73037

Назначение и принцип действия дифференциальной защиты

Доклад

Энергетика

Дифференциальное реле КА включается параллельно вторичным обмоткам трансформаторов тока. При таком соединении в случае внешнего КЗ и при токе нагрузки вторичные токи JiB и ц замыкаются по обмотке реле КА и направлены в ней встречно поэтому ток в реле...

Русский

2014-12-03

123.57 KB

1 чел.

Назначение и принцип действия дифференциальной защиты.

В качестве основной быстродействующей РЗ трансформаторов от КЗ между фазами, однофазных КЗ на землю и от замыканий витков одной фазы широкое распространение получила диф- ференциальная РЗ. При внешнем КЗ и нагрузке токи/, и/н направлены в одну сторону и находятся в определенном соотношении, равном коэффициенту трансформации защищаемого трансформатора:  При внешнем КЗ защита не должна действовать, при КЗ в трансформаторе - должна работать. С учетом этого и выполняется схема защиты. Трансформаторы тока TAI и TAII, питающие схему, устанавливаются с обеих сторон защищаемого трансформатора. Их вторичные обмотки соединяются разноименными полярностями так, чтобы при внешнем КЗ и нагрузке вторичные токи JiB и 1цв были направлены в контуре соединительных проводов последовательно (циркулировали по ним). Дифференциальное реле КА включается параллельно вторичным обмоткам трансформаторов тока. При таком соединении в случае внешнего КЗ и при токе нагрузки вторичные токи JiB и /ц„ замыкаются по обмотке реле КА и направлены в ней встречно, поэтому ток в реле равен разности вторичных токов: При КЗ в защищаемом трансформаторе вторичные токи / и JllB проходят по обмотке реле в одном направлении, в результате чего ток в реле равен  их сумме: Если /р > I то реле срабатывает и отключает трансформатор.

   Для того чтобы дифференциальная РЗ не работала при нагрузке и внешних КЗ, необходимо уравновесить вторичные токи в плечах РЗ так, чтобы ток в реле, равный их разности,

отсутствовал: Для этого необходимо, чтобы токи совпадали по модулю и по фазе, т. е.  Первичные токи обмоток трансформатора не равны по значению и в общем случае не совпадают по фазе. В режиме нагрузки и внешнего КЗ ток трансформатора на стороне низшего напряжения всегда больше тока на стороне высшего напряжения Ij. Их соотношение определяется коэффициентом трансформации силового трансформатора .В трансформаторе с соединением обмоток звезда-треугольник и треугольник-звезда токи 1\ и 1ц различаются не только по значению, но и по фазе. Таким образом, для выполнения условия селективности  необходимы специальные меры по выравниванию вторичных токов   по значению, а при. разных схемах соединения обмоток и по  фазе с тем, чтобы поступающие в реле токи были равны Компенсация сдвига токов по фазе осуществляется соединением в треугольник вторичных обмоток ТТ, установленных на стороне звезды силового трансформатора Соединение одной из групп ТТ в треугольник обеспечивает компенсацию сдвига фаз между вторичными и первичными токами силового трансформатора не только при симметричной нагрузке и трехфазных КЗ, но и при любом несимметричном повреждении или нагрузочном режиме. Выравнивание величин вторичных токов в плечах дифференциальной РЗ достигается подбором коэффициентов трансформации Кд и К/ц ТТ дифференциальной РЗ и параметров специально для этой цели установленных уравнительных промежуточных автотрансформаторов или промежуточных трансформаторов .

ТОКИ НЕБАЛАНСА В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ И АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ

Составляющие тока небаланса. При внешних КЗ и нагрузке вследствие нарушения равенства вторичных токов в реле появляется ток небаланса 

который может вызвать неправильную работу дифференциальной защиты.

Неравенство вторичных токов в плечах РЗ обусловливается: погрешностью ТТ; изменением коэффициента трансформации силового трансформатора при регулировании напряжения; неполной компенсацией неравенства вторичных токов в плечах РЗ; наличием намагничивающих токов силового трансформатора, вносящих искажение в его коэффициент трансформации.  Каждая   из  этих  причин   порождает  свою  составляющую /нб: Меры для предупреждения действия защиты от токов небаланса. Предотвращение работы РЗ от токов небаланса достигается выбором тока срабатывания РЗ 1ср > /нб, а также применением торможения.Характер изменения токов намагничивания. При включении силовых трансформаторов под напряжение или при восстановлении на них напряжения после отключения внешнего КЗ в обмотке, питающей трансформатор, возникает резкий бросок тока намагничивания, имеющий затухающий характер.

Защита трансф-ров от внутр повреждений

Схемы токовых цепей РЗ на трансформаторах с соединением обмоток y/д обычно выполняются с двумя ТТ, установленными на стороне треугольника силового трансформато-ра, и с двумя реле. В этой схеме вместо провода отсутствующей  фазы В используется нулевой  (обратный)  провод, в котором, как это следует из токораспределения на рис. 16.31, а, проходит геометрическая сумма противоположно направленных токов фаз А и С, т. е. ток, совпадаю-щий по значению и направлению с током отсутствующей фазы В.

Недостатком схемы, приведенной на рис. 16.31, а, является то, что она не действует при двойных замыканиях на землю на стороне НН в тех случаях, когда земля в трансформаторе возникает на фазе, не имеющей ТТ. Это повреждение будет отключаться другими РЗ трансформатора - МТЗ или газовой, или РЗ поврежденной ЛЭП. Этого недостатка лишена трехфазная схема (с тремя реле и тремя ТТ, рисунок 16,21)  на стороне треугольника силового трансформатора, которая и применяется на трансформаторах большой и средней мощности. Такая схема, при которой в 2 раза повышается чувствительность РЗ к двухфазным КЗ на стороне звезды, применяется, в частности, на трехбмоточных трансформаторах и автотрансформаторах.

                      

Дифференциальная токовая отсечка выполняется с помощью простых токовых реле, действующих на отключение без выдержки времени. Схема дифференциальной отсечки показана на рис. 16.32. Для облегчения отстройки от мгновенного пика бросков намагничивающих токов на выходе отсечки следует устанавливать промежуточное реле со временем действия 0,04-0,06 с. Ток срабатывания для отстройки от токов намагничивания принимается в пределах JC3 = = (3-5)IНОМ.Т.

Трансформаторы тока должны выбираться по кривым предельной кратности так, чтобы их полная погрешность не превышала 10%. При этих условиях отстройка от тока намагничивания одновременно обеспечивает отстройку и от токов небаланса при внешних КЗ. Из-за большого значения тока срабатывания отсечка недостаточно чувствительна к витковым замыканиям. Надежность действия отсечки при повреждениях на выводах трансформатора с приемной стороны необходимо проверять по току КЗ.

Как обычно, чувствительность оценивается коэффициентом:

          кч = Iкз макс/Iс.з >1.5

Достоинством отсечки являются простота и быстродействие. Недостатком следует считать ограниченную чувствительность. Дифференциальная отсечка обычно применяется на трансформаторах малой мощности.  

  Дифференциальная защита с реле, имеющими торможение

В дифференциальных РЗ, установленных на трансформаторах с регулированием напряжения под нагрузкой или многообмоточных трансформаторах с несколькими питающими обмотками, токи небаланса в установившемся режиме имеют значительную величину. Чувствительность дифференциальной РЗ в указанных случаях может быть повышена применением дифференциальных реле с торможением. Схема и характеристики дифференциальной защиты с торможением. Схема РЗ для двух- и трехобмоточного трансформаторов показана на рис. 16.35. Рабочая обмотка реле включается дифференциально, т. е. на разность токов ТТ, а тормозные -в плечи дифференциальной РЗ с таким расчетом, чтобы в любом случае внешнего КЗ хотя бы одна тормозная обмотка реле обтекалась током сквозного КЗ. Коэффициент торможения принимается равным 30-60%, а начальный ток Iср о при Iт = 0 выбирается равным 30-40% от Iном.

 Реле с магнитным торможением  Реле состоит из трехстержневого насыщающегося трансф-ра 1, питающего обмотку электромагнитного реле 2. Насыщающийся транс-ор имеет, как и обычный БНТ, перв. рабочую обмотку р и втор. обмотку 2, в цепь которой включено дифференциальное реле. Для осуществления торможения на магнитопровод насыщающегося тран-ра насажена третья – торм. обмотка т . Раб. обмотка включается дифференциально, а тормозная - в рассечку плеча токовой цепи РЗ, т. е. так же, как соответствующие обмотки обычного торм.реле. Рабочая  обмотка  помещена  на  среднем  стержне. При повреждении в зоне РЗ ток в раб. обмотке равен или больше тока Iт; в этих условиях, несмотря на подмагничивание магнитопровода, в реле появляется ток, достаточный для его действия.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

14242. Песенная традиция донских казаков 25 KB
  Лекция восьмая. Тема: Песенная традиция донских казаков. Для песенного фольклора донских казаков так же как и в южнорусской культуре очень характерны такие формы бытования как плясовой хоровод свадебная игра календарные празднества насыщенные плясовыми напе
14243. Песенная традиция кубанских, уральских, оренбургских, астраханских казаков; казаков «некрасовцев» 27 KB
  Лекция девятая. Тема: Песенная традиция кубанских уральских оренбургских астраханских казаков; казаков некрасовцев. В искусстве кубанских казаков заметно проступают некоторые общие местные черты что проявляется и в особенностях песенного репертуара наличие
14244. Южно-русская музыкальная традиция 30 KB
  Лекция десятая и одиннадцатая. Тема: южнорусская музыкальная традиция. Южнорусская народная музыкальная культура представляет собой самобытнейший пласт отечественной культуры это особая песенная традиция вобравшая в себя черты иных регионов но создавшая уни...
14245. Уральские и Сибирские песенные традиции 28.5 KB
  Лекция двенадцатая. Тема: Уральские и Сибирские песенные традиции. Урал. Освоение Урала шло с Севера. Наиболее ярко уральская северная традиция проявляется в свадебном обряде. Песни данной традиции основаны на тоническом стихе. На синем было на море песн...
14246. Русские народные музыкальные инструменты 49.5 KB
  Лекция тринадцатая. Тема: русские народные музыкальные инструменты. Музыка в понимании современного крестьянства это инструментальная игра. Музыка скрипач побелорусски. Инструментальная игра мужское дело. После войны женщины тоже стали музицировать и эт
14247. Песни алтайских казаков 28 KB
  Лекция четырнадцатая. Тема: песни алтайских казаков. Алтайские казаки это особая этническая группа длительное время имевшая специальные военные задачи по охране южных рубежей сибирских российских владений. Это отразилось на поэтическом содержании песен отра
14248. Композитор и фольклор 33.5 KB
  Лекция шестнадцатая. Тема: Композитор и фольклор. В конце 19 века Эдисон изобрел фонограф. Фонографы работали по следующему принципу: по вращающемуся звуконосителю перемещалась игларезец полученные при помощи мебранымикрофона механические колебания механичес...
14249. Среднерусская и средневолжская народные музыкальные традиции 34 KB
  Лекции шестая и седьмая. Тема: среднерусская и средневолжская народные музыкальные традиции. Среднерусская музыкальная традиция. Географически она сконцентрирована вокруг Москвы и прилегающих областей то есть распространена в Московской Владимирской Нижегоро...
14250. Образы Пушкинской лирики и прозы в музыкальных произведениях 17.34 KB
  Образы Пушкинской лирики и прозы в музыкальных произведениях 1 Талисман Стихотворение Пушкина храни меня мой талисман связано с кольцомталисманом подаренным Пушкину Елизаветой Воронцовой. Это был красивый роман который имел трагическое последствие губернат...