ИЭ / 9 сем (станции+реле) / Литература / Шнеерсон

удельного сигнала помехи в сравниваемой величине. Значение

ведливы следующие соотношения в нагрузочном режиме аlи, Iн, Zн):

Ilк.н = f1c - Z.1clн - Zкlн; lн = IlнlZ.н = f1cl(Z.1c + l.н),

откуда получим напряжение в месте К3 в доаварийном режиме

(3.89)

Для формирования величины в режиме К3 (Il, L Z. = Il/L) име­

ем:

161

Рис. 3.27. Выделение обласrеА опасных режимов ЭС на основе критерия интенсив­ ности сиrнапа помехи

Область недопустимых режимов находится по другую сторону

окружности относительно точки Zк, так как при Zи = zk условие

(3.93) никогда не выполняется. При с = 1 искомая область являет­ ся полуплоскостью, ограниченной прямой, относительно которой точки -Z1c и Zк являются симметричными (прямая 2 на рис. 3.27).

Полученные соотношения позволяют, в частности, выделить при испытаниях ЦИО режимы ЭС, соответствующие максималь­ ной интенсивности сигнала помехи, при которых целесообраз­ но, в первую очередь, проведение испытаний.

В частности, пример на рис. 3.27 иллюстрирует случай про­

=(10

+jбО) Ом на протяжённой ВЛ (характеристика 4) при Zic = (2

+jl0) Ом и режиме ЭС, характеризуемом сопротивлением Zн1

=(50 - jl0) Ом, достигнуты предельно допустимые показателиверки z..

ЦИО по замедлению в срабатывании. При предположении, что замедление в срабатывании обусловлено содержанием сигнала помехи в формируемых величинах, вызванного переходными процессами, можновыделить области нагрузочного режима в плоскости Zн, соответствующие большей или меньшей интен­ сивности помехи, чем при проведенкоl',J испытании.

Для этого, приняв в выражении (3.93) соответствующие зна­ чения Zк., Zic и Zн = Zи1, получим значение коэффициента с;

с=\Zн1 +Z1c = 50jl0+2+jlO =О 644_ Zн1 -zk 50-J10-10-j60 '

163

Сучетом соотношений (3.94) и вычисленного коэффициента

симеем = (10,5 -j59,9), = 78,3, что соответствует окруж­

ности 1 на рис. 3.27, проходящей через точку Zнi. Обласrъ ре­ жимов Zн, где интенсивность помех выше, чем при проведен­

ном опыте, находится внутри окружности При возможном рас­ положении вектора нагрузки Zн в областях 5, 6 наиболее опас­

ными по критерию максимальной интенсивности сигнала по­ мехи являются участки I и П этих областей, охватываемые гра­ ничной линией В данном случае целесообразна дальнейшая проверка ЦИО при режиме ЭС, соответствующих этим участкам.

Полученные выше на основе понятий удельного сигнала по­ мехи и интенсивности сигнала помехи соотношения позволяют сформулировать следующие практически важные для анализа и моделирования РЗ положения [5].

При установке защиты в одной из ветвей ЭС с любым коли­ чеством генераторов (рис. 3.25,а) ее поведение в переходном и установившемся режимах при повреждении в данной ветвц бу­ дет таким и при установке защиты в той же ветви фиктивный двухмашинный ЭС такой же конфигурации с любы­ ми двумя источниками в; и в; и равными нулю напряжениями

остальных источников, при условии одинаковости эквивалент­ ных напряжений и кажущихся сопротивлений на входе защиты

Zн для реальной и фиктивной систем.

Из этого следует, что моделирование и испытание быстродей­ ствующих ЦИО в многомашинных ЭС сложной конфигурации можно существенно упростить, сведя многомашинную ЭС к двухмашинной такой же конфигурации. Основной эффект при этом достигается отсутствием необходимости учитывать прак­ тически бесконечные сочетания возможных напряжений и фаз

отдельных источников и перетоки мощности в отдельных вет­ вях при моделировании и испытаниях релеюrой защиты.

164

Рис. 4.1. Вариант подключения УРЗ к измерительным трансформаторам тока и напряжения

165

меряемые релейной защитой. При этом наибалее распростра­ ненные номинальные значения вторичных фазных токов, под­ водимых к РЗ, - 1 А или 5 А, вторичных линейных напряже­ ний -100 В. Сами устройства РЗ имеют обычно входные пре­ образователи (промежуточные трансформаторы), обеспечиваю­ щие необходимую изоляцию и снижающие измеряемые сигна­ лы до уровней, позволяющих производить их цифровую обра­ ботку (см. рис. 1.16). Существуют различные варианты подклю­ чения релейной защиты к ТТ и ТН. Один из распространенных

вариантов подключения УРЗ к ТТ и ТН (трехфазное исполне­ ние) приведен на рис. 4.1.

В данном случае промежуточные трансформаторы на входе УРЗ подключаются как к фазным токам и напряжениям (полная звезда), так и к токам и напряжениям нулевой последователь­ ности. Использование разомкнутого треугольника в ТН и нуле­

вого провода в ТГ обеспечивает соответственно измерение на­ пряжения и тока нулевой последовательности:

Зilo = + Uв + Ilc, З[Q = [... + Iв + lc-

4.1.2. Статические погрешности 1Т и ТН

Для трансформаторов тока и напряжения в общем случае справедлива схема замещения на рис. 4.2,а.

В этой схеме: z.; = Z. wfJw 2 - приведенное к вторичной сто­

1 1

роне сопротивление первичной обмотки; = w}/w12 -при­ веденное сопротивление ветви намагничивания; Z.2 - сопротив­ ление вторичной обмотки; Zн - сопротивление нагрузЮ{; I{, l2 - приведенные первичный и вторичный токи ТТ; w1, w2 - числа витков первичной и вторичной обмоток ТТ.

Для идеального ТТ входным сигналом является источник то-

Рис 4.2. Схема замещения (а) тr ( ТН ) и векторная диаграмма (б)

166

поля).

В зависимости от величины входного сигнала, значение Z , пропорциональное наклону кривой В = J(Н), имеет максималь­

ное значение на линейном аппроксимированном участке 1-2

при 5 , где - индукция насыщения (рис. 4.3). Сущест­

венно меньшие значения имеет Z при малых и больших вход­ ных сигналах (участки 0-1 и 2-3). Основная погрешность ТГ

Fi = (12 -1{)/1{ увеличивается с ростом тока в ветви намагничи­

вания. Чем меньше сопротивление Z , тем больше ток намагни­ чивания и тем больше амплитудные и фазовые отличия тока l{

от [2 и соответствующие погрешности ТГ (см. рис. 4,2,б). Отме­ тим, что на значение и фазу тока ii:, влияет также соотношение

между общим сопротивлением во вторичной цепи Z.21: = Z.2 + Zн и сопротивлением . так как [2/1 = IZ.:п:, т.е. чем меньше со­

противление нагрузки, тем больше точность ТГ.

Для ТН входной сигнал поступает от источника напряжения с малым внутренним сопротивлением, и погрешности ТН опре­ деляются падением напряжения на сопротивлениях Z{ и l_i. Так

же как и в ТГ, чем меньше сопротивление Z , тем больше по­ грешность ТН. Однако в данном случае погрешность уменьша­

ется с возрастанием сопротивления нагрузки. В идеальном слу­ чае погрешность ТН стремится к нулю при выполнении усло­

вий: Z >> Z{, Zн >> Z .

В табл. 4.1 приведены основные показатели, определяющие

167

Таблица 4.1. Основгые покаэатепи иэмеритет.ных трансформаторов тока в llaOpJIOКeКIIII в сrатичеспа pelDDIU

свойства П и ТН в статическом режиме (при синусоидальных

сигналах).

,­алТТSаS3­Пб­.­НТ­­k.аSSб,б %() определяется как от­ ношение номинальных значений токов (напряжений) на пер­ вичных и вторичных сторонах.

,.0­Z.б Z и ­­kS­.ал­.б k­а­­НПалбS соответствуют но­

н 8011

минальным значениям величин на вторичной стороне П (ТН). Показатели П (ТН) по точности гарантируются при нагрузке, не превышающей номинальное значения.

,­0­3а­­НПSб%() и F по амплитуде соответствуют отклоне­

% и%

ниям модулей вторичных величин относительно их расчетных

значений вследствие неидеальности ТТ (ТН) (см. рис. 4.2).

,­0­3а­­НПSб­­бП1Тб%и ()бсоответствуют фазовым отклоне­

%(

ниям вторичных величин ТТ (ТН) (см. рис. 4.2,б). -ТТТ3ZПS.­­.0б­3а­­НПалбе% определяет отклонение дейст­

вующего значения вторичного тока i2 от расчетного с учетом несинусоидальности вторичного тока ТТ вследствие нелинейно­ сти характеристик ТТ (см. рис. 4.3).

,­324ал­.б i . П­­НПалб­Z.бkп - важный параметр ТТ, ха­ рактеризующий границу II I диапазона токов, при которых по­

грешность ТТ не превосходит заданного значения n% (при но­ минальном значении нагрузки ТТ).

Так, например, значение kn 2н20 при п% nп10 означает, что

%(),

при нагрузке, не превышающей номинальную, погрешность Fio/o с учетом нелинейности характеристик намагничивания ТТ (рис. 4.3) не превышает 10% в диапазоне первичных токов 11 201ном· При отличии мощности (сопротивления) нагрузки от номи­ нальной предельная кратность тока k; пересчитывается по сле­

.цующей упрощенной формуле (при активной нагрузке):

(4.1)

где R2 - сопротивление вторичной обмотки ТТ; R8, R - сопро­

тивления, соответствующие номинальной и реальной нагруз­

кам.

В соответствии со стандартом МЭК (IEC60044-1) для транс­ форматоров тока, используемых в релейной защите (в обозна­ чении добавляется индекс Р), приняты два класса точности (5 или 10%) при токе, соответствующем предельной кратности то­ ка kn (см. табл. 4.2).

Так, например, обозначение трансформатора SРЗО означает, что погрешность трансформатора при токах, меньших 30180w не

превышает 5%.

4.1.3. Особенности функционирования 1Т в динамических

режимах и режимах насыщения

С учетом нелинейности характеристики намагничивания сер­ дечника ТТ, неискаженная передача первичного тока может осу­ ществляться лишь в случае, если индукции в сердечнике ТТ не превышает индукции насыщения В5 (рис. 4.3). Если принять для упрощения ветвь намагничивания (см. рис. 4.2,а) чисто индук­ тивной, а сопротивления вторичной ветви (R2, R8) активными, то справедливо соотношение

169