- •1. Общие сведения о релейной защите (рз). Назначение рз, функции и свойства. Основные понятия рза.
- •(Доп материал с лекций)
- •2. Структурная схема устройств рза. Пусковые и измерительные органы рза.
- •Короткие замыкания и метод симметричных составляющих
- •Применимость мсс
- •Поперечная несимметрия
- •Металлические кз
- •1. Двухфазное кз (фазы в, с)
- •2. Однофазное кз (фаза а)
- •3. Двухфазное кз на землю
- •Найдем ток :
- •Изменение напряжений вдоль электропередачи при металлических кз
- •Учет переходного сопротивления
- •Продольная несимметрия
- •3. Измерительная часть устройств рза. Измерительные трансформаторы. Общие сведения. Схема замещения тт, схемы соединения тт и тн. Коэффициент схемы.
- •П огрешности измерительного трансформатора тока
- •Трансформаторы тока. Общие технические условия.
- •Р азметка зажимов измерительного трансформатора тока Схемы соединения измерительных трансформаторов тока
- •Конструкции трансформаторов тока
- •Измерительные трансформаторы напряжения (итн)
- •Погрешности измерительных трансформаторов напряжения
- •Схемы включения измерительных трансформаторов напряжения
- •Конструкция трансформаторов напряжения
- •Максимальная токовая защита (мтз)
- •Токовая отсечка (то)
- •Трехступенчатая токовая защита
- •Особенности задания выдержек времени
- •6. Способы повышения чувствительности защит. То, мтз с блокировкой по напряжению. Условия выбора уставок.
- •Условие выбора уставок для мтз
- •7. Направленные защиты. Схемы включения реле направления мощности. Направленная мтз лэп с 2 -ним питанием. То сетей с 2-ним питанием. Условия выбора уставок.
- •Критерии необходимости и достаточности токовых ненаправленных, направленных и дистанционных защит
- •9. Дистанционный принцип. Дистанционные защиты. 3-х ступенчатая дистанционная защита. Условия выбора уставок.
- •Характеристики органов сопротивления
- •Элементы и упрощённая схема дистанционной защиты
- •Работа схемы
- •Электромеханические реле
- •Доп. Инфа
- •Индукционные реле
- •1.1 Принцип действия
- •1.2 Электромагнитная сила и её момент
- •2.1 Реле с короткозамкнутыми витками
- •2.2 Время действия индукционных реле
- •2.3 Электромагнитный элемент (отсечка)
- •2.4 Недостатки индукционных конструкций
- •3.1 Конструкция реле
- •Блоки испытательные би-4, би-4м, би-6, би-6м
- •1. Подключение тт.
- •2. Подключение тн.
- •Статическое реле
- •Фазосравнивающая схема
- •Фильтры симметричных составляющих
- •Микропроцессорные устройства релейной защиты Микропроцессорные устройства релейной защиты
- •10. Защиты абсолютной селективности. Дифференциальный принцип. Продольная дифференциальная защита. Методы повышения чувствительности защит. Условия выбора уставок.
- •11. Поперечная дифференциальная защита. Область применения.
- •Ток кз в генераторе
- •Внутренние повреждения
- •Защиты генератора
- •1.Основные защиты.
- •2.Резервные защиты.
- •3.Защиты, действующие на сигнал.
- •Состав функций защиты и автоматики
- •Защиты от между фазных повреждений генератора (мтз, мтз с пуском по напряжению)
- •Дистанционная защита
- •Выдержка времени дистанционной защиты
- •Проверка по чувствительности
- •Защита от симметричных перегрузок
- •Защита ротора от перегрузок током возбуждения
- •Защита от несимметричных кз и перегрузок
- •Устройство блокировки при неисправности цепей напряжения, бнн
- •Замыкание одной фазы обмотки статора на землю
- •Защита с контролем основной частоты тока нулевой последовательности In
- •З ащита с контролем тройной частоты тока и напряжения нулевой последовательности in (un)
- •Расчётная схема и распределение напряжений 3 гармоники нулевой последовательности по обмотке статора генератора
- •Защита с наложением контрольного тока частоты 25 Гц через дгр
- •Внутренние замыкания в генераторе
- •Защита систем возбуждения
- •Система возбуждения. Схема Ларионова
- •Защита ротора с наложением напряжения. Схема и принцип работы
- •20. Рз блоков генератор-трансформатор и блоков генератор-трансформатор-линия. Особенности защит блоков.
- •Защиты блоков генератор-трансформатор и генератор-автотрансформатор
- •Защита от внешних к.З. И перегрузок.
- •Защита от несимметричных перегрузок и внешних к.З.
- •Защита от симметричных перегрузок и внешних к.З.
- •Защита от кз на землю в сети вн
- •Действие резервных защит
- •Дифференциальная защита на блоках генератор-трансформатор
- •3.1 Дифференциальная защита генератора
- •3.2 Дифференциальная защита повышающего трансформатора
- •Защита генераторов блоков от замыканий на землю
- •Защита от потери возбуждения
- •Защита от повреждения вводов 500-1150 трансформаторов
Характеристики органов сопротивления
Требования к формам характеристик ZС,Р = f ( ) органов сопротивления с двумя входными величинами. Для органов с одним UР и одним IР рассмотрение вопроса удобно проводить в комплексной плоскости сопротивлений. В этой плоскости могут быть изображены как сопротивления элементов сети (см. рис. 6.2), так и характеристики ZС.Р = f( ) органов. В начале координат (рис. 6.4) целесообразно располагать конец участка БВ, со стороны Б которого включается рассматриваемое устройство защиты.
Для выполнения органа сопротивления, например I ступени, характеризуемого ZС.ЗI 0,85 ZЛ,БВ , при отсутствии факторов, которые могли бы существенно искажать его работу, достаточно было бы иметь характеристику ZС,Р = f( ), проходящую через начало координат, что обеспечивает направленность действия (охват части третьего квадранта недопустим по условию отстройки от КЗ на участке АБ), и конец комплекса 0,85 ZЛ,БВ и охватывающую последний с небольшим запасом в перпендикулярном направлении. Для органов II и III ступеней охват небольшой части участка АБ допустим, так как они работают с выдержками времени. Приходится, однако, считаться с некоторыми факторами, в известной мере могущими противоречиво влиять на выбор характеристики ZС.Р = f( ). К числу этих факторов относятся необходимость учёта переходных сопротивлений RП в месте повреждения, при наличии которых защита должна правильно функционировать, и отстройка от нагрузочных режимов и режимов качаний, при которых защита не должна срабатывать.
Характеристики ZС,Р = f ( ) органов сопротивления с двумя воздействующими величинами
Существует большое число разновидностей характеристик, как органов отдельных ступеней защиты, так и их сочетаний для всех (обычно трех) ступеней защиты. Особенно много уточнённых для достижения разных целей характеристик появляется в последнее время в связи с возможностями, открывшимися при использовании интегральной микроэлектронной и микропроцессорной техники. Ниже (рис. 6.6) рассматриваются некоторые типичные или используемые на практике характеристики ZС.Р = f( ) для одной ступени в плоскости Z; области срабатывания органов заштрихованы.
Круговая характеристика с центром в начале координат (рис. 6.6, а). Сопротивление ZС,Р органов с такой характеристикой не зависит от . Поэтому они называются органами полного сопротивления. Применяются в защитах сетей с UНОМ 35 кВ с отдельными органами направления мощности, поскольку направленные реле сопротивления мало пригодны для правильного действия защит при Кдв(1,1) (двойном КЗ).
Круговая характеристика, проходящая через начало координат, с центром, обычно располагаемым на прямой, характеризующей защищённый участок (рис. 6.6, б). Сопротивление ZС,Р зависит от , причём наибольшую чувствительность (ZС,Р max) орган имеет при . Органы с такой характеристикой не охватывают повреждения на смежных элементах сети, располагающихся в третьем квадранте. Поэтому они называются направленными органами сопротивления. В общем случае можно расположить диаметр окружности под углом для повышения чувствительности к RП. Реальная характеристика не проходит через начало координат (рис. 6.6, в, окружность 1), так как орган имеет конечную чувствительность. Поэтому в начале защищаемого участка появляется мёртвая зона, при КЗ в которой орган может отказывать в срабатывании. При использовании органа для ступеней с выдержкой времени мёртвую зону можно исключить, несколько смещая характеристику в третий квадрант (рис. 6.6, в, окружность 2). Для исключения мёртвой зоны у I ступени и других, при отсутствии у них смещения характеристик, используются специальные меры (контуры «памяти», запоминающие UР, имевшееся до момента КЗ, подпитка напряжением неповреждённых фаз при несимметричных КЗ и др.).
Характеристика в виде прямой, параллельной оси +R (рис. 6.6, г). Она отсекает на оси +j отрезок XС.Р = const. Орган с такой характеристикой называется органом реактивного сопротивления. Первоначально предполагалось, что использование таких характеристик будет исключать вредное влияние на работу защиты RП. Это, однако, справедливо только при использовании защиты для линии в сети с односторонним питанием. При наличии двухстороннего питания (от разных источников) места повреждения через RП за счёт расхождения по фазе токов IР и UР (в RП) влияние RП может быть весьма вредным. Рассматриваемые органы не могут работать самостоятельно, без специальных пусковых органов, так как их не удаётся отстраивать от нагрузочных режимов. Поэтому в настоящее время органы реактивного сопротивления в обычном исполнении не применяются.
Овальные характеристики, проходящие через начало координат и обеспечивающие максимальную чувствительность при (рис. 6.6, д). Такие и подобные им характеристики использовались для III ступеней защит как обеспечивающие лучшую отстройку от рабочих режимов и большую чувствительность, чем у направленных органов сопротивления (рис. 6.6, б). Для исключения мёртвых зон и повышения чувствительности к RП применяются те же мероприятия, что и в варианте рис. 6.6, б. В настоящее время они используются редко.
Четырехугольная характеристика (рис. 6.6, е). Её верхняя сторона направляется под небольшим углом к оси +R и поэтому близка к характеристике органа реактивного сопротивления (рис. 6.6, г). Она должна чётко фиксировать концы защищаемых зон I и II ступеней и быть отстроенной от реактивных (в основном) небольших нагрузок, ZРАБ для III ступеней. Правая боковая сторона обеспечивает отстройку от рабочих режимов (Сопротивление нагрузки Zн, как правило, имеет преимущественно активный характер, в отличие от сопротивления линии Zл, которое чаще всего является индуктивным, поэтому правая боковая сторона направлена под углом ~ 60°, уменьшая ZС,Р по мере приближения к оси R, как показано на рис. 6.6, е), а также, по возможности, ликвидирует недостатки характеристики органа реактивного сопротивления.
Левая боковая сторона помогает отстройке от мощностей нагрузок, передаваемых к месту включения защиты. Под мощностью нагрузок могут подразумеваться асинхронные двигатели, реакторы, СМ в ненормальных режимах или иные элементы, потребляющие реактивную мощность. В момент их включения напряжение на шинах может уменьшиться и орган сопротивления может ложно сработать. Левая сторона характеристики сделана почти вертикальной, чтобы отстроиться от таких случаев.
Нижняя сторона для органа I ступени проходит через начало координат и имеет наклон к оси +R, обеспечивающий его работу при близких повреждениях через RП; у II и III ступеней она может быть смещена в третий квадрант для устранения мёртвых зон. Четырёхугольные характеристики часто используются для II и III ступеней защит.