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

А неравенство (7.109) определяет область нагрузочного режима в плоскости ZН граничной линей которой является окружность. И эта область находится вне окружности с параметрами Z0, R0.

181

Окружность номер 2 появляется из ограничения, связанного с q2. И область вне окружностей 1 и 2 обеспечивает ограничение между q1 и q2.

Окружности 3, 4, 5 связаны с ограничением по углу при различных его значениях. И опять же наша режимная область должна находиться ВНЕ все этих окружностей. И получается в итоге штрихованная область.

2) Режимы качаний и асинхронного хода

ЭДС генераторов имеют неодинаковые частоты w1 и w2, которые могут отличаться от синхронной частоты w0. То есть:

Широко применяемая методика анализа поведения ДЗ при качаниях состоит в том, что для возможности графического представления в плоскости сопротивлений ЭДС е1 и е2 принимаются равными по частоте (w1 = w2 = w0), а расхождение частот, реально имеющее место, учитывается изменяющимся во времени сдвигом фаз Δφ(t) между ЭДС генераторов, то есть получается следующее векторное представление:

Для схемы на рисунке 7.27 имеем:

Где все сопротивления представлены для синхронной частоты.

Получаем тогда следующее уравнение траектории ZР(t) в плоскости сопротивлений при q = const и меняющемся Δφ(t):

В итоге получаем движение по окружности, имеющие следующие координаты центра и радиус:

182

При этом возможность срабатывания ДЗ определяется нахождением участков траектории ZР(t) внутри характеристики срабатывания, а точки Za и Zb пересечения траектории с характеристикой срабатывания определяют углы расхождения эквивалентных ЭДС θa, θb, соответствующие срабатыванию и возврату дистанционного органа

(ДО).

Однако в таком подходе есть допущение, что мы представляем всё формально с синхронной частотой, в том числе и все частотно-зависимые цепи, параметры которых зависят от частоты сигналов.

Из прошлого семестра ниже вставлены годографы при качаниях и выпадении генератора из синхронизма.

183

Здесь q = EC/EГ

а) Годографы сопротивлений при потере возбуждения генератором: кривая 3 – из недовозбуждённого состояния, кривая 4 – из номинального режима, кривая 5 – из перевозбуждённого состояния. Как видно, все из них представляют собой перекрученные 2 раза спирали, в которых изначально превалирующим фактором было снижение ЭДС генератора, поэтому годограф близок к дуге - годографу при уменьшении q и постоянном δ. А после, так как ЭДС установилось, превалирующим фактором стало увеличение δ, поэтому график близок к годографу при q<1 и изменении δ. Заметим, что из перевозбуждённого состояния генератор входит в АР гораздо дольше (в 7-9 раз), чем из недовозбуждённого.

б) Годограф при качаниях без выпадения генератора из синхронизма – кривая 6. Здесь видим, что график представляет собой дугу с уменьшающимся радиусом. Уменьшение радиуса говорит об увеличении угла δ. Максимальное значение угла δ (конец площадки ускорения, начало площадки торможения) достигается в момент 0,9 с, после чего радиус растёт, причём по другой траектории, с большим радиусом годографа.

в) Кривая 7 – годограф при выпадении генератора из синхронизма, АХ без потери возбуждения. Реактивное сопротивление при этом становится отрицательным, потому что сопротивление генератора отрицательным (направление мощности от генератора в систему принято за положительное), годограф представляет собой окружность с примерно постоянным радиусом. Это связано с тем, что ЭДС генератора не меняется, так как не изменилось возбуждение.

184

Задачей РЗ является различить АХ без потери возбуждения, АР с потерей возбуждения и качания между собой и в первом случае выдать сигнал на отключение выключателя, во втором – предупреждение, в третьем – не реагировать. Описание характеристик следует привязать к годографу 1 (на годографе 2 угол поворота CD другой), при этом учитывая что сопротивление генератора отрицательно (то есть, картинка переворачивается, снизу q<1, сверху q>1).

Заметим, что при качаниях годограф близок к дуге окружности с определённым радиусом (при этом эта дуга не заходит за кривую δ=90°), а при АР годограф представляет собой спираль. Исходя из этого, чтобы отличить качания от АР, характеристика первой ступени РЗ (на сигнал) должна быть в виде окружности с определённым радиусом.

При АХ годограф близок к окружности определённого радиуса, поэтому чтобы отличить АХ от качаний, нужно отличить окружность от дуги. Самый простой способ это сделать – отследить, пересекает ли годограф линию δ=90°. Для этого применяют эллиптическую характеристику, которая строится вокруг годографа при δ=90° и изменении q, при этом внутри эллипса находится точка q=∞ (т. к. при Eг = 0 q=∞, к этой точке сходятся спиралевидные годографы при АР). 2 ступень срабатывает, если годограф сопротивления пересекает характеристику в 2 точках («входит» внутрь эллипса и «выходит» из него) и не срабатывает, если годограф сопротивления пересекает характеристику в 1 точке (только «входит»).

Окружность 1 и эллипс 2 на координатных плоскостях выше – характеристики срабатывания защит на сигнал и на отключение.

185

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

[Л2 6.1-6.5, 6.15 ;Л4 5.а ].

Все приложения ссылки чек Руководящие указания по РЗ 7 выпуск.

дистанционной защиты одиночной линии с двусторонним (рис. 1, а—г) и

односторонним (рис. 1,д) питанием определяются для случаев металлических коротких замыканий по выражениям, приведенным в табл. 1. При составлении выражений табл. 1 под первой ступенью защиты имелась в виду ступень без выдержки времени, а под второй — ступень с выдержкой времени, равной ступени селективности ∆t. Выражения табл. 1 действительны как при использовании защиты в качестве основной, так и в качестве резервной.

Рисунок 1 – Примеры схем участков сети с одиночными линиями

Zл−1 и Zл−2 – сопротивления линий; Zтр – минимальное эквивалентное сопротивление параллельно работающих трансформаторов на п/ст Б.

186

187

(среднего)

напряжения п/ст. Б

2.Выражения (6)-(11) и соотношения, обеспечивающие требуемую чувствительность второй ступени, составлены для принимаемых в расчетах значений коэффициентов: = 0,1; = 0,05; = 0,1

3.расчетные выражения п. 5 даны для случая равенства сопротивлений параллельных линий одного участка.

188

В качестве сопротивления срабатывания для второй ступени принимается наименьшее из сопротивлений, полученных по -приведенным расчетным условиям.

2. В выражениях для выбора сопротивления срабатывания (табл. 1)

коэффициенты , и учитывают (см. рис. 2):

Рисунок 2 – Погрешности дистанционной защиты

Примечание: значение коэффициентов , и даны в примечаниях к таблице

1.

а) коэффициент — погрешность, вызванную неточностью расчета первичных электрических величин (влияет как в сторону увеличения, так и уменьшения защищаемой зоны), и необходимый запас, принимается равным = 0,1;

б) коэффициенты и — погрешности трансформаторов тока и трансформаторов напряжения и релейной аппаратуры ( — в сторону уменьшения, a

— в сторону увеличения защищаемой зоны).

Погрешности трансформаторов тока действуют в сторону уменьшения защищаемой зоны, а трансформаторов напряжения и реле (из-за разброса характеристики)— в сторону увеличения или уменьшения защищаемой зоны. Из приведенного следует, что коэффициент должен быть принят больше коэффициента

.

Значения коэффициентов в табл. 1 принимаются: =0,1 и =0,05. Эти значения не учитывают погрешностей индукционных реле при токах, меньших тока точной работы (в сторону уменьшения защищаемой зоны).

189

Указанные в табл. 1 ориентировочные значения коэффициентов и могут

быть уточнены при наладке защиты.

3.Сопротивление срабатывания первой ступени дистанционной защиты тупиковых линий в целях повышения чувствительности целесообразно выбирать из условия отстройки от короткого замыкания на шинах низшего (среднего) напряжения подстанции, примыкающей к противоположному (по отношению к месту установки рассматриваемой защиты) концу линии (табл. 1, п. 2).

4.В выражениях (3)— (5) и (8)— (11) табл. 1 для выбора сопротивления срабатывания второй ступени дистанционной защиты коэффициентом т , равным отношению первичного тока в защите к току в рассматриваемом участке (рис. 3),

учитывается токораспределение;

Расчетным явится значение коэффициента т в таком реально возможном режиме работы, которому соответствует наименьшее значение сопротивления в месте установки рассматриваемой защиты. Токи короткого замыкания для определения расчетного значения коэффициента т могут рассчитываться для t=0.

5. В схемах, аналогичных приведенным на рис. 35,б и в, должно учитываться условие отстройки от коротких замыканий на шинах п/ст. В (табл. 1, п. 5), поскольку даже при наличии специальной защиты шин необходимо считаться с возможностью ее вывода или отказа.

190