24697

НАЗНАЧЕНИЕ ЗАЩИТЫ ШИН

Доклад

Энергетика

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА ШИН Дифференциальная РЗ шин ДЗШ рис. Для питания ДЗШ на всех присоединениях устанавливаются ТТ с одинаковым коэффициентом трансформации К независимо от мощности присоединения. Тогда при внешних КЗ X 1пр = 0 и реле не будет действовать а при КЗ в зоне на шинах равна сумме токов КЗ притекающих к месту повреждения и ДЗШ работает. Вторичные токи направлены в обмотке реле одинаково поэтому ток в реле равен их сумме: Так както Выражение показывает что При КЗ на шинах ДЗШ реагирует на...

Русский

2013-08-09

380.5 KB

31 чел.

                                   НАЗНАЧЕНИЕ ЗАЩИТЫ ШИН

Для прекращения КЗ на шинах их РЗ должна действовать на отключение всех присоединений, питающих шины.В качестве быстродействующей и селективной РЗ шин получила распространение защита, основанная на дифференци-альном   принципе.

                       ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА ШИН

Дифференциальная РЗ шин (ДЗШ) (рис. 20.2) основывается на сравнении значений и фаз токов, приходящих к защищаемому элементу (в данном случае к шинам ПС) и уходящих от него. Для питания ДЗШ на всех присоединениях устанавливаются ТТ с одинаковым коэффициентом трансформации К (независимо от мощности присоединения).

Дифференциальное реле 1 подключается к ТТ всех присоединений, так чтобы при первичных токах, направленных к шинам, в нем проходил ток, равный сумме токов всех присоединений, т. е. Iр = . Тогда при внешних КЗ X 1пр = 0 и реле не будет действовать, а при КЗ в зоне (на шинах)  равна сумме токов КЗ, притекающих к месту повреждения, и ДЗШ работает.

Вследствие погрешности ТТ в реле появляется ток небаланса Iнб, равный геометрической разности токов намагничивания ТТ на поврежденном присоединении.

При КЗ на шинах (рис. 20.3) по всем присоединениям, имеющим источники питания (генераторы), ток КЗ направляется к месту повреждения, т.е. к шинам подстанции. Вторичные токи направлены в обмотке реле одинаково, поэтому ток в реле равен их сумме:

Так както 

 

Выражение показывает, что При КЗ на шинах ДЗШ реагирует на полный ток IK в месте КЗ. Защита будет действовать, если IK > Iс.р.

В нормальном режиме сумма токов, приходящих к шинам, всегда равна сумме токов, отходящих от шин, поэтому ток в реле равен нулю: /р = 0. Из-за погрешности ТТ в реле появляется ток небаланса, который невелик в нормальном режиме и увеличивается при внешнем КЗ.

               МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ

И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЗШ

Ограничение тока небаланса.

Для уменьшения   тока   небаланса   необходимо   уменьшить разность между намагничивающим током I4HАM TT на поврежденном присоединении, по которому проходит наибольший ток КЗ, и суммой намагничивающих токов I1HАM + I2нам + I 3нам остальных присоединений (Wl, W2, W3).

Для уменьшения небаланса нужно обеспечить условия, при которых все ТТ работают при внешних-КЗ в ненасыщенной части характеристики. С этой целью

необходимо:

а) применять однотипные ТТ, у которых насыщение происходит при возможно больших токах IK;

б) уменьшать кратность тока   1К к номинальному току ТТ, увеличивая их коэффициент трансформации К;

в) уменьшать нагрузку на  ТТ, уменьшая ZH  и вторичный ток IВ; первое достигается за счет увеличения сечения и сокращения длины соединительных проводов, а второе - применением одноамперных ТТ или вспомогательных трансформаторов, понижающих ток в соединительных проводах.

Выбор ТТ и определение допустимой нагрузки ZH на них производится по кривым предельной кратности токов при 10 %-ной погрешности.

Отстройка дифференциальных реле от тока небаланса. Для улучшения отстройки от повышенных токов небаланса в неустановившемся режиме, когда они могут достигать больших значений за счет влияния апериодической составляющей тока КЗ,

реле с насыщающимися ТТ. Последние не пропускают в реле апериодическую составляющую Iнб.

Разработана схема более совершенной ДЗШ с торможением типа ДЗШТ, которая обеспечивает лучшую отстройку от Iнб при внешних КЗ и может применяться, когда простая ДЗШ не удовлетворяет требованиям чувствительности.

Контроль исправности токовых цепей. В случае обрыва или шунтирования фазы вторичной цепи ТТ одного из присоединений ток от оборванной или зашунтированной фазы не поступает в дифференциальные реле, в результате чего ДЗШ может неправильно сработать и отключить всю подстанцию или электростанцию.

Для предупреждения неправильной работы ДЗШ под влиянием тока нагрузки оборванной фазы дифференциальные реле отстраиваются от тока нагрузки наиболее загруженного присоединения.

Кроме того, в нулевом проводе дифференциальных реле устанавливается чувствительное токовое реле КАО,которое, срабатывая, при обрыве или шунтировании фазы вторичной цепи с выдержкой времени выводит ДЗШ из действия и подает предупредительный сигнал. Реле КАО дополняется миллиамперметром РтпА, при помощи которого можно обнару жить не только обрыв, но и ухудшение контакта в цепи какой-нибудь фазы или витковое замыкание в ТТ, вызывающее увеличение тока небаланса в нулевом проводе.

               СХЕМЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ЗАЩИТ ШИН

Схема дифференциальной защиты шин для подстанций с одной рабочей и второй резервной системами шин. Подстанция, схема которой изображена на рис. 20.5, нормально работает на одной СШ (рабочей),

Вторая СШ (резервная) находится в резерве без напряжения.

Реле КАТ, срабатывая при КЗ в зоне ДЗШ, подают плюс на обмотки КL1 и KL2, первое из которых

отключает все присоединения, а второе – шиносоеди-нительный выключа-тель.

Трансформаторы тока шиносоеди-нительного выключа-теля нормально не подключены к токовым цепям ДЗШ для того, чтобы при подаче напряжения на резер-вную СШ включением шиносоединительного выключателя во время опробования она оказалась в зоне ДЗШ.

Приведенная на рис. 20.5 схема блокировки ДЗШ при неисправности  токовых  цепей  имеет  недостаток,  заключающийся в том, что она работает лишь при нарушении одного или двух проводов данного плеча ДЗШ. В случае же, если цепь данного плеча будет нарушена полностью, т. е. будут отсутствовать все три фазы, блокировка не подействует, поскольку ток в нулевом проводе отсутствует. Для исключения этого недостатка в качестве пускового реле, фиксирующего неисправность токовых цепей, может использоваться трехфазное токовое реле типа РТ-40/Р.

Схема дифференциальной защиты шин для подстанций, работающих на двух системах шин с фиксированным распределением присоединений. Особенность таких подстанций состоит в том, что в работе находятся две СШ, связанные секционным или шиносоединительным выключателем (рис. 20.6).

Для правильной ликвидации повреждений ДЗШ должна обеспечивать селективное отключение КЗ на каждой СШ.

Селективность может быть достигнута применением двух самостоятельных комплектов ДЗШ, охватывающих каждую СШ. Однако такая схема будет иметь два недостатка: при включении всех присоединений на одну СШ ДЗШ будет работать неселективно при внешних КЗ; ДЗШ не обеспечит селективность при внешних КЗ в случае вынужденного нарушения фиксации присоединений.

При нарушении фиксации присоединений индивидуальные комплекты КАТ1 и КАТ2 становятся неселективными и временно, до выполнения переключений в цепях переменного и оперативного токов, их необходимо вывести из действия. Это осуществляется с помощью рубильника QS1 (рис. 20.6, б), при включении которого срабатывает промежуточное реле KL5: контакты этого реле шунтируют контакты токовых реле индивидуальных комплектов КАТ1 и КАТ2.

Чувствительный комплект защиты шин для действия при опробывании поврежденной системы шин.

При подаче от одного из присоединений напряжения на поврежденную СШ вручную или после действия АПВ ток КЗ будет значительно меньше, чем при повреждении, возникающем на шинах в полной схеме. Если чувствительность ДЗШ при этом оказывается недостаточной, предусматривается дополнительный чувствительный комплект, который вводится в работу кратковременно при действии ДЗШ.

Назначение чувствительного комплекта - повышение чувствительности ДЗШ при опробовании шин. Схема, приведенная на рис. 20.7, а, обеспечивает самоудерживание выходных промежуточных реле через контакты чувствительного комплекта, что повышает надежность пуска УРОВ после ДЗШ. Ввод в действие чувствительного комплекта ДЗШ осуществляется также при подаче напряжения на поврежденную СШ после неуспешного АПВ.

Самоудерживание выходных промежуточных реле осуществляется через замыкающий контакт КL12.2 реле КЫ2, обмотка которого постоянно обтекается током через размыкающий мгновенный контакт реле времени КТ3.1.

В схеме ДЗШ предусмотрены специальные цепи запрета АПВ присоединений; благодаря этому осуществляется однократное автоматическое опробование поврежденной СШ. Запрет АПВ осуществляется контактами реле КL13.1, схема включения которого показана на рис. 20.8.

Контроль наличия напряжения на шинах осуществляется с помощью реле напряжения KV1, включенного на междуфазное напряжение, и KV2, включенного на напряжение НП.

Особенности выполнения токовых цепей защиты при наличии на подстанции ТТ с разными коэффициентами трансформации

Для компенсации разности вторичных токов используется специальная схема

включения токовых реле типа РНТ-567, показанная на рис. 20.9.

Дифференциальная защита шин для подстанции с двумя системами шин и с двумя выключателями на каждом присоединении. Каждая СШ оборудуется отдельной ДЗШ (ДЗШI1 и ДЗШII), действующей на отключение выключателей своих шин (рис. 20.10). При КЗ на какой-либо СШ срабатывает ее ДЗШ, отключающая выключатели поврежденной СШ. Дифференциальная защита другой (неповрежденной) СШ не действует, так как для нее это внешнее КЗ, благодаря чему все присоединения остаются в работе, питаясь от оставшейся СШ. Каждая ДЗШ должна иметь устройство для контроля исправности токовых цепей.

Дифференциальная защита шин для подстанций с двумя системами шин и менее чем с двумя выключателями на присоединение. К подобным подстанциям относятся две схемы: с тремя выключателями на две цепи и с четырьмя выключателями на три цепи. Каждая СШ и в этом случае защищается своей собственной ДЗШ. Эти ДЗШ защищают также выключатели, связанные с соответствующими СШ (так же, как и в схеме с двумя выключателями на присоединение). Защита же средних выключателей в цепочках, не входящих в зону действия обоих ДЗШ, и ошиновки, связывающей их с другими выключателями, обеспечивается быстродействующими РЗ соответствующих ЛЭП и трансформаторов.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА ШИН 110 кВ И ВЫШЕ С ТОРМОЖЕНИЕМ

В установившемся режиме ток срабатывания РНТ должен быть отстроен от Iнбmax, значение которого определяется погрешностью ТТ.

Чтобы   обеспечить   необходимую   чувствительность   защиты, погрешность

для уменьшения тока срабатывания не должна превышать 10%. В тех случаях, когда погрешность ТТ не удается ограничить и она выходит за пределы 10%, ДЗШ с реле РНТ оказывается недостаточно чувствительной. В подобных случаях необходимо применять измерительный орган тока с торможением. Наличие торможения (см. гл. 10) позволит (см. рис. 20.13) отстроить рабочий ток срабатывания от тока небаланса при погрешности более 10% и обеспечить требуемую чувствительность защиты

На рис. 20.11 приведена схема ДЗШ с торможением.

Принцип выполнения торможения, используемый в рассматриваемой защите. В защите с торможением должны формироваться рабочий ток Iр (называемый также дифференциальным Iд), действующий на отключение поврежденной системы шин и тормозной ток, противодействующий срабыванию защиты при внешнем КЗ.

Дифференциальные защиты шин, имеющих обычно несколько (п) присоединений, являются многоплечевыми схемами. В них для формирования дифференциального и тормозного токов используются токи п плеч всех присоединений. Для устранения влияния сдвига фаз между рабочим и тормозным токами эти токи выпрямляются.

Дифференциальный ток IД получается путем геометрического сложения переменных токов всех п присоединений с последующим выпрямлением полученной суммы

(20.11)

Таким образом, ток Iд является величиной, пропорциональной геометрической сумме комплексов тока. Для получения тормозного тока IТ производится выпрямление токов каждого плеча всех п присоединений, а затем их арифметическое сложение:

(20.12)

С помощью тока в схемах ДЗШ формируется тормозной ток.

Тормозное реле, применяемое в данной ДЗШ, основано на сравнении абсолютных значений дифференциального тока 1Д с тормозным током КТ1Т, где коэффициент торможения Кт, принимается всегда меньше единицы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61666. Мощность 19.71 KB
  Задачи: Обучающие: Создать условия для осознания и осмысления понятия мощность. Постановка темы и цели урока Ребята мы начинаем изучение новой темы Мощность. А сегодня цель нашего первого урока узнать что такое мощность...
61667. Квантовые постулаты Бора 24.64 KB
  Тип урока: изучение нового материала План урока: Организационный момент д з 12 мин Проверка д з 68 мин объяснение нового материала 15 мин Первичная проверка понимания учащимися нового материала...
61668. Метание малого меча в цель, стоя боком в направление метания 21.87 KB
  Основные задачи: 1. Научить технике метания малого мяча с места, стоя боком в направлении метания. 2. Способствовать развитию у учащихся подвижности в плечевых суставах и грудном отделе позвоночника.
61669. Метание в движущуюся цель. Бег сто метров на время 21.39 KB
  Цель:Овладение техникой броска мяча в движущуюся цель. Образовательные: - Обучение технике броска мяча; Развивающие: - Развитие координации движений, внимания; - развивать прыгучесть, ловкость, внимание.
61670. Металлургический комплекс 15.04 KB
  Цели Коррекционно-образовательные: Закреплять понятие (металлургия) Формировать понятия (цветная, черная) Закреплять навыки работы с календарем погоды Коррекционно-развивающие: Формировать умения анализировать при сравнении температуры в разные дни, используя календарь погоды.
61671. Конспект урока по гимнастике 21.64 KB
  Задачи: Обучающая (обучить акробатическому упражнению2-3 кувырка вперед, стойка на лопатках; совершенствовать акробатическое упражнение из положения лежа на спине «мост», перекат назад в группировке с последующей опорой руками за головой)...
61672. Линейные, разветвляющиеся и циклические алгоритмы в блок-схемах 26.95 KB
  Ребята здравствуйте сегодня на уроке мы изучим новую тему которая в свою очередь поможет нам закрепить и углубить знания полученные на двух прошлых уроках Но для начала проверим как вы справились с домашним заданием и немного повторим материал...
61673. Множества. Отношения между множествами 31.71 KB
  Цель обобщение и углубление изученного материала; проверка и закрепление знания о понятиях €œмножество и €œэлементы множества; проверка и закрепление умения устанавливать отношения между множествами сравнивать множества по числу элементов в них.
61674. Устройство компьютера 18.52 KB
  Какие виды информации вам известны По форме представления информации различают числовую текстовую звуковую графическую и видеоинформацию Что изучает наука Информатика изучением всевозможных способов передачи хранения и обработки информации занимается...