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

3 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

463. Інформаційні системи і технології 570 KB
  Визначення інформаційної системи, структура, принципи створення. Класифікація інформаційних систем за ступенем структурованості. Економічна інформація як об'єкт обробки в інформаційних системах. Форми представлення економічної інформації, носії і засоби її передачі. Ієрархічний та фасетний метод класифікації.
464. Мікроконтроллери 3x3x3 LED куб 643.5 KB
  3x3x3 LED куб це фігура яка складаються з 27 світлодіодів, яку використовують переважно для дизайну інтер'єру. Різні сфери використання 3x3x3 LED куба. Розробка програмного і технологічного продукту, створення мікросхеми та розробка програми.
465. Построение современных систем автоматизации теплоэнергетического оборудования на базе свободно-программируемых контроллеров (ПЛК) 565 KB
  Структура подсистем автоматизации отопительного котла. Котлоагрегат как объект регулирования. Задачи контура регулирования разрежения в топке котла. Разработка программы оценки экономии электроэнергии при внедрении ЧРП. Расчет эксплуатационных затрат на автоматизацию.
466. Знакомство с операционной системой MS DOS та Windows XP 315 KB
  Основные команды MS DOS. Основные команды работы с файлами и каталогами. Знакомство с программой Volkov Commander. Принципы организации многозадачной работы в системе. Исследование методов запуска программы Проводник.
467. Градієнтний метод числової оптимізації задач нелінійного програмування 1.16 MB
  Застосування градієнтного методу, коли обмеження на область зміни змінних х відсутні. Застосування градієнтного методу, коли наявні обмеження на область зміни змінних х. ознайомлення з градієнтним методом числової оптимізації, набуття навиків розв’язку та аналізу задач нелінійного програмування градієнтним методом.
468. Инженерные решения постройки много квартирных домов старого образца 197.5 KB
  Ознакомление с постройками много квартирных домов старого образца, инженерными системами этих домов, системами энергосбережения этих домов (до реконструкции, после реконструкции).
469. Концепція суспільства К. Поппера 130 KB
  Комплексний аналіз сутності й складових концепції суспільства К.Поппера, її ролі у системі філософських знань людства про суспільство, а також сучасної практичної цінності вказаної концепції. Критичний раціоналізм як методологічна основа соціальної теорії К.Поппера.
470. Расчёт себестоимости и формирование плановой сметы затрат для выполнения работы по теме: Восстановление данных с мобильного телефона 474.84 KB
  Теоретическая составляющая. Критерии и показатели, определяющие смету затрат на выполнение работы по оптимизации работы ПК. Расчёт затрат на основные и вспомогательные материалы. Расчёт затрат на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования и оснастки.
471. Теория системно-информационного подхода 1.46 MB
  Информационный принцип максимальной энтропии. Определения количества возможных схем разделения исходной смеси. Задача выбора оптимальной схемы разделения. Оптимальная декомпозиция ректификационной системы. Распределение концентраций компонентов в выходных потоках.