- •Тема 9. Релейная защита и автоматика энергосистем
- •Содержание программы
- •Тема1 Повреждения и анормальные режимы работы в электрических сетях
- •Тема2 Измерительные трансформаторы тока и напряжения для рЗиА
- •Тема 3 Функции релейной защиты и требования, предъявляемые к ней
- •Тема 4 Основные принципы выполнения схем релейной защиты и автоматики в электрических сетях 0.4кВ
- •Тема 5 Основные принципы выполнения схем релейной защиты и автоматики в электрических сетях 6-10кВ
- •Раздел 9. Релейная защита и автоматика
- •Тема 9.1 Повреждения и анормальные режимы работы в электрических сетях
- •9.1.1 Виды повреждений, их опасность.
- •9.1.3 Расчёт токов короткого замыкания.
- •9.1.3.1 Расчёт токов трёхфазного короткого замыкания.
- •9.2 Измерительные трансформаторы тока и напряжения для рЗиА
- •9.2.1. Назначение измерительных трансформаторов
- •9.2.2 Трансформаторы тока.
- •9.2.2.4 Схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и реле.
- •9.2.3 Трансформаторы напряжения
- •9.2.3.2 Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения
- •9.3 Функции релейной защиты и требования, предъявляемые к ней
- •9.3.1 Назначение релейной защиты и требования предъявляемые к ней.
- •9.3.1.1 Назначение релейной защиты
- •9.3.1.2 Требования, предъявляемые к релейной защите.
- •9.3.2 Виды схем. Способы изображения реле и его элементов в соответствии с действующими стандартами ескд. Классификация реле.
- •9.3.3 Функциональная схема релейной защиты
- •9.4 Основные принципы выполнения схем релейной защиты и автоматики в электрических сетях 0.4кВ
- •9.4.1 Способы защиты от коротких замыканий и перегрузок в электрических сетях 0.4кВ.
- •9.4.2 Принцип действия и область применения предохранителей. Выбор предохранителей
- •9.4.3 Автоматические воздушные выключатели. Выбор автоматических выключателей
- •9.5 Основные принципы выполнения схем релейной защиты и автоматики в электрических сетях 6-10кВ
- •9.5.1 Основные виды релейной защиты применяемых в электрических сетях выше 1000в
- •9.5.2 Классификация реле
- •9.5.3 Принципы выполнения и действия электромагнитных реле. Ток срабатывания, ток возврата, коэффициент возврата реле. Способы регулирования параметров реле.
- •9.5.5 Токовая отсечка, принцип обеспечения селективности. Выбор уставок пусковых реле. Оценка эффективности.
- •9.5.6 Защита кабельных электрических линий от замыканий на землю, реагирующая на естественный емкостной ток. Устройство и особенности конструкций трансформатора тока нулевой последовательности
- •9.5.7 Микропроцессорные защиты
9.5.5 Токовая отсечка, принцип обеспечения селективности. Выбор уставок пусковых реле. Оценка эффективности.
Эта защита отличается от максимальной токовой принципом обеспечения селективности. Схема включения реле в простой токовой отсечке отличается от схемы рис. 4.2 только отсутствием реле времени. Селективность токовой отсечки достигается выбором такого тока срабатывания защиты, при котором ограничивается зона ее действия. Рассмотрим принцип выбора тока срабатывания защиты АК1
Рисунок 9.42 К определению зон действия токовой отсечки
линии, питающейся от энергосистемы с э. д. с. ЕC и сопротивлением ХC (рис. 9.42). При к.з. в точке к1
, (9.64)
Где Х0—удельное сопротивление 1 км линии; —расстояние от шин подстанции А до точки к1.
По условию селективности защита АК1 не должна срабатывать при коротких замыканиях за шинами подстанции Б—эти повреждения отключаются защитой АК2. Следовательно, зону действия защиты АК1 необходимо ограничить участком А—Б. Для этого расчетную точку к1 выбирают на шинах подстанции Б и находят наибольший ток короткого замыкания в фазе в режиме максимума энергосистемы IK max. Ток срабатывании я защиты
, (9.65)
Коэффициент запаса K3 учитывает возможные погрешности в расчете тока к.з. и погрешность в токе срабатывания реле. Для реле РТ-40 K3 — = 1,2-1,3, для индукционных реле РТ-80 KЗ = 1,5-1,6, для реле прямого действия РТМ КЗ = 1,8-2. Поскольку коэффициент запаса KЗ > 1, то зона действия токовой отсечки оказывается меньше, чем расстояние между шинами подстанций А и Б. Величина находится графически(см. рис. 9.42) как расстояние от шин подстанции А до точки n пересечения прямой, соответствующей току срабатывания IСЗ, с кривой 1. Эта кривая представляет собой зависимость тока к.з. IК от расстояния до места к.з. в режиме максимума энергосистемы. В режиме минимума энергосистемы зона действия отсечки уменьшается до 1'3. Это расстояние определяется точкой пересечения т прямой IСЗ с кривой 2 —зависимостью IК ( ) в режиме минимума энергосистемы.
Так как отсечка не срабатывает при внешних к.з., то условий возврата предусматривать не надо и коэффициент возврата в выражении (9.65) не учитывается. Ток срабатывания реле находится по выражению (9.62). Чувствительность отсечки определяют по условию (9.63), где Iк.min — ток проходящий через защиту при двухфазном к.з. вблизи места установки защиты в минимальном режиме энергосистемы. Коэффициент чувствительности должен быть не менее 1,2.
Токовая отсечка может применяться и в линиях с двусторонним питанием. Достоинством токовой отсечки является ее простота и быстродействие, недостатком — наличие незащищенного участка вблизи шин смежной подстанции Б — мертвой зоны —в режиме максимума и — в режиме минимума энергосистемы (см. рис. 9.42). Для ликвидации этого недостатка можно применить токовую отсечку с выдержкой времени, выполняемую по схеме рис. 9.39. В этом случае защиту АК1 (см. рис. 9.42) выполняют в виде двух токовых отсечек. Одна из них, не имеющая выдержки времени, выбирается по условию (4.11). Вторая, с выдержкой времени, имеет несколько меньшее значение IСЗ и срабатывает при повреждениях за шинами подстанции Б (в точке к2). В этом случае повреждения в зоне будут отключаться без выдержки времени, а повреждения в более удаленных точках (вплоть до шин подстанции Б)— с выдержкой времени. Возможно также сочетание токовой отсечки и максимальной токовой защиты.