ИЭ / 9 сем (станции+реле) / Экзамен / РЗ 9

4.Выбор и обоснование схем подключения реле направления мощности. Односистемное и трехсистемное исполнение реле. Использование векторных диаграмм для анализа направленных защит. Линии нулевых и максимальных моментов. 20

5.Круговые диаграммы полных сопротивлений. Методика построения. Основные

6 вопрос: Направление протекания токов симметричных составляющих по концам ЛЭП при К3, К1, К1,1, К2, обрыве, К1+обрыв. Продемонстрировать на векторных

7. Векторные диаграммы токов и напряжений в начале линии при изменении сопротивления в месте повреждения при разных видах КЗ. Влияние двустороннего

8. Максимальная токовая защита. Основные положения реализации защиты. Выбор уставок в радиальной сети. Проверка чувствительности. Возможные причины снижения

9. Максимальная токовая защита. Неаварийные переходные процессы и их влияние на функционирование защиты: включение различных типов нагрузок и элементов сети, качания, учёт погрешности измерительных ТТ. Методы обеспечения правильного функционирования и повышения эффективности защиты в этих случаях. [Л2 5.1-5.8; Л5

11. Максимальная токовая защита: Особенности защиты линий с двусторонним

1

18.Органы сопротивления. Назначение. Значения входного сопротивления в различных режимах: двухфазное и однофазное металлическое КЗ, КЗ через переходное сопротивление, режимы нагрузки, качания и асинхронный ход. Годографы в комплексной плоскости при переходных режимах [Л2 6.1-6.5, Л3 6.1,6.5,6.7-9, Л6 гл7.1-7.7]174

19.Особенности расчета дистанционных защит одиночных линий 110-330 кВ; [Л2

22.Дистанционная защита. Влияние сопротивления в месте КЗ при одностороннем

идвухстороннем питании. Учет при выборе характеристики срабатывания. На характеристике продемонстрировать возможность избыточного срабатывания и

3

1. Кривые спадания токов КЗ при удалении точки КЗ, правила построения,

назначение. Оценить влияние на чувствительность защит наличия двустороннего питания, параллельных линий, тока нагрузки (нарисовать соответствующие графики). [Л2 5.1-5.7, Л7 1.3.6, ]

Кривые спадания токов КЗ при удалении точки КЗ

Правила построения: Кривые спадания IКЗ = f (L) строятся по токам, протекающим по первичным обмоткам ТТ защиты данной линии при перемещении точки КЗ вдоль этой линии. Для её построения нужно рассчитывать токи КЗ на расстоянии 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0

для каждой линии. (расстояния взяты из инета, насколько доверчивая инфа – непонятно)

Построение кривых производится по токам, протекающим по линии, т.е. через трансфор-

маторы тока защиты при перемещении точки КЗ в этой линии (КЗ в начале, середине и конце её).

Для линий с односторонним питанием первичный ток защиты равен полному току трёх-

фазного (двухфазного) КЗ на линии. В сети сложной конфигурации определение первич-

ного тока защиты несколько затруднено при КЗ в начале линии, непосредственно у шин подстанции. В этом случае ток защиты равен полному току КЗ на шинах за вычетом тока линии, для которой производится построение кривой (ток линии со стороны противопо-

ложной подстанции протекает только до точки КЗ и не попадает в ТТ защиты данной под-

станции). При КЗ в середине и конце линии ток через ТТ защиты равен той части тока повреждения, который протекает со стороны данной подстанции.

Принцип построения кривых токов КЗ по линиям показан на рис. 1.1.

4

Рисунок 1.1 Пример построения кривых токов КЗ по линиям.

Построение выполнено для трансформаторов тока подстанции А и подстанции Б в сторону подстанции В. На кривых спадания расчётные ординаты имеют обозначение точки КЗ и ветвей схемы замещения, которые определяют ток через указанные трансформаторы тока при повреждении в данной точке. Пунктиром показано построение кривых от подстанции В к подстанции А.

Назначение: строятся для определения зоны действия, согласования защит и нахождения остаточных напряжений.

Оценка влияния на чувствительность защит

Двустороннее питание Чувствительность защит для линий с двусторонним питанием при учёте возможных ава-

рийных перегрузок (например, при отключении генерирующей мощности в одной из си-

стем, связанных защищаемыми линиями) может быть совершенно недостаточной. Прихо-

дится также иметь в виду возможность излишних срабатываний при качаниях.

5

График, по факту, построен на рисунке 1.1 в виде обычных и пунктирных линий при пи-

тании с разных сторон.

1)Ток срабатывания отсечки отстраивается от максимального тока, протекающего через защиту при следующих расчётных условиях (рис. 2.2):

Рис. 2.2. Выбор тока срабатывания отсечек линии с двусторонним питанием А) отстройка от максимального тока линии при КЗ на шинах приёмной подстанции (рис

2.2 а)

Б) отстройка от максимального тока линии при КЗ на шинах подстанции в месте установки защиты (рис 2.2 б)

В) отстройка от максимального тока качаний (рис 2.2. в), возникающего при расхождении ЭДС параллельно работающих станций на 180° и:

6

где xэкв мин – эквивалентное минимальное сопротивление связи между параллельно работа-

ющими станциями, включая сверхпереходное сопротивление генераторов и сопротивле-

ние линии связи.

Ток срабатывания отсечки выбирается по наибольшему из полученных значений токов с учётом коэффициента отстройки.

Поскольку при внешних КЗ (К1, К2) и при качаниях через обе защиты протекают одина-

ковые токи, то уставка срабатывания для обеих защит принимается одной и той же.

2)Определяются зоны, защищаемые отсечкой в максимальном и минимальном режимах, а также в режиме каскадного отключения. Для этого используются кривые спадания тока КЗ. Обычно коэффициент чувствительности должен быть

kч ≥ 1,2, который определяется для двухфазного КЗ в начале линии.

3)Определяются уровни остаточных напряжений на шинах подстанций (в месте установки защиты) при КЗ в конце зоны действия отсечки.

4)Если напряжение на шинах подстанции в минимальном режиме или режиме каскадного отключения с t = 0 равно или превышает 60 %, то отсечка применяется в качестве основной защиты. Если остаточное напряжение менее 60 %, а отсечка защищает в максимальном режиме 15–20 % линии, то она применяется в качестве дополнительно защиты. (Попову лучше говорить только про 20%)

Параллельные линии Ток КЗ рассчитывается по схеме замещения, параллельная линия шунтирует нашу и

уменьшает ток КЗ через нашу линию, увеличивая суммарный.

Оценить это можно по схеме замещения, кривая спадания токов будет круче.

7

Условно, будет такая схема замещения, где одну систему можно представить в виде двух одинаковых. А графики строятся так же, как и для двустороннего питания, только системы одинаковые. И нет влияния качаний для отстройки защиты. (да, я не сильно старался над рисунком, но вроде понятно)

Ток нагрузки Влияние нагрузки в установившемся режиме КЗ проявляется в том, что она может суще-

ственно изменить величины и распределение токов в электрической схеме. На схеме ри-

сунке ниже видно, что нагрузка Н шунтирует повреждённую ветвь и тем самым уменьшает внешнее сопротивление цепи статора.

Это приводит к увеличению тока генератора, уменьшению его напряжения и соответ-

ственно пропорциональному уменьшению тока в месте КЗ. Как следует из рисунка, с уве-

личением удалённости места КЗ от генератора увеличивается сопротивление Хк цепи КЗ и шунтирующее влияние нагрузки сказывается сильнее. Напротив, при коротком замыка-

нии на выводах генератора нагрузка в установившемся режиме КЗ не играет никакой роли.

Промышленная нагрузка в основном состоит из асинхронных двигателей, сопротивление которых сильно зависит от скольжения. Но скольжение, в свою очередь, зависит от напря-

жения U у двигателя в рассматриваемом аварийном режиме. Эти зависимости имеют не-

линейный характер, что усложняет учёт нагрузки с необходимой точностью. Поэтому в практических расчётах нагрузку учитывают приближённо, характеризуя её некоторой по-

стоянной реактивностью. Совсем не учитывать нагрузку нельзя, так как это приводит к

8

очень большим погрешностям расчёта.

Пусть генератор с ЭДС Еq и реактивностью Хd работает на чисто индуктивную цепь,

реактивность которой равна Хвн.

Напряжение генератора определяется выражениями:

На рисунке 6.7 прямая FM представляет собой первое уравнение, а прямые OH и OP второе уравнение при разных Xвн. Точки пересечения дают напряжение на генераторе и ток гене-

ратора. Приняв Хвн = Хнагр и U = Uном, найдём значение сопротивления нагрузки.

При средних значениях параметров типовых генераторов, работающих с полной нагруз-

кой при cosφ = 0,8, реактивность нагрузки в о.е. составит 1,2 о.е. Эта средняя величина используется в практических расчётах установившегося режима КЗ.

9

10