срабатывания защиты при КЗ на отходящей линии (т. К2), вводится замедление на срабатывание: сек.

Третья ступень выполняет функции ближнего и дальнего резервирования.

Расчет параметров срабатывания дистанционной защиты

Первичное сопротивление срабатывания 1ступени выбирается из условия отстройки от КЗ на шинах противоположной подстанции: ,

где - коэф. надежности, учитывающий погрешности ТТ и ТН, реле сопротивления и погрешности расчета; - сопротивление защищаемой линии.

Первичное сопротивление срабатывания 2ступени определяется по условиям:

1. Отстройка от конца зоны действия 1ступени ДЗ смежной линии:

, где

- первичное сопротивление срабатывания 2 ступени ДЗ линии Л1;

- сопротивление защищаемой линии; - сопротивление смежной линии; - коэффициент токораспределения, учитывающий отношение тока КЗ в месте установки защиты к току в линии, с защитой которой проводится согласование. Для данного примера:

2. Отстройка от КЗ за трансформатором приемной подстанции:



, где - сопротивление трансформатора.

Из рассчитанных значений сопротивлений срабатывания выбирается меньшее.

Коэффициент чувствительности 2ступени:

Выдержка времени для 2ступени принимается равной (0.4 - 0.5) сек.

Сопротивление срабатывания 3ступени выбирается из условия отстройки от нагрузочного режима:



- минимальное рабочее напряжение на шинах подстанции;

- максимальный ток нагрузки; - коэффициент надежности;

- коэффициент возврата; - расчетный угол нагрузки;

- угол максимальной чувствительности реле.

Требуемый коэф. чувствительности оценивается по КЗ в конце зоны резервирования. Его значение должно быть не менее 1,2.

Пересчет первичного сопротивления срабатывания защиты на сопротивление срабатывание реле производится по выражению:




- сопротивление срабатывания реле;

- первичное сопротивление срабатывания защиты;

- коэффициент трансформации ТТ; - коэффициент трансформации ТН.

ВЫВОДЫ:


  1. Принцип действия ДЗ основан на контроле со­противления.

  2. ДЗ удовлетворяет требованиям селективности в сетях любой конфигурации с любым числом источников питания.

  3. Защита отличается сравнительно высоким быстродействием.

  4. В типовом исполнении ДЗ линий содержит три ступени.

  5. ДЗ в качестве основной защиты линий от меж­дуфазных КЗ находит применение в сетях напряжением (110 - 220) кВ.



4. Принцип выполнения блокировки от качаний
Схема работы электростанции на приемную энергосистему: UГ - напряжение на шинах электростанции; I - ток в линии; ХГ – сопротивление генераторов электростанции; ХЛ - сопротивление линии связи; ХС - сопротивление системы.

Изменение напряжения и тока в процессе асинхронного режима: UГ - напряжение в месте установки защиты; IАР - ток асинхронного режима; δ - угол между э.д.с. генераторов и системы

П
δ
ри нарушении параллельной работы энергосистемы нарушается синхронная работа электростанций и возникает асинхронный ход, сопровождающийся периодическими изменениями (качаниями) тока и напряжения (рис.). В этих условиях реле сопротивления может замерить сопротивление меньше уставки и ложно сработать.

Две группы устройств блокировки от качаний:

1. КЗ и качания различают хотя бы по кратковременному наличию аварийных составляющих, например, токов обратной последовательности или возникновению несимметрии в токе КЗ (режим качаний – симметричный режим).

2. КЗ и качания различают по скорости изменения токов и напряжений в режиме качаний и в режиме КЗ. В режиме КЗ ток меняется быстро, а в режиме качаний ток может меняться в течение нескольких секунд.

5. Поперечная дифференциальная защита линий. Принцип действия, расчет параметров срабатывания, достоинства и недостатки, область применения.

Принцип действия поперечной диф. защиты основан на сравнении токов параллельных ветвей.



Рассмотрим на примере сети (рис.). По концам каждой из параллельных линий ставятся ТТ с одинаковыми коэф. трансформации. Вторичные обмотки ТТ соединяются между собой на разность токов. Параллельно вторичным обмоткам включается пусковой орган, выполненный на реле тока и реле мощности.

В нормальном режиме и при внешнем КЗ в точке К1 ток в реле практически отсутствует, так как токи I1 и I2 , протекающие по параллельным линиям, равны между собой. Через реле проходит лишь ток небаланса, вызываемый погрешностью ТТ, и защита не работает.



При КЗ на одной из защищаемых линий, например, в точке К2 , через первый комплект проходит ток , так как ток , и комплект 1 сработает. Одновременно сработает комплект 2, поскольку через реле протекает ток:

Реле мощности каждого комплекта выбирает поврежденную линию.

При отключении одной из параллельных линий блок-контактами сработавших выключателей защита выводится из работы для устранения возможности ее неселективного действия при внешнем КЗ.

По принципу действия поперечная диф. защита не требует введения замедления на срабатывание, и при КЗ на защищаемых линиях оба комплекта сработают одновременно и практически мгновенно. Однако при КЗ в начале или конце линии защита работает каскадно.

П
а


ри повреждении в начале линии, точка К1, ток , и ток недостаточен для срабатывания комплекта 2, поэтому выключатель 4 отключится только после отключения выключателя 3, когда весь ток повреждения начинает протекать через второй комплект.
При повреждении в конце линии, точка К2, токи протекающие по линиям будут примерно одинаковы, поэтому первым работает комплект 2, подаст команду на отключение выключателя 4, и только после этого комплект 1 отключит выключатель 3.
Ток срабатывания поперечной диф. защиты выбирается по двум условиям:

1) Защита не должна работать от максимально возможного тока небаланса при внешних КЗ: , где - составляющая тока небаланса, вызываемая погрешностью трансформаторов тока.

Где - коэффициент учитывающий наличие апериодической составляющей в токе КЗ; - коэффициент однотипности условий работы ТТ. Значение 0,5 принимается при примерно одинаковых вторичных токах; - допустимая погрешность ТТ; - максимальное значение тока внешнего КЗ.

- составляющая тока небаланса, обусловленная неодинаковостью сопротивлений параллельных линий за счет их различной длины или разного сечения проводов.

2) Защита не должна работать при отключении одной из параллельных линий, если по второй протекает максимальный рабочий ток:





Чувствительность защиты определяется по КЗ на границе зоны каскадного действия и в точке равной чувствительности (принимается точка КЗ, при замыкании в которой токи в реле обоих комплектов равны). Защита удовлетворяет требованиям чувствительности при: .

ВЫВОДЫ

  1. Принцип действия поперечной диф. защиты основан на сравнении токов параллельных ветвей.

  2. Защита отличается простотой, высоким быстродействием, достаточно высокой чувствительностью.

  3. Недостаток - необходимость вывода ее из работы при отключении одной из параллельных линий.

  4. Наличие зоны каскадного действия не позволяет отключать КЗ мгновенно в пределах всей линии.

  1. Направленная фильтровая высокочастотная защита линий 110-330 кВ: принцип действия, построение каналов связи для высокочастотных защит, расчет параметров.

Принцип действия дифференциально-фазной защиты основан на срав­нении фаз токов по концам защищаемой линии. На рис. показана схема токораспределения при внутреннем и внешнем коротких замыканиях.



При внешнем КЗ, точка К1, фазы токов I1 и I2 сдвинуты друг относительно друга на 1800; при внутреннем замыкании, точка К2, – совпадают между собой. Контролируя фазы токов по концам защищаемой линии, можно определить возникновение повреждения на ней.

Комплекты защиты ставятся по концам защищаемой линии, и каж­дый из них должен обладать информацией о фазе токов на противопо­ложном конце линии. Для передачи информации о фазе токов использу­ется канал высокой частоты. На рис. показана схема организации в/ч канала.

Каждый комплект содержит высокочастотный приемопередатчик 1, состоящий из генератора в/ч сигналов ГН и приемника ПР. Приемопередатчик через фильтр присоединения 2 и конденсатор связи С соединяется с линией. Ток от в/ч генератора в этой схеме подается на одну из фаз линии. Для того чтобы токи высокой частоты не выходили за пределы линии, по концам линии устанавлива­ются специальные в/ч заградители 3.



Рис. – Принципиальная схема в/ч канала

Заградитель представляет собой индуктивно-емкостный фильтр, обла­дающий малым сопротивлением для токов пром. частоты и не пропускающий токи высокой частоты за пределы защищаемой линии.

С помощью фильтра присоединения согласуется входное сопро­тивление в/ч кабеля 4 и линии. Параллельно обмотке L1 фильтра подключен разрядник FV, который срабатывает в случае про­боя конденсатора связи.

Упрощенная принципиальная схема логической части направленной фильтровой высокочастотной защиты линий 110 - 330 кВ типа ПДЭ 2802.




В схеме можно выделить несколько основных каналов:


скачать файл


следующая страница >>
Смотрите также:
1. Максимальные токовые ступенчатые защиты: принцип действия, расчет параметров и оценка чувствительности защит. Область применения, достоинства и недостатки
582.23kb.
Дополнение 1: достоинства и недостатки
158.28kb.
Параллельные алгоритмы для систем с общей памятью
52.35kb.
Курсовая работа на тему: " Расчёт параметров полупроводникового диода" ст гр. Элт-32д Чуркина Т. И
458.72kb.
Лекция №6 Классификация методов защиты
54.39kb.
Передатчик псв-1 “навтекс” Назначение, область применения
12.07kb.
Вопросы по дисциплине «Основы микропроцессорной техники» 2013 г
26.48kb.
Мультимэйд – концентрированное многоцелевое моющее средство для бытового и профессионального применения Почему Мультимэйд? Попробовав один раз, Вы станете нашим постоянным клиентом
179.16kb.
Функции крови: Трансп : Дых, Пит, Выд, Термо, Рег(гормоны) Защит — кл и гуморальной защиты от чужерод т. Гуморальная. Состав
86.35kb.
Измеритель параметров света фар автотранспортных средствипф – 01 руководство по эксплуатации м 048. 000. 00 Рэ
650.37kb.
Вопрос 20. Химические источники тока, их классификация, принцип действия и применение
40.51kb.
Проблемы и кризисы политического развития
138.64kb.