- •Назначение релейной защиты.
- •1. Основным назначением релейной защиты является выявление места возникновения к.З. И быстрое автоматическое отключение
- •Требования, предъявляемые к релейной защите.
- •Повреждения и ненормальные режимы в электроустановках.
- •Структурная схема и основные органы релейной защиты.
- •Оперативный ток
- •Классификация реле.
- •7. Классификация защит
- •Линия 1 Линия 2
- •8. Трансформаторы тока. Назначение и классификация. Принцип действия.
- •9. Погрешности трансформатора тока. Выбор трансформаторов тока.
- •10. Схемы соединения трансформаторов тока (тт). Анализ схемы соединения обмоток тт «полная звезда».
- •11. Ступенчатые токовые защиты (назначение и зоны действия отдельных ступеней).
- •12. Мтз (назначение, принцип действия, выбор параметров срабатывания).
- •13. Токовые отсечки (назначение, принцип действия, выбор параметров срабатывания).
- •14. Анализ схемы соединения обмоток трансформаторов тока «полная звезда». Область применения.
- •15. Анализ схемы соединения обмоток тт «неполная звезда». Область применения.
- •16. Анализ схемы соединения обмоток тт «треугольник». Область применения.
- •17. Мтз с пуском минимального напряжения.
- •18. Токовые направленные защиты (необходимость применения. Назначение и зоны действия отдельных ступеней).
- •19. Назначение и принцип действия дистанционной защиты.
- •20. Характеристики срабатывания измерительных органов дистанционной защиты.
- •21. Необходимость применения блокировки при качаниях (бк) и блокировки при неисправности цепей напряжения (бнн) в дистанционных защитах. Принципы выполнения бк и бнн.
- •22. Защиты от замыканий на землю в сетях с большими токами замыкания на землю.
- •23. Защиты от замыканий на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю.
- •24. Сравнительная характеристика схем: 3-х трансформаторный фильтр токов i0 и схема с тнп.
- •25. Продольная дифференциальная защита линий.
- •26. Поперечная токовая дифференциальная защита линий.
- •27. Поперечная направленная дифференциальная защита линий.
- •28. Направленная защита с в.Ч. Блокировкой (нвчз). Канал токов высокой частоты.
- •29.Ток небаланса продольной дифференциальной защиты линии. Способы отстройки от токов небаланса.
- •30. Дифференциально – фазная высокочастотная защита. Канал токов высокой частоты.
7. Классификация защит
По способам обеспечения селективности все защиты можно разделить на две группы:
-
защиты с относительной селективностью;
-
защиты с абсолютной селективностью.
Защиты с относительной селективностью могут работать как при коротких замыканиях на защищаемом объекте, так и при повреждениях на смежных присоединениях в режиме резервирования. К таким защитам относятся токовые защиты, защиты напряжения, дистанционные защиты. Для иллюстрации принципов работы защит этого типа рассмотрим в качестве защищаемого объекта линию с односторонним питанием.
~
Q1
K1
ЗАЩИТА
I , U
Q2
K2
Линия 1 Линия 2
В качестве контролируемых параметров состояния линии используются ток I и напряжение U. В нормальном режиме работы напряжение близко к номинальному значению UРАБ UНОМ , рабочий ток IРАБ ≤ IНОМ, сопротивление ZЛ = UРАБ / IРАБ ≥ ZН. При возникновении короткого замыкания значение тока увеличивается IК > IНОМ, значение напряжения уменьшается UК < UНОМ, сопротивление контролируемой линии уменьшается ZЛК = UК / IК < ZН.
Токовые защиты основаны на фиксации увеличения тока при возникновении короткого замыкания. Защиты напряжения учитывают уменьшение напряжения при коротком замыкании. Дистанционные защиты фиксируют изменение сопротивления. Если учесть, что ZЛК = Z0 LК , где Z0 – сопротивление одного км линии, а LК - расстояние в км до места короткого замыкания, дистанционный принцип позволяет определить место возникновения короткого замыкания. Защиты с относительной селективностью при нормальных условиях работы действуют на отключение выключателей поврежденной линии.
Защиты с абсолютной селективностью работают только при коротком замыкании на защищаемом участке. К таким защитам относятся дифференциальные и дифференциально-фазные защиты. Принцип действия дифференциальной защиты основан на сравнении токов на входе и выходе защищаемого объекта. Рассмотрим функционирование дифференциальной защиты на примере линии с односторонним питанием. В нормальном режиме и в режиме внешнего короткого замыкания в точке К1, выполняется соотношение I1 = I2 = I. В защите эти токи сравниваются между собой, и при их равенстве защита не работает. При возникновении короткого замыкания в зоне действия защиты, например в точке К2, вектор тока I2 становится равным нулю, равенство токов нарушается, и защита сработает. При наличии двухстороннего питания значение тока I2 ≠ 0, и в принципе модули токов могут оказаться равными, но векторы имеют разные знаки, и защита также будет работать.
Принцип дифференциально-фазной защиты основан на сравнении фаз токов на входе и выходе объекта.
8. Трансформаторы тока. Назначение и классификация. Принцип действия.
Включение измерительных приборов и реле в электроустановках
высокого напряжения переменного тока производится в большинстве
случаев через измерительные преобразователи: трансформаторы
напряжения – для измерения напряжения и трансформаторы тока – для
измерения тока.
Принципиальным отличием трансформатора тока (ТТ) от
трансформатора напряжения является то, что его первичная обмотка
включается последовательно в цепь измеряемого тока и, следовательно,
через неё проходит весь первичный ток нагрузки или к.з.
Устройство и схема включения трансформатора тока показаны на
рис. 2-6.
Трансформатор тока, также как и трансформатор напряжения, имеет
стальной сердечник С и две обмотки: первичную W1 и вторичную W2.
Трансформаторы тока часто имеют два и более сердечника, при этом
первичная обмотка является общей для всех сердечников. Первичная
обмотка имеет меньшее количество витков и включается последовательно
в цепь измеряемого тока. К вторичной обмотке, имеющей большее
количество витков, подключаются последовательно соединенные реле и
приборы.
Первичный ток I1, проходящий по первичной обмотке
трансформатора тока создаёт в сердечнике магнитный лоток Ф1, который,
пересекая витки вторичной обмотки, индуктирует в ней вторичный ток I2,
который также создаёт магнитный поток Ф2, но направленный
противоположно магнитному потоку Ф1. Результирующий магнитный
поток в сердечнике ТТ равен:
Ф0=Ф1-Ф2
Величина магнитного потока зависит от величины создаваемого его
тока и от количества витков обмотки, по которой этот ток протекает.
Произведение тока на число витков F=IW называется намагничивающей
силой и выражается в ампер-витках.
Поэтому выражение можно заменить выражением:
F0=F1-F2
или:
I0W1=I1W1-I2W2
где: I0 - ток намагничивания, являющийся частью первичного тока (Iнам);
W1 и W2 – число витков первичной и вторичной обмоток.
nT = – коэффициент трансформации трансформатора тока.
Трансформаторы тока классифицируются по различным признакам:
1. По назначению:
-
измерительные;
-
защитные;
-
промежуточные (для включения измерительных приборов в токовые цепи релейной защиты, для выравнивания токов в схемах диф. защит и т. д.);
-
лабораторные (высокой точности, а также со многими коэффициентами трансформации).
2. По роду установки:
-
для наружной установки (в открытых распределительных устройствах);
-
для внутренней установки;
-
встроенные в электрические аппараты и машины: выключатели, трансформаторы, генераторы и т. д.;
-
накладные — надевающиеся сверху на проходной изолятор (например, на высоковольтный ввод силового трансформатора);
-
переносные (для контрольных измерений и лабораторных испытаний).
3. По конструкции первичной обмотки:
-
многовитковые (катушечные, с петлевой обмоткой и с т. н. «восьмёрочной обмоткой»);
-
одновитковые (стержневые);
-
шинные.
4. По выполнению изоляции:
-
с сухой изоляцией (фарфор, бакелит, литая эпоксидная изоляция и т. д.);
-
с бумажно-масляной изоляцией и с конденсаторной бумажно-масляной изоляцией;
-
газонаполненные (элегаз);
-
с заливкой компаундом.
6. По числу ступеней трансформации:
-
одноступенчатые;
-
двухступенчатые (каскадные).
7. По рабочему напряжению:
-
на номинальное напряжение свыше 1000 В;
-
на номинальное напряжение до 1000 В.