Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Токовая отсечка

Рассмотрение принципа действия токовой отсечки проведем для радиальной линии с односторонним питанием. Максимальный ток внешнего короткого замыкания в защищаемой линии АБ длиной l имеет место при металлическом коротком замыкании в начале следующей линии, у шин подстанции Б (точка К).

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Для селективной работы токовой отсечки линии АБ ток срабатывания выбирается для трехфазного короткого замыкания следующим образом:

Особенность работы токовой отсечки: защищаемая зона, характеризующая чувствительность защиты, составляет только часть линии (I сз кз ). Согласно правил устройства электроустановок токовая отсечка считается эффективной, если зона действия в минимальном режиме не меньше 20 % длины линии. Обычно токовая защита устанавливается вместе с максимальной токовой защитой (МТЗ) с выдержкой времени на первых участках защищаемой линии.

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Токовые отсечки также могут применяться для защиты линий с двусторонним питанием.

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Токовые отсечки устанавливаются с обеих сторон линии АБ. Для их селективной работы должна выполняться отстройка от максимального тока внешнего замыкания.

Рассматриваются несколько случаев:

Как видно, образовалась зона нечувствительности, при коротком замыкании в которой ни одна из токовых отсечек не срабатывает. В минимальном режиме нагрузки зона нечувствительности возрастает.

Для отсечек, зона действия которых охватывает только часть линии, важна одинаковая чувствительность при различных видах коротких замыканий. Поэтому для защиты от многофазных замыканий в сетях с изолированной нейтралью обычно используется схема соединения ТТ в неполную звезду.

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Область применения токовых отсечек : применяются как вспомогательные защиты для сокращения времен отключения повреждения. В некоторых случаях мгновенная токовая отсечка может служить основной защитой, например на радиальных линиях, питающих понижающие трансформаторы.

Преимущества токовой отсечки:

1. Селективность работы в сетях любой конфигурации с любым числом источников питания.

2. Быстрое отключение наиболее тяжелых для системы коротких замыканий, расположенных вблизи шин станций и подстанций.

Недостатки : Защищают только часть длины линии при металлических коротких замыканиях. При повреждении через переходное сопротивление зона действия токовой отсечки может снизиться до нуля.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Расчет зоны действия ТО, принцип действия

Токовая отсечка – это разновидность максимальной токовой защиты с ограниченной зоной действия, предназначенная для быстрого отключения короткого замыкания. Отсечки бывают мгновенные и с малой выдержкой времени до 0,6 секунд. Отличие отсечки от мтз в отсутствии у токовой отсечки реле времени.

Селективность действия токовой отсечки достигается ограничением ее зоны действия. Эта защита отстраивается от тока КЗ в конце защищаемой линии или места, до которого она должна действовать. Ниже рассмотрим принцип действия различных токовых отсечек и их расчет.

Мгновенная токовая отсечка на линии с односторонним питанием

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Зона действия токовой отсечки определяется графически. На рисунке наша защищаемая линия между точками АВ. Сначала строится кривая зависимость значения тока короткого замыкания от расстояния до точки КЗ. Точка КЗ в нашем примере – это конец линии, точка А.

Затем строится прямая параллельная оси расстояния равная току срабатывания отсечки. Область пересечения прямой и кривой представляет собой зону действия защиты. В нашем примере зона действия защиты – это отрезок ВБ.

Также зону действия токовой отсечки можно определить по выражению:

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Ток срабатывания защиты определяется по выражению ниже:

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Коэффициент надежности учитывает погрешности при расчете тока кз и погрешность срабатывания реле.

Коэффициент чувствительности отсечки рассчитывается по выражению:

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

где в числителе максимальный ток КЗ в начале защищаемой линии, в примере это точка В, а в знаменателе ток срабатывания защиты.

Мгновенная токовая отсечка на линии с двусторонним питанием

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Рассмотрим схему линии с двусторонним питанием. По обоим концам расположены генераторы. Вначале необходимо определить максимальные токи короткого замыкания в конце линии с обеих сторон. Тот из токов, величина которого будет больше, и будет принят за максимальный ток короткого замыкания.

На линиях с двусторонним питанием ставится два комплекта отсечек с обеих сторон линии. Зоны действия определяются аналогично, как и для линии с односторонним питанием.

На рисунке у нас одна отсечка защищает при кз в точке А, вторая при кз в точке В. Зона действия первой – ВБ, второй – АГ. Максимальный ток кз в нашем случае больше Ik(A). Его и принимаем за расчетный для обеих отсечек.

Ток срабатывания защиты выбирается по большему из двух выражений:

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Второе выражение используют при расчетах на линиях с двусторонним питанием. При наличии двух источников питания (генераторов), между ними проходят токи качания.

Максимальный ток качания определяется как сумма ЭДС генераторов деленная на сопротивление цепи между двумя генераторами, включая сопротивления генераторов (сверхпереходные x”d).

Мгновенные токовые отсечки являются самыми простыми защитами. К их плюсам можно отнести быстродействие и простоту схемы. К недостаткам относится область действия, так как она не распространяется на всю линию. Кроме линий, токовые отсечки применяются на трансформаторах. Стоит упомянуть и токовые отсечки, с выдержкой времени. А если соединить отсечку с выдержкой времени, мгновенную и максимальную токовую защиту, то получится трехступенчатая защита, которая может заменить более сложные защиты.

Токовая отсечка трансформатора

Токовая отсечка трансформатора является самой простой защитой трансформатора, которая защищает его от однофазных и междуфазных коротких замыканий. Принцип действия аналогичен принципу действия токовой отсечки линии.

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Отсечка не будет срабатывать при повреждениях, сопровождаемых малыми токами, например, витковые замыкания, замыкания на землю в обмотке. Устанавливается токовая отсечка на трансформаторах мощностью менее 6300кВА. Если на трансформаторе установлена дифференциальная защита, то токовая отсечка не требуется.

Перейдем к расчету параметров защиты. Начнем с тока срабатывания защиты.

Ток срабатывания токовой отсечки отстраивается от броска тока намагничивания и от максимального тока короткого замыкания за трансформатором. Бросок тока намагничивания, который появляется при пуске трансформатора, составляет 3-5 от номинального.

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Ток срабатывания реле (уставка) определяется по выражению ниже:

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Коэффициент чувствительности токовой отсечки трансформатора

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

К преимуществам отсечки относится её быстродействие. Мгновенное отключение позволяет уменьшить возможные повреждения трансформатора и оборудования, запитанного от трансформатора.

К недостаткам можно отнести то, что зона действия отсечки ограничена. Поэтому отсечка вместе с газовой защитой трансформатора и максимальной токовой защитой составляют защиту трансформаторов малой мощности.

Источник

Токовая отсечка, принцип обеспечения селективности.

Токовая отсечка, принцип обеспечения селективности.

Простейшая защита, действующая мгновенно без выдержки времени, называется токовой отсечкой

Токовой отсечкой называется МТЗ с ограниченной зоной действия, имеющей в большинстве случаев мгновенного действия.

В отличие от МТЗ селективность действия ТО достигается не выдержкой времени, а ограничением ее зоны действия. Для этого ток срабатывания ТО отстраивается не от тока нагрузки, а от тока К.З. при К.З. в конце защищаемой линии и в другой определенной точке, где ТО не должна действовать.

Принцип действия ТО основан на том, что величина К.З. убывает при удалении места К.З. от источника питания. При К.З. в начале ЛЭП у места установки защиты величина тока К.З. имеет наибольшее значение и по мере удаления места К.З. от источника питания постепенно уменьшается, так как увеличивается сопротивление до места К.З.

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Чтобы была селективность в точке К1 должна сработать ТО2 а ТО1 не должна запускаться.

ТО1 не должно реагировать на внешнее КЗ в начале линии L2 ток срабатывания этой защиты должен быть больше внешнего КЗ.

При такой настройке, из графика видно что ток КЗ будет превышать ток срабатывания защиты, с начала линии до некоторой точки (а), после нее ток КЗ будет меньше чем ток срабатывания защиты, тоесть если КЗ пройдет за етой точкой то защита не будет реагировать. Таким образом защита ТО1 защищает не всю линию. В конце каждой линии есть мертвая зона и защита КЗ на нее не распространяется.

Электрическая схема ТО на реле, принцип действия.

Полностью аналогичная схема МТЗ за исключением времени, так как ТО является защитой мгновенного действия.

При КЗ в защищаемой линии срабатывают реле тока КА1, КА2 (типа РТ-40) или одно из них (в зависимости от вида КЗ). Замыкающимися контактами КА1, КА2 оперативное напряжение постоянного тока (24, 110 или 220 В) подается к обмотке реле времени КТ (типа РВ-100), которое, после отсчета заданной уставки времени, замкнет свои контакты в цепи промежуточного реле KL (типа РП-23). Последнее замкнет контакт KL и подаст оперативное напряжение к электромагниту отключения YAT выключателя Q, вызывая его отключение.

Необходимость использования промежуточного реле KL обусловлена недостаточной коммутационной способностью контактов реле времени. Информация о прохождении команды «отключения» остается на указательном реле КН (типа РУ-21). Вспомогательный контакт привода выключателя SQ перед этим были замкнуты, так как выключатель Q был еще включен.

Вспомогательные контакты привода выключателя SQ, включенные в цепь электромагнита отключения YAT, выполняют две функции. Во-первых, отключают цепь электромагнита YAT (одновременно с отключением выключателя Q) раньше, чем ее разомкнули бы контакты промежуточного реле KL после возврата комплекта РЗ в исходное состояние. При этом предотвращается быстрый износ контактов реле KL в результате отключения значительного тока (2,5 – 10 А) потребляемого электромагнитом отключения YAT. Во-вторых, эти контакты защищают катушку отключения YAT от длительного протекания по ней тока (она рассчитана только на кратковременный режим работы), что возможно при отказе промежуточного реле KL, например, сваривании его контактов.

Совместное действие МТЗ и ТО.

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Совместное действие токовой отсечки позволяет существенно уменьшить время отключения КЗ при большинстве повреждений что в большинстве случаев попадает в зону действия ТО. В отдельных случаях кргда КЗ попадает в мертвую зону ТО. То будет срабатывать соответствующая выдержка времени.

Назначение АПВ

Многолетний опыт эксплуатации воздушных линий электропередачи показал, что значительная часть (70 – 80%) коротких замыканий вызванных набросами проводящих предметов, падениями деревьев, попаданием животных, схлестыванием проводов и другими причинам, при достаточно быстром отключении линии самоустраняется. Возникающая в месте КЗ электрическая дуга быстро гаснет, не оказывая серьезных повреждений, препятствующих повторному включению линии под напряжение. Такие самоустраняющиеся повреждения называют неустойчивыми. Значительно реже на воздушных линиях возникают устойчивые повреждения из-за обрыва провода или грозозащитного троса, поломки или падения опоры, обрыва или пробоя гирлянды изолятора.

Поиск места повреждения путем обхода воздушной линии оперативным персоналом требует значительных временных и материальных затрат. Учитывая выше приведенную долю приходящуюся на неустойчивые повреждения, целесообразно попробовать подать на линию напряжение не проводя ее осмотра.

При подаче напряжения на линию с самоустранившимся повреждением (неустойчивым повреждением) линия может продолжать работать. При подаче напряжения на линию с устойчивым повреждением вновь возникает КЗ и линия снова отключается защитой.

Повторное включение линии под напряжение может осуществляться как оперативным персоналом вручную, так и специальным автоматическим устройством. В первом случае время повторного включения, а следовательно и перерыв в электроснабжении, может занять от нескольких минут (на подстанциях с постоянным дежурным персоналом) до часов (выездной бригадой).

Во втором случае, с применением специального автоматического устройства называемого автоматом повторного включения (АПВ), перерыв в электроснабжении уменьшается до нескольких секунд. Применение АПВ позволяет существенно повысить надежность электроснабжения и значительно уменьшить ущерб от аварийных отключений.

Согласно ПУЭ [12] устройствами АПВ должны оборудоваться воздушные и смешанные (кабельно-воздушные) линии всех типов напряжений выше 1000 В при наличии на них соответствующих коммутационных аппаратов.

1.2. Основные требования к устройству АПВ

Устройство АПВ должно отвечать следующим требованиям:

— находиться в состоянии постоянной готовности к действию и срабатывать во всех случаях аварийного отключения выключателя;

— устройство АПВ не должно приходить в действие при оперативном отключении выключателя обслуживающим персоналом;

— время действия АПВ должно быть минимально возможным с целью быстрой подачи напряжения потребителю;

— устройство АПВ должно автоматически возвращаться в исходное положение готовности к новому действию после включения выключателя в работу;

— схемы АПВ должны обеспечить определенное количество повторных включений (от одного до трех).

Выбор уставок времени АВР

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Уставка срабатывания устройства АВР (элемент DT1).

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

где Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки– минимальное время срабатывания защит, установленных выше по сети относительно питающего ввода, резервирование которого осуществляется, при КЗ на питающем кабеле. Такой защитой является дифференциальная защита ошиновки 6 кВ трехобмоточного трансформатора (Т-1, Т-2), срабатывающая при КЗ без выдержки времени;

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки— ступень селективности для МП устройств РЗ и А.

Уставка по времени элемента DT2, обеспечивающего однократность действия устройства АВР.

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

где Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки— время включения вводного выключателя типа BB-TEL-10-31,5/1000У2, установленного на вводе в ЗРУ 6 кВ [15].

Требования нормативных документов к устройствам АЧР

Согласно ПУЭ [11] устройство автоматического ограничения снижения частоты должно исключить работу электросистемы при частотах ниже 45 Гц, время работы с частотой ниже 47 Гц не должно превышать 20 с, а с частотой ниже 48,5 Гц – 60 с.

ГОСТ по качеству электроэнергии [8] нормирует следующие отклонения частоты:

— нормально допустимые отклонения (в нормальном режимах работы)

— максимально допустимые отклонения (в послеаварийном режимах)

Принцип действия АЧР

Аварийное снижение частоты, вызванное внезапным значительным дефицитом активной мощности имеет быстротечный характер – несколько секунд. Поэтому парировать это снижение может только автоматика. Первоначально, автоматика задействует все резервы активной мощности в системе. Исправные генераторы системы берут на себя максимум нагрузки (с учетом допустимых кратковременных перегрузок).

Если после этих действий автоматики частота продолжает снижаться (что свидетельствует о не устраненном дефиците активной мощности) остается единственный способ уравнять величины генерируемой и потребляемой мощностей – отключить часть наименее ответственных электроприемников.

Такие отключения осуществляются специальными устройствами электроавтоматики – автоматами частотной разгрузки – АЧР.

Устройства АЧР, как правило, устанавливаются на подстанциях электросистемы, допускается их установка непосредственно у потребителей, но под контролем электросистемы [8].

ПУЭ [8] подразделяет устройства АЧР на две категории: АЧРI и АЧРII.

Первая категорияАЧРI предназначена для не допущения глубокого снижения частоты в первоначальный момент развития аварии. Эти устройства выполняются быстродействующими (с выдержками времени tАЧР ≤ 0,5 с) и уставками срабатывания по частоте от 47 – 48 Гц до 46 – 46,5 Гц. Для реализации АЧРI потребители отключаются небольшими группами, согласно очередности. Электроприемники первой очереди отключаются, например, при снижении частоты ниже 48 Гц. Если снижение частоты будет продолжаться отключаются электроприемники второй очереди с уставкой 47,5 Гц, далее – третьей, с уставкой 47 Гц. Минимальное отличие в уставках частоты ближайших очередей принимают равным 0,1 Гц. АЧРI оборудуется примерно 75 – 80% всей электрической нагрузки оснащаемой АЧР.

Вторая категория – АЧРII предназначена для восстановления частоты в случае если она длительно остается пониженной, образно говоря «зависает» на уровне около 48 Гц. Уставки по частоте АЧРII принимают одинаковыми и на 0,5 Гц выше верхней уставки АЧРI. В отличии от АЧРI в работу АЧРII вводятся значительные выдержки времени в диапазоне 15 – 90 с отличающиеся друг от друга на 5 с. Такие относительно большие выдержки необходимы для подключения резервов мощности, в частности, запуска гидрогенераторов. Устройствами АЧРII оснащается примерно 20 – 25 % всей электрической нагрузки оснащаемой АЧР.

21) Эл.схема устройства АЧР на электромеханических реле, работа схемы.

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

На рис. 7.1 приведена схема устройства АЧР на постоянном оперативном токе с использованием электромеханических или электронных реле.

Основным элементом схемы является реле частоты KF (электромеханическое типа ИВЧ-3 индукционного принципа действия или электронное типа УРЧ-3М). Реле KF контролирует частоту первичной сети через измерительный трансформатор напряжения TV. При снижении частоты ниже уставки, реле KF замыкаетсвой контакт в цепи реле времени KT. Напряжение постоянного оперативного тока, вырабатываемое блоком питания UGV (например типа БПЗ-401), подается на обмотку реле времени KT (типа ЭВ-100 или ВЛ-68). Последнее, через заданную выдержку времени замкнет свой контакт KT в цепи обмоток указательного реле KH (типа РУ-21) и промежуточного реле KL (типа РП-23). Подробное описание названных реле приведено в лабораторной работе 1 и 2.

Промежуточное реле замыкает свои контакты KL1 и KL2, посылая команды отключения на приводы выключателей Q1 и Q2. Выключатели срабатывают, отключая присоединенные через них электроприемники. Замкнувшиеся контакты KL3 формируют команду на запрет АПВ. Срабатывание указательного реле KH сигнализирует обслуживающему персоналу о фактесрабатывания устройства АЧР.

Токовая отсечка, принцип обеспечения селективности.

Простейшая защита, действующая мгновенно без выдержки времени, называется токовой отсечкой

Токовой отсечкой называется МТЗ с ограниченной зоной действия, имеющей в большинстве случаев мгновенного действия.

В отличие от МТЗ селективность действия ТО достигается не выдержкой времени, а ограничением ее зоны действия. Для этого ток срабатывания ТО отстраивается не от тока нагрузки, а от тока К.З. при К.З. в конце защищаемой линии и в другой определенной точке, где ТО не должна действовать.

Принцип действия ТО основан на том, что величина К.З. убывает при удалении места К.З. от источника питания. При К.З. в начале ЛЭП у места установки защиты величина тока К.З. имеет наибольшее значение и по мере удаления места К.З. от источника питания постепенно уменьшается, так как увеличивается сопротивление до места К.З.

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Чтобы была селективность в точке К1 должна сработать ТО2 а ТО1 не должна запускаться.

ТО1 не должно реагировать на внешнее КЗ в начале линии L2 ток срабатывания этой защиты должен быть больше внешнего КЗ.

При такой настройке, из графика видно что ток КЗ будет превышать ток срабатывания защиты, с начала линии до некоторой точки (а), после нее ток КЗ будет меньше чем ток срабатывания защиты, тоесть если КЗ пройдет за етой точкой то защита не будет реагировать. Таким образом защита ТО1 защищает не всю линию. В конце каждой линии есть мертвая зона и защита КЗ на нее не распространяется.

Источник

Токовая отсечка

Токовая отсечка. Изучение принципа действия токовой отсечки (Лабораторная работа № 13)

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Спец. 1 43 01 02 «Электрические системы и сети»

Лабораторная работа № 13

I. Цель работы. Изучение принципа действия токовой отсечки, порядком расчета уставок и практическим ее осуществлением.

2.1. Расчет уставок и определение защищаемой зоны ТО без выдержки времени на линиях.

Селективность действия токовой отсечки без выдержки времени достигается тем, что ее ток срабатывания принимается большим максимального тока КЗ, проходящего через защиту при повреждении вне защищаемого элемента.

Действие защиты при КЗ на защищаемом участке обеспечивается благодаря тому, что ток КЗ в сети, а следовательно, и в защите увеличивается по мере приближения места КЗ к источнику питания (рис.13.

1), причем кривые изменения тока КЗ имеют различную крутизну в зависимости от режима работы энергосистемы и вида КЗ (кривые 1 и 2 на рис. 13.1 соответственно для максимального (кривая 1) и минимального (кривая 2) режимов работы энергосистемы).

По условию селективности ток срабатывания токовой отсечки выбирается больше максимального тока трехфазного КЗ при внешнем КЗ I(3)К.ВН.макс (точка К на рис. 13.1)

Ток срабатывания реле при этом определяется

где Кн – коэффициент надежности; Ксх – коэффициент схемы; КI – коэффициент трансформации трансформаторов тока

Ток I(3)К.ВН.макс определяется при максимальном режиме питающей системы (когда сопротивление системы является минимально возможным).

Значения коэффициента надежности Кн для токовых отсечек без выдержки времени приведены в табл.13.1.

Коэффициент надежности Кн для токовых отсечек Таблица 13.1

Тип релеЗначение Кн
линийтрансформаторов
Цифровые реле1.11,1-1,2
РСТ1,1-1,21,2-1,3
РТ-401,2-1,31,3-1,4
РТ-801,5-1,61,6
РТМ1,8-2.01,6

Так как ТО при внешних КЗ не срабатывает, коэффициент возврата Кв при выборе тока Iсз не учитывается. При определении Iсз необходимо иметь в виду, что ТО не имеет выдержки времени. Поэтому в выражении (13.1) ток I(3)К.ВН.

макс принимается равным начальному действующему значению периодической составляющей тока внешнего КЗ. Влияние апериодической составляющей тока КЗ учитывается коэффициентом надежности Кн. ТО срабатывает, когда ток, проходящий по защищаемой линии АБ (рис.13.1), больше или равен току срабатывания ТО.

Это условие выполняется в пределах участка L1 (максимальный режим), или участка L2 (минимальный режим) защищаемой линии. Т.о. при минимальном режиме работы энергосистемы зона действия отсечки окажется меньше, чем при максимальном режиме.

Зона действия отсечки тем больше, чем больше сопротивление защищаемой линии по сравнению с сопротивлением питающей энергосистемы.

Определение зон действия ТО линии W, отстроенной от КЗ в конце линии, показано на рис.13.1.

Для графического определения должна быть построена кривая измерения тока, протекающего через защиту при перемещении точки трехфазного КЗ по линии (кривая спада тока КЗ) в максимальном режиме питающей энергосистемы.

Зона действия отсечки определяется абсциссой точки пересечения кривой спада тока и ординаты, соответствующей выбранному току срабатывания отсечки.

Рис.13.1. Выбор тока срабатывания и определение защищаемой зоны ТО без выдержки времени. а — схема сети; б — определение зоны действия токовой отсечки линий W. L1 – зона действия ТО при максимальном режиме системы, L2 — зона действия ТО при минимальном режиме системы.

Для токовых отсечек без выдержки времени, устанавливаемых на линиях и выполняющих функции дополнительных защит, коэффициент чувствительности определяется по формуле

где I(2)К.мин – ток двухфазного КЗ в месте установки ТО, определенный при минимальном режиме работы энергосистемы

В соответствии с требованием ПУЭ коэффициент чувствительности ТО должен быть не менее 1,2.

2.2. Расширение защищаемой зоны токовой отсечки. Токовая отсечка со ступенчатой характеристикой выдержки времени

Защищаемую токовой зону можно расширить путем создания у ТО выдержки времени. Такая защита называется токовой отсечкой с выдержкой времени.

Принцип работы отсечки со ступенчатой характеристикой выдержки

Токовая отсечка линии. Назначение и схема

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Отсечка является разновидностью МТЗ, позволяющей обеспечить быстрое отключение КЗ. Токовые отсечки подразделяются на отсечки мгновенного действия и отсечки с выдержкой времени.

Селективность токовых отсечек достигается ограничением их зоны действия так, чтобы отсечка не работала при КЗ за пределами этой зоны, на смежных участках сети, РЗ которых имеет выдержку времени, равную или большую, чем отсечка. Для этого ток срабатывания отсечки (Ic.

з) должен быть больше максимального тока КЗ (Iк mах), проходящего через нее при повреждении в конце участка (например, AM на рис. 5.1), за пределами которого она не должна работать: Iс.э >IкM.

Действительно, ток КЗ в какой-либо точке рассматриваемого участка сети Iк = Ec / (Xc + Xл.к) = Ec / (Xc + Xylл.к), (5.1) где Eс — эквивалентная ЭДС генераторов энергосистемы; Хс и Xл.

к — сопротивление ЭЭС и участка ЛЭП (AM) до точки КЗ; Ху — удельное сопротивление, Ом / км; lл.к- длина участка до точки КЗ.

Зона действия мгновенной отсечки по условиям селективности не должна выходить за пределы защищаемой ЛЭП.

Зона действия отсечки, работающей с выдержкой времени, выходит за пределы защищаемой ЛЭП и по условию селективности _______должна отстраиваться от конца зоны РЗ смежного участка по току и по времени.

Токовые отсечки применяются как в радиальной сети с односторонним питанием, так и в сети, имеющей двустороннее питание.

Схемы цепей постоянного тока отсечек изображены на рис. 5.2, а, б. Схемы отсечек, выполненные на электромеханических реле и на постоянном оперативном токе, аналогичны схемам МТЗ, приведенным на рис. 4.2 и 4.4.

Общие понятия о релейной защите. Назначение РЗ.

2. Проверка ТТ по кривым 10% погрешности ТТ.

Пояснить схему замещения ТТ. Маркировка ТТ.

Принцип действия МТЗ трансформаторов.

Какие типы защиты используются при защите силовых трансформаторов.

Защита от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.

ТТ нулевой последовательности.

Виды повреждений, какие причины приводят к повреждениям и ненормальным режимам работы электрических сетей.

Схемы соединений ТТ. Коэффициент схемы.

Направленная токовая защита линий.

Защита нулевой последовательности для сетей с изолированной нейтралью.

Продольная дифференциальная защита ЛЭП.

Назначение ТН. Схемы соединений ТН.

14. Каким образом проверяется возможность работы ТТ с допустимой погрешностью в схемах РЗ при ожидаемых значениях тока КЗ.

Как обеспечивается селективность МТЗ линий.

Источники оперативного тока.

Расчет уставок для МТЗ с блокировкой по напряжению.

Селективность работы токовых направленных защит при двухстороннем питании.

19. Назначение МТЗ выполненной по двухфазной трехлинейной схеме, при наличии токовой отсечки.

Принцип действия и выбор уставок МТЗ.

21. Перечислите основные требования, предъявляемые к релейной защите.

Расчет уставок МТЗ с пуском (блокировкой) от реле минимального напряжения, особенности по сравнению с простой МТЗ.

Классы точности ТТ. Что они означают.

Принцип действия и параметры срабатывания токовой направленной защиты.

25. Почему на коротких линиях не применяется токовая отсечка.

Принцип действия газового реле.

Назначение ТН НАМИ-10.

Ответы@Mail.Ru: Чем отличается максимальная токовая защита от токовой отсечки? Проверим есть ли здесь релейщики?

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

отсечка отстраивается от тока кз, а МТЗ- от нагрузки. К примеру, у тебя есть линия, которую должна защищать отсечка до следующего выключателя (или какую-то часть линии).

Зная сопротивление этой линии, можно легко вычислить ток кз, который будет при повреждении на этой линии. Соответственно при кз за линией ток будет меньше и отсечка не отработает. Этим и достигается селективность.

С МТЗ проще- она должна отключиться при кз на любом конце линии, а селективность обеспечивается выдержкой времени, как уже было написано выше

Там заморочки с графикам и так не объяснить… Это предел срабатывания и то, и то…

Tоковая отсечка

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Токовой отсечкой (ТО)

называется МТЗ с ограниченной зоной действия, имеющая в большинстве случаев мгновенное действие.

В отличии от МТЗ селективность действия ТО достигается не выдержкой времени, а ограничением зоны действия. Для этого ток срабатывания ТО отстраивается не от тока нагрузки, а от тока при КЗ в конце в конце защищаемой линии или в другой определённой точке, где отсечка не должна действовать.

ТО подразделяются на отсечки мгновенного действия и отсечки с выдержкой времени (0,3 – 0,6сек.). Селективность действия ТО достигается ограничением их зоны работы. Для этой цели ток срабатывания отсечки выбирается больше максимального тока КЗ, проходящего через защиту при повреждении в конце выбранной зоны действия.

Ток КЗ в какой-либо точке защищаемой линии определяется:

Ес – эквивалентная ЭДС генераторов системы; хс и хл.к. – сопротивления системы и участка линии до точки КЗ.

При удалении точки КЗ от источника питания сопротивление хл.к. растёт, а ток КЗ уменьшается.

Ток срабатывания отсечки мгновенного действия выбирается так, чтобы она не работала при повреждениях на смежной линии или в трансформаторе питаемой подстанции. Для этого ток срабатывания должен быть больше максимального значения тока при КЗ на шинах противоположной подстанции, т.е. в точке КЗ на рисунке, и определяется по формуле:

Iк.мах – максимальное значение тока КЗ на шинах противоположной подстанции; kсх – коэффициент схемы; kн – коэффициент надёжности, принимаемый равным 1,2 – 1,5.

Зона действия отсечки определяется графически. Для этого вычисляются токи КЗ, проходящие по защищаемой линии при КЗ в начале и конце линии, а так же на расстояниях ¼, ½, и ¾ длины от начала, и строится кривая изменения тока КЗ в зависимости от удалённости места КЗ от источника питания. Отсечка действует в зоне, где ток КЗ превышает ток срабатывания.

Коэффициент чувствительности отсечки определяется по формуле:

, где IК1 – ток КЗ при повреждении в начале линии у места установки отсечки. Зона действия отсечки зависит от характера (крутизны кривой) спада тока по длине линий. Чем больше различаются токи КЗ в начале и конце линии, тем больше получается зона, охватываемая отсечкой.

ПУЭ рекомендует применять отсечку, если её зона действия охватывает не меньше 20% защищаемой линии. При схеме блок – трансформатор отсечку отстраивают от тока КЗ при КЗ за трансформатором. В этом случае отсечка защищает всю линию.

Вследствие простоты отсечки она применяется в качестве дополнительной защиты при зоне действия, меньшей 20%, если основная защита линии имеет “мёртвую” зону.

В отдельных случаях отсечка может защищать всю линию.

Как показано на рисунке, благодаря тому, что к линии W1 подключен только один трансформатор Т, ток срабатывания отсечки выбирается так, чтобы она не действовала при повреждениях на линиях низшего напряжения W2.

Для этого в формулу (1) необходимо подставлять максимальное значение тока при КЗ на шинах низшего напряжения в точке К.

При выбранном таким образом токе срабатывания мгновенная отсечка будет надёжно защищать всю линию, шины высшего напряжения подстанции и часть обмотки трансформатора Е.

Время действия мгновенной отсечки складывается из времени срабатывания токовых и промежуточных реле. При быстродействующих промежуточных реле (0,02 сек.) отсечка срабатывает в течении 0,04 – 0,06 сек.

Промежуточные реле облегчают работу контактов токовых реле и позволяет не учитывать апериодическую составляющую тока КЗ, поскольку последняя затухает очень быстро (за 0,02 – 0,03 сек.). На линиях, защищённых от перенапряжения трубчатыми разрядниками, отсечка может срабатывать при их действии. Время работы разрядников составляет 0,01 – 0,02 сек.

При каскадном действии разрядников оно увеличивается до 0,04 – 0,06 сек. Применение промежуточного реле с временем действия 0,06 – 0,08 сек. Удаётся отстроить отсечку от работы разрядников.

Неселективные отсечки –мгновенная отсечка, действующая за пределами своей линии.

Такая отсечка применяется для быстрого отключения КЗ в пределах всей защищаемой линии в тех случаях, когда это необходимо для сохранения устойчивости.

Неселективное действие отсечки при КЗ вне линии исправляется при помощи АПВ, включающего обратно – неселективно отключившуюся линию.

Пример применения неселективной отсечки приведён на рисунке.

З.2 (или IС.З.3). При такой уставке отсечка 1 охватывает защищаемую линию Л1, но не выходит за пределы трансформаторов Т2 и Т3.

При КЗ в каком-либо трансформаторе (Т3) в пределах зоны действия отсечки 1 последняя срабатывает одновременно с отсечкой повреждённого трансформатора, поскольку их время действия одинаково (t = 0).

В результате этого, кроме трансформатора Т3, неселективно отключается линия Л1. При этом пускается АПВ, которое включает обратно – неселективно отключившуюся линию Л1 и восстанавливает, таким образом, питание подстанции В.

Токовая отсечка на линиях с двухсторонним питанием.

Для селективного действия отсечек на линиях с двухсторонним питанием их токи срабатывания должны определяться по формуле (1) по большему значению тока КЗ, проходящему по линии при КЗ на шинах одной и другой подстанции.Для рассматриваемого варианта на рисунке большим является ток IК1, проходящий по линии при КЗ в точке К1. Поэтому токи срабатывания обеих отсечек должны быть равными и определяются по формуле (1). Зоны действия отсечек определяются графически как точки пересечения прямой, соответствующей току срабатывания IСЗ, с кривыми изменения токов КЗ.

Рассмотренное условие выбора тока срабатывания отсечек для линий с двухсторонним питанием не является единственным. Для линий, по которым могут проходить токи качаний, вызванные нарушением устойчивости или несинхронным включением, вторым условием выбора тока срабатывания отсечек является отстройка от максимального тока качаний:

Схемы отсечек отличаются от схем максимальных токовых защит отсутствием реле времени.

Сочетание токовой отсечки с максимальной токовой защитой.

Применение токовой отсечки даёт возможность ускорить отключение повреждений, сопровождающихся прохождением больших токов КЗ и вызывающих глубокие понижения напряжения на шинах подстанций, а также снизить выдержки времени МТЗ.

При сочетании токовой отсечки с МТЗ получается токовая защита со ступенчатой характеристикой времени срабатывания (смотреть рисунок).

Такая защита имеет отсечку как первую ступень (зона 1), в пределах которой она действует мгновенно, и МТЗ как вторую ступень (зона 2), в пределах которой она действует с выдержкой времени.

В ряде случаев применяется сочетание отсечки мгновенного действия с отсечкой, имеющей небольшую выдержку времени (0,5-1с), и с МТЗ. При таком сочетании защита имеет три ступени и соответственно трёхступенчатую характеристику времени срабатывания.

На рисунке заштрихованные зоны показывают снижение времени действия защиты за счёт применения отсечек в сочетании с МТЗ. При сочетании отсечек с МТЗ с зависимой характеристикой времени срабатывания установки дополнительных реле не требуется, т.к. реле РТ – 80 имеют встроенный электромагнитный элемент отсечки.

Оценка токовых отсечек. Токовые отсечки мгновенного действия являются самой простой защитой. Быстрота их действия в сочетании с простотой схемы и обслуживания составляет важное преимущество этих защит.

Недостатками мгновенной отсечки являются: неполный охват зоной действия защищаемой линии и непостоянство зоны действия под влиянием сопротивлений в месте повреждения и изменений режима системы, однако последнее не оказывает существенного влияния в мощных энергосистемах.

Отсечка с выдержкой времени срабатывания позволяет обеспечить достаточно быстрое (около 0,5с) отключение повреждений на защищаемой линии. Сочетание отсечек и МТЗ позволяет получить трёхступенчатую защиту, которая во многих случаях успешно заменяет более сложные защиты.

Токовая отсечка, принцип обеспечения селективности

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Токовая отсечка, принцип обеспечения селективности.

Простейшая защита, действующая мгновенно без выдержки времени, называется токовой отсечкой

Токовой отсечкой называется МТЗ с ограниченной зоной действия, имеющей в большинстве случаев мгновенного действия.

В отличие от МТЗ селективность действия ТО достигается не выдержкой времени, а ограничением ее зоны действия. Для этого ток срабатывания ТО отстраивается не от тока нагрузки, а от тока К.З. при К.З. в конце защищаемой линии и в другой определенной точке, где ТО не должна действовать.

Принцип действия ТО основан на том, что величина К.З. убывает при удалении места К.З. от источника питания. При К.З. в начале ЛЭП у места установки защиты величина тока К.З. имеет наибольшее значение и по мере удаления места К.З. от источника питания постепенно уменьшается, так как увеличивается сопротивление до места К.З.

Чтобы была селективность в точке К1 должна сработать ТО2 а ТО1 не должна запускаться.

ТО1 не должно реагировать на внешнее КЗ в начале линии L2 ток срабатывания этой защиты должен быть больше внешнего КЗ.

При такой настройке, из графика видно что ток КЗ будет превышать ток срабатывания защиты, с начала линии до некоторой точки (а), после нее ток КЗ будет меньше чем ток срабатывания защиты, тоесть если КЗ пройдет за етой точкой то защита не будет реагировать. Таким образом защита ТО1 защищает не всю линию. В конце каждой линии есть мертвая зона и защита КЗ на нее не распространяется.

Электрическая схема ТО на реле, принцип действия.

Полностью аналогичная схема МТЗ за исключением времени, так как ТО является защитой мгновенного действия.

При КЗ в защищаемой линии срабатывают реле тока КА1, КА2 (типа РТ-40) или одно из них (в зависимости от вида КЗ).

Замыкающимися контактами КА1, КА2 оперативное напряжение постоянного тока (24, 110 или 220 В) подается к обмотке реле времени КТ (типа РВ-100), которое, после отсчета заданной уставки времени, замкнет свои контакты в цепи промежуточного реле KL (типа РП-23). Последнее замкнет контакт KL и подаст оперативное напряжение к электромагниту отключения YAT выключателя Q, вызывая его отключение.

Необходимость использования промежуточного реле KL обусловлена недостаточной коммутационной способностью контактов реле времени. Информация о прохождении команды «отключения» остается на указательном реле КН (типа РУ-21). Вспомогательный контакт привода выключателя SQ перед этим были замкнуты, так как выключатель Q был еще включен.

Вспомогательные контакты привода выключателя SQ, включенные в цепь электромагнита отключения YAT, выполняют две функции. Во-первых, отключают цепь электромагнита YAT (одновременно с отключением выключателя Q) раньше, чем ее разомкнули бы контакты промежуточного реле KL после возврата комплекта РЗ в исходное состояние.

При этом предотвращается быстрый износ контактов реле KL в результате отключения значительного тока (2,5 – 10 А) потребляемого электромагнитом отключения YAT.

Во-вторых, эти контакты защищают катушку отключения YAT от длительного протекания по ней тока (она рассчитана только на кратковременный режим работы), что возможно при отказе промежуточного реле KL, например, сваривании его контактов.

Совместное действие МТЗ и ТО.

Совместное действие токовой отсечки позволяет существенно уменьшить время отключения КЗ при большинстве повреждений что в большинстве случаев попадает в зону действия ТО. В отдельных случаях кргда КЗ попадает в мертвую зону ТО. То будет срабатывать соответствующая выдержка времени.

Назначение АПВ

Многолетний опыт эксплуатации воздушных линий электропередачи показал, что значительная часть (70 – 80%) коротких замыканий вызванных набросами проводящих предметов, падениями деревьев, попаданием животных, схлестыванием проводов и другими причинам, при достаточно быстром отключении линии самоустраняется.

Возникающая в месте КЗ электрическая дуга быстро гаснет, не оказывая серьезных повреждений, препятствующих повторному включению линии под напряжение. Такие самоустраняющиеся повреждения называют неустойчивыми.

Значительно реже на воздушных линиях возникают устойчивые повреждения из-за обрыва провода или грозозащитного троса, поломки или падения опоры, обрыва или пробоя гирлянды изолятора.

Поиск места повреждения путем обхода воздушной линии оперативным персоналом требует значительных временных и материальных затрат. Учитывая выше приведенную долю приходящуюся на неустойчивые повреждения, целесообразно попробовать подать на линию напряжение не проводя ее осмотра.

При подаче напряжения на линию с самоустранившимся повреждением (неустойчивым повреждением) линия может продолжать работать. При подаче напряжения на линию с устойчивым повреждением вновь возникает КЗ и линия снова отключается защитой.

Повторное включение линии под напряжение может осуществляться как оперативным персоналом вручную, так и специальным автоматическим устройством. В первом случае время повторного включения, а следовательно и перерыв в электроснабжении, может занять от нескольких минут (на подстанциях с постоянным дежурным персоналом) до часов (выездной бригадой).

Во втором случае, с применением специального автоматического устройства называемого автоматом повторного включения (АПВ), перерыв в электроснабжении уменьшается до нескольких секунд. Применение АПВ позволяет существенно повысить надежность электроснабжения и значительно уменьшить ущерб от аварийных отключений.

Согласно ПУЭ [12] устройствами АПВ должны оборудоваться воздушные и смешанные (кабельно-воздушные) линии всех типов напряжений выше 1000 В при наличии на них соответствующих коммутационных аппаратов.

1.2. Основные требования к устройству АПВ

Устройство АПВ должно отвечать следующим требованиям:

— находиться в состоянии постоянной готовности к действию и срабатывать во всех случаях аварийного отключения выключателя;

— устройство АПВ не должно приходить в действие при оперативном отключении выключателя обслуживающим персоналом;

— время действия АПВ должно быть минимально возможным с целью быстрой подачи напряжения потребителю;

— устройство АПВ должно автоматически возвращаться в исходное положение готовности к новому действию после включения выключателя в работу;

— схемы АПВ должны обеспечить определенное количество повторных включений (от одного до трех).

Выбор уставок времени АВР

Уставка срабатывания устройства АВР (элемент DT1).

где – минимальное время срабатывания защит, установленных выше по сети относительно питающего ввода, резервирование которого осуществляется, при КЗ на питающем кабеле. Такой защитой является дифференциальная защита ошиновки 6 кВ трехобмоточного трансформатора (Т-1, Т-2), срабатывающая при КЗ без выдержки времени;

— ступень селективности для МП устройств РЗ и А.

Уставка по времени элемента DT2, обеспечивающего однократность действия устройства АВР.

где — время включения вводного выключателя типа BB-TEL-10-31,5/1000У2, установленного на вводе в ЗРУ 6 кВ [15].

Требования нормативных документов к устройствам АЧР

Согласно ПУЭ [11] устройство автоматического ограничения снижения частоты должно исключить работу электросистемы при частотах ниже 45 Гц, время работы с частотой ниже 47 Гц не должно превышать 20 с, а с частотой ниже 48,5 Гц – 60 с.

ГОСТ по качеству электроэнергии [8] нормирует следующие отклонения частоты:

— нормально допустимые отклонения (в нормальном режимах работы)

— максимально допустимые отклонения (в послеаварийном режимах)

Принцип действия АЧР

Аварийное снижение частоты, вызванное внезапным значительным дефицитом активной мощности имеет быстротечный характер – несколько секунд. Поэтому парировать это снижение может только автоматика. Первоначально, автоматика задействует все резервы активной мощности в системе. Исправные генераторы системы берут на себя максимум нагрузки (с учетом допустимых кратковременных перегрузок).

Если после этих действий автоматики частота продолжает снижаться (что свидетельствует о не устраненном дефиците активной мощности) остается единственный способ уравнять величины генерируемой и потребляемой мощностей – отключить часть наименее ответственных электроприемников.

Такие отключения осуществляются специальными устройствами электроавтоматики – автоматами частотной разгрузки – АЧР.

Устройства АЧР, как правило, устанавливаются на подстанциях электросистемы, допускается их установка непосредственно у потребителей, но под контролем электросистемы [8].

ПУЭ [8] подразделяет устройства АЧР на две категории: АЧРI и АЧРII.

Первая категория – АЧРI предназначена для не допущения глубокого снижения частоты в первоначальный момент развития аварии. Эти устройства выполняются быстродействующими (с выдержками времени tАЧР ≤ 0,5 с) и уставками срабатывания по частоте от 47 – 48 Гц до 46 – 46,5 Гц.

Для реализации АЧРI потребители отключаются небольшими группами, согласно очередности. Электроприемники первой очереди отключаются, например, при снижении частоты ниже 48 Гц. Если снижение частоты будет продолжаться отключаются электроприемники второй очереди с уставкой 47,5 Гц, далее – третьей, с уставкой 47 Гц.

Минимальное отличие в уставках частоты ближайших очередей принимают равным 0,1 Гц. АЧРI оборудуется примерно 75 – 80% всей электрической нагрузки оснащаемой АЧР.

Вторая категория – АЧРII предназначена для восстановления частоты в случае если она длительно остается пониженной, образно говоря «зависает» на уровне около 48 Гц. Уставки по частоте АЧРII принимают одинаковыми и на 0,5 Гц выше верхней уставки АЧРI.

В отличии от АЧРI в работу АЧРII вводятся значительные выдержки времени в диапазоне 15 – 90 с отличающиеся друг от друга на 5 с. Такие относительно большие выдержки необходимы для подключения резервов мощности, в частности, запуска гидрогенераторов.

Устройствами АЧРII оснащается примерно 20 – 25 % всей электрической нагрузки оснащаемой АЧР.

21) Эл.схема устройства АЧР на электромеханических реле, работа схемы.

На рис. 7.1 приведена схема устройства АЧР на постоянном оперативном токе с использованием электромеханических или электронных реле.

Основным элементом схемы является реле частоты KF (электромеханическое типа ИВЧ-3 индукционного принципа действия или электронное типа УРЧ-3М). Реле KF контролирует частоту первичной сети через измерительный трансформатор напряжения TV. При снижении частоты ниже уставки, реле KF замыкаетсвой контакт в цепи реле времени KT.

Напряжение постоянного оперативного тока, вырабатываемое блоком питания UGV (например типа БПЗ-401), подается на обмотку реле времени KT (типа ЭВ-100 или ВЛ-68). Последнее, через заданную выдержку времени замкнет свой контакт KT в цепи обмоток указательного реле KH (типа РУ-21) и промежуточного реле KL (типа РП-23).

Подробное описание названных реле приведено в лабораторной работе 1 и 2.

Промежуточное реле замыкает свои контакты KL1 и KL2, посылая команды отключения на приводы выключателей Q1 и Q2. Выключатели срабатывают, отключая присоединенные через них электроприемники. Замкнувшиеся контакты KL3 формируют команду на запрет АПВ. Срабатывание указательного реле KH сигнализирует обслуживающему персоналу о фактесрабатывания устройства АЧР.

Токовая отсечка, принцип обеспечения селективности.

Простейшая защита, действующая мгновенно без выдержки времени, называется токовой отсечкой

Токовой отсечкой называется МТЗ с ограниченной зоной действия, имеющей в большинстве случаев мгновенного действия.

В отличие от МТЗ селективность действия ТО достигается не выдержкой времени, а ограничением ее зоны действия. Для этого ток срабатывания ТО отстраивается не от тока нагрузки, а от тока К.З. при К.З. в конце защищаемой линии и в другой определенной точке, где ТО не должна действовать.

Принцип действия ТО основан на том, что величина К.З. убывает при удалении места К.З. от источника питания. При К.З. в начале ЛЭП у места установки защиты величина тока К.З. имеет наибольшее значение и по мере удаления места К.З. от источника питания постепенно уменьшается, так как увеличивается сопротивление до места К.З.

Чтобы была селективность в точке К1 должна сработать ТО2 а ТО1 не должна запускаться.

ТО1 не должно реагировать на внешнее КЗ в начале линии L2 ток срабатывания этой защиты должен быть больше внешнего КЗ.

При такой настройке, из графика видно что ток КЗ будет превышать ток срабатывания защиты, с начала линии до некоторой точки (а), после нее ток КЗ будет меньше чем ток срабатывания защиты, тоесть если КЗ пройдет за етой точкой то защита не будет реагировать. Таким образом защита ТО1 защищает не всю линию. В конце каждой линии есть мертвая зона и защита КЗ на нее не распространяется.

Токовая отсечка электродвигателей

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

В данной статье речь пойдет о расчете токовой отсечки для электродвигателей напряжением выше 1 кВ.

Токовая отсечка электродвигателей выполняется в соответствии с ПУЭ 7-издание пункт 5.3.46.

Первичный ток срабатывания токовой отсечки Iс.з. выбирается по условию отстройки от максимального тока, протекающего в реле при пуске электродвигателя:

Пусковой ток электродвигателя Iпуск. определяется по выражению:

На основании выражения (2) можно представить выражение (1) в следующем виде:

Ток срабатывания реле отсечки Iс.р. определяется по выражению:

Ток срабатывания отсечки Iс.з., определенный по выражению (3) достаточен для отстройки от тока самозапуска электродвигателя при внешнем КЗ.

Чувствительность токовой отсечки проверяется при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя в минимальном режиме питающей сети и оценивается коэффициентом чувствительности, определяем по выражению:

Коэффициент чувствительности защиты в соответствии с ПУЭ 7-издание должно быть не менее 2,0.

Дополнительно графическим способом определяется показатель эффективности работы отсечки, для чего используются усредненные зависимости фазных токов, протекающих через выводы электродвигателя при внутренних повреждениях двигателя при двухфазном КЗ, от количества замкнувшихся витков (Wα%). Эти зависимости приведены по данным Ереванского политехнического института для двух граничных режимов: холостого хода и и заторможенного двигателя. По этим зависимостям оценивается количество замкнувшихся витков, при которых защита срабатывает при заданной уставке.

На рис.4.6 по оси ординат отложены полные фазные токи при двухфазных КЗ в двигателе в относительных единицах от номинального тока двигателя, по оси абсцисс-доля замкнувшихся витков от выводов двигателя до места повреждения в процентах.

Сплошные линии соответствуют режиму х.х., а штриховые – режиму заторможенного электродвигателя.

Прямая, соответствующая току срабатывания отсечки в относительных единицах от номинального тока двигателя, проводится параллельно оси абсцисс до пересечения с обеими кривыми.

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding».

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

6. РАСЧЕТЫ ТОКОВЫХ ОТСЕЧЕК

Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Смотреть картинку Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Картинка про Чем обеспечивается селективность токовой отсечки. Фото Чем обеспечивается селективность токовой отсечки

Категория: М.А. Шабад «Максимальные токовые защиты»

Токовая отсечка, селективная без выдержки времени.

Токовая отсечка защищает только часть обмотки трансформатора или часть линии электропередачи (рис. 1). Из этого определения и происходит, по-видимому, название “отсечка”, т.е. защита, охватывающая только часть элемента — отсек.

Селективность токовой отсечки мгновенного действия обеспечивается выбором ее тока срабатывания Iс.о большим, чем максимальное значение тока КЗ при повреждении в конце защищаемой линии электропередачи (точки К3 и К5 на рис. 28) или на стороне НН защищаемого понижающего трансформатора (точка К3 на рис. 29):

Значения коэффициента надежности kн для токовых отсечек без выдержки времени, установленных на линиях электропередачи и понижающих трансформаторах, приведены в табл. 8. Расчетные условия для токовых отсечек, установленных на генераторах и электродвигателях, рассмотрены в § 10.

Значения коэффициента надежности kн для токовых отсечек линий и трансформаторов.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *