Реферати українською » Физика » Релейний захист та автоматика


Реферат Релейний захист та автоматика

>Релейний захист та автоматика


1.Загальніположення

>Релейний захистелементіврозподільчихмереж виненвідповідатичотирьомвимогам,пред’явленим до всіхпристроїв релейногозахисту:селективність,швидкодія,чутливість танадійність.

>Селективнадіязахистузабезпечуєвідключення лишепошкодженої ділянкимережінайближчим донеївимикачем.Швидкодія релейногозахистузменшуєрозміри,запобігає чизменшуєпошкодження вмісціКЗ,зберігаєнормальну роботуспоживачівнеушкодженоїчастиниелектричної установки.Чутливістю релейногозахистуназиваютьїїздатністьреагувати на усівидипошкоджень йненормальнихрежимів, котріможутьвиникати вмежахосновноїзони, щозахищається, тазонирезервування.Надійність релейногозахистувизначається якїїспрацюванням у всіх необходимихвипадках, то й неспрацюванням увипадках, колидіязахисту непотребується.

Упроцесіексплуатаціїелектричних машин,апаратів,повітрянихлінійелектропередачі й т.п.можутьвідбуватисяпорушеннянормальнихрежимів роботи йвиникатиушкодження, щоприводять до короткихзамикань.

Убільшостівипадківаварії чиїхнійрозвитокможуть бутивідверненішвидкимвідключеннямушкодженої ділянкиелектричної установки чимережі задопомогою релейногозахисту, щодіє навідключеннявимикачів.

Привідключеннівимикачівушкодженогоелементагаснеелектрична дуга вмісці короткогозамикання,припиняєтьсяпроходженняструму короткогозамикання йвідновлюється нормальнанапруга нанеушкодженійчастиніелектроустановки чимережі.Завдяки цьомускорочуютьсярозміри чинавітьзапобігаютьушкодженняустаткування, наякомувиникло короткій нозізамикання, атакожвідновлюється нормальна роботанеушкодженогоустаткування.

Таким чином,основнимпризначенням релейногозахистуєвиявленнямісцявиникнення короткогозамикання йшвидкеавтоматичневідключеннявимикачівушкодженогоустаткування чи ділянкимережі відіншоїнеушкодженоїчастиниелектричної установки чимережі.

>Крімушкодженьелектричногоустаткування,можутьвиникатитакіпорушеннянормальнихрежимів роботи, якперевантаження,замикання на грішну землюоднієїфази вмережі ізізольованоюнейтралью,виділення газу врезультатірозкладанняолії втрансформаторі чизниженнярівняолії в йогорозширнику.

Отже, іншимпризначенням релейногозахистуєвиявленняпорушеннянормальнихрежимів роботиустаткування й подачапопереджувальнихсигналівобслуговуючому персоналу чивідключенняустаткування ізвитримкою години.


2.Захистсиловихтрансформаторів

>Трансформаторповинний матірнаступніпристрої релейногозахисту:

- длязахисту відушкоджень наповітрі, атакож відвнутрішніхушкоджень,повинний бутипередбаченийповздовжнійдиференційний захист безвитримки години чиструмовавідсічка,якщо не передбаченедиференційний захист;

- захист відструмів в обмотках,обумовленихзовнішнімибагатофазними короткимизамиканнями -максимальнийструмовий захист йкомбінований пускнапруги чи безнього;

- відушкодженьусередині кожуха, щосупроводжуютьсявиділенням газу й відзниженнярівняолії -газовий захистдвоступінчастий: Iступінь - відструмів в обмотках,обумовленихперевантаженням на шинах; IIступінь - навідключення;

- відструмів в обмотках,обумовленихперевантаженням однерелейниймаксимальнийструмовий захист, щодіє на сигнал.


3.Релейний захисткабельноїлініїнапругою 10 кВ

Длякабельноїлінії 10 кВ ізізольованоїнейтральюпередбачаютьсяпристрої релейногозахисту відбагатофазнихзамикань йоднофазнихзамикань на грішну землю.

>Відбагатофазних короткихзамиканьвстановлюєтьсядвоступінчастийструмовий захист:

-першаступіньякоговиконується увидіструмовоївідсічки;

- другаступіньвиконується увигляді максимальногострумовогозахисту (ССЗ) ізвитримкою години.

>Відоднофазнихзамикань на грішну землю винна бутивиконанаселективнасигналізація відзамикань на грішну землю ізвитримкою чи безвитримки години.

>Максимальнийструмовий захистмістить дваоргани:вимірювальний йвитримки години.Струмовавідсічка безвитримки годинимає лишевимірювальний орган.


4.Захистелектричнихмережнапругою до 1000 У

>Електричнамережанапругою до 1000 У винна матіршвидкодіючий захист відструмів короткогозамикання, щозабезпечуєнеобхіднучутливість й поможливостіселективневідключенняушкодженої ділянки.

>Всімережіусерединіприміщень, котрівиконанівідкритоізольованими проводами ізгорючоюоболонкою,поряд ззахистом від короткогозамиканняповинні матір захист відперевантажень.Діючоювеличиною при короткихзамиканнях йперевантаженняхєструм. Томутакізахистиназиваютьсяструмовими.Найпростішимструмовимзахистомє плавкийзапобіжник -цеелектричнийапарат,призначений длязахистукіл віднадструмів.Вінспрацьовує автономно,залежно відступеня ітривалостівпливуструму, й невимагаєяких-небудьзовнішніхвимірювальних йкеруючихланцюгів.Основнимиелементамизапобіжникає плавка вставка і патрон.

Уелектричнихмережах до 1 кВ здобулипоширеннязапобіжникитипів ПР (>запобіжники ізрозбірними патронами безнаповнювача),НПН (>запо-біжник ізнаповнювачем й ізнерозбірним патроном),ПН (>запобіжник ізнапов-нювачем й ізрозбірним патроном), атакожшвидкодіючізапобіжникитипів ПНЛ,ПБВ,ПБФ.

Однакплавкізапобіжникиєапаратамиодноразової дії, щоєїхнім великимнедоліком. Тому, насьогоднішній день широкозастосовуютьсяавтоматичнівимикачі.

>Автоматичнийвимикачпризначений дляавтоматичногорозмиканняелектричнихкіл приненормальних режимах роботи і длярідкихоператив-нихперемикань принормальних режимах роботи.

>Автоматизабезпечуютьобмеженняструмів умережі, бо смердотівідключаютьланцюг доти, якструм короткогозамикання внійдосягнезначенняiу. Уавтоматичномувимикачі можнарозрізнитинаступніосновніелементи:контакти іздугогасноюсистемою; привід;механізмвільногорозчіплювання;розчіплювачі;допоміжніконтакти.


5.Струмовавідсічка

 

5.1Максимальнийструмовий захист

Задопомогою ССЗздійснюється захист від короткихзамикань урозподільчихмережах 10 кВ.Розрахунок ССЗполягає увиборіструмуспрацюваннязахисту,струмуспрацювання реле, годиниспрацюваннязахисту. Привиборіструмуспрацювання максимальногострумовогозахистунеобхідно забезпечити неспрацюваннязахисту припроходженніструмів послеаварійнихрежимів.

>Необхіднорозглянути усіможливі послеаварійнірежими:

а)відключенняблизькоготрифазного короткогозамикання налініях, щовідходять відЦЖ. Неспрацювання максимальногострумовогозахисту навідключеннядосягаєтьсявиборомструмуспрацюванняструмових релебільшим, ніжнайбільшийструм урежимі саме запуску:

   (1)

деКнкоефіцієнтнадійності,приймаєморівним 1,2 (реле типу РТ – 80);

>Кв-коефіцієнт Повернення реле,приймаємо 0,8;

>Кс.зп –коефіцієнт саме запуску,приймаємо 2,2;

>Iроб.мах –максимальнийробочийструмелемента, щозахищається, у нормальномурежимі що улініїЛ1.

                                (2)

деIроб.мах –струмнавантаження в послеаварійномурежимі.

>Необхідно провестиузгодженнячутливостізахистів. Цеузгодженняполягає такимпараметрівспрацювання, при якінаступний захист,розташованийближче доджерелаживлення,мавбільшийструмспрацю-вання,тобто бувменшчуттєвий, ніжпопередній,розташований далі відджерела йближче домісцяушкодження;

б) для схемзахистуліній звключенням реле нафазніструми,розра-хунок кчвиконується попервиннихструмахушкодження йспрацюваннязахисту.

                      (3)

деIк..мін –струм у реле приметалевомуКЗлінії, що вкінцізахищається , умінімальномурежимі роботисистемиживлення;

>Iс.з. –струмспрацюваннязахисту:

Дляосновноїзониобов'язковезначенняkсх 1,5, азонирезерву-ванняkсх 1,2.

>Струмспрацювання релеструмуКА3,КА4,пусковихорганів ССЗвизначається заформулою:

                                               (4)

деІс.з. -струмспрацюваннязахисту;

>nт -коефіцієнттрансформаціїтрансформаторівструму;

>kсх -коефіцієнтсхеми (схемз'єднаннятрансформаторів узірку)kсх=1.

Часспрацюваннязахиступідбирається ізумовиселективностізахисту йтермічноїстійкостіелемента, щозахищається:

>tс.з=tвідкл.вим. +tс.рз. , (5)

деtвідкл.вим. – годинувідключеннявимикачаВКЭ-10-20,рівний 0,1 з.;

>tс.рз – годинуспрацювання релейногозахисту,приймається 0,5 з.

>tс.з. =0,1 + 0,5 = 0,6 з.

ПриКЗ умісці К1повиннийспрацювати захист навимикачіQ3, а усііншіповиннізалишитися вроботі.

5.2Відсічка безвитримки години

>Струмспрацюванняструмовоївідсічки приїївиконанні як основногошвидкодіючогозахистулінійповиннийзадовольнятиумові:

>Іс.о. (6)

де -мінімальнезначенняструмудвофазногоКЗнаприкінцілінії.

>Кчосн.зах. = 1,5 –чутливість згідноПУЕ основногозахисту

>Струмспрацювання релеструмуКА1,КА2,пусковихорганівструмовоївідсічкивизначається поформулі:

>Іс.р.=КсхІсо/nт (7)

>Також винне бутизабезпеченовідстроюванняструмовоївідсічки відкидківструмунамагнічуваннясиловихтрансформаторів:

>Іс.о.(4...5…5)SІном.тр. (8)

P.SІном.тр=SSном.тр./ , (9)


деSSном.тр – суманомінальнихпотужностей всіхтрансформаторів, щоживляться полінії;

>Uном –середняномінальнанапругалінії.

6. >Розрахунокуставок максимальногострумовогозахистукабельноїлінії 10 кВ

>Розраховуємоуставкизахистів налінії 10 кВЛ1 у нормальномурежимі.

>Струмспрацюванняпускових реле типуРТ-80відстроюється від максимальногоробочогострумулінії.

>Максимальнийструмлініїскладає 99,74 А

>ЗнаходимоIc.з. поформулі (7.1):

А

Прикоефіцієнтітрансформаціїтрансформаторівструму 400/5 =80струмспрацьовування реледорівнює:

А

>Приймаємоуставку 6 Щодо реле типуРТ-80, тодіIс.з.= 480 А.

>Перевіркакоефіцієнтачутливості призахисті вумовахКЗ на шинахЦЖ, коливимикач 1 ужеспрацювавздійснюється поформулі (7.3):


>Чутливістьзабезпечується.

>Розрахуємострумспрацюванняпускових реле типуРТ-80 в послеаварійномурежимі,тобто привідключеннівимикачаQ5, (призамкнутійпетлі).Максимальнийструмлінії в цьомувипадкускладає 199,48 А.

>Струмспрацюваннязахистудорівнює:

А

>Струмспрацювання реледорівнює:

А

>Приймаємоуставку 13 Щодо реле типуРТ-80, тодіIс.з.= 1040 А

>Коефіцієнтчутливості

>Чутливістьзабезпечується.

7.Розрахунокструмовоївідсічки

>МінімальнезначенняструмудвофазногоКЗнаприкінцілінії:

А

>Струмспрацюванняструмовоївідсічки:


А

>Відстроюванняструмовоївідсічки відкидківструмунамагнічуваннясиловихтрансформаторів:

P.SІном.тр = 2520 /А

>Іс.о. = (4...5…5)138,56=(554,24…692,8) А


8.Захист відзамикання на грішну землю

 

8.1Загальнасигналізація відзамикання на грішну землю

>Замикання на грішну землюоднієїфази вмережах ізізольованоїнейтралью неєаварією.Споживачівключені наміжфазнінапруги,продовжують нормальнопрацювати. Цедаєможливістьвиконувати захист відзамикання на грішну землю, щодіє на сигнал. Схемаскладається із одного максимального реленапруги,включеного нанапругунульовоїпослідовності.

>Пристрійсигналізаціїпідключається дотрансформаторівнапруги,установлених на шинах.

Схема прилаштуюнеселективноїсигналізації призамиканнях на грішну землю приведено на малюнку 1.

Малюнок 1 - Схема прилаштуюнеселективноїсигналізації призамиканнях на грішну землю

8.2Струмовий захистнульовоїпослідовності

>Тривала роботамережі призамиканніфази на грішну землюнеприпустима черезможливістьпорушенняміжфазноїізоляції вмісціпошкодження й переходу однофазногозамикання вбагатофазне.Можливітакожвипадкиподвійнихзамикань на грішну землювнаслідокпідвищення в разнапругнепошкоджених фазщодоземлі. Тому,поряд ззагальнимпристроєм контролюізоляціїнеобхіднопередбачатиселективний захист накожномуприєднанні.Звичайноцеструмовий захист.

>Імовірністьпошкодженняміжфазноїізоляціївизначається не лишетривалістюпроходженняструму черезмісцезамикання на грішну землю, але й йзначеннямструму. Тому длязапобігання переходуоднофазнихзамикань убагатофазнімаксимальнийструмзамикання на грішну землю вмережахнапругою 10 кВповинний бути не более 30 А.

>Припустиміструмизамикання на грішну землюзвичайно меншеробочихструмівелемента, щозахищається. Томуструмовий захист відзамикання на грішну землювиконується ізвключенням реле нафільтрструмунульовоїпослідовності.Він приходити удіюзавдякипроходженню попошкодженійділянціструмунульовоїпослідовності,обумовленогоємністювсієїелектричнопов'язаноїмережі безурахуванняємностіушкодженоїлінії.

Длявиконаннязахисту якфільтрструмунульовоїпослідовностівико ->ристовується трансформаторструмунульовоїпослідовності (ТНС) –TAZ.


9.Захистелектричнихмережнапругою до 1 кВ

>Електричнамережанапругою до1кВ винна матіршвидкодіючий захист відструмів короткогозамикання, щозабезпечуєнеобхіднучутливість й поможливостіселективневідключенняпошкодженої ділянки.

>Усімережіусерединіприміщень, щовиконанівідкритоізольованими проводами,поряд ззахистом від короткогозамиканняповинні матір захист відперевантажень.Величиною, щовпливає, при короткихзамиканнях йперевантаженняхєструм. Томутакізахистиназиваютьсяструмовими.Найпростішимструмовимзахистомє плавкийзапобіжник -цеелектричнийапарат,призначений длязахистуланцюгів віднадструмів.Вінспрацьовує автономно, узалежності відступеня йтривалостівпливуструму, й невимагаєяких-небудьзовнішніхвимірювальних йкеруючихланцюгів.Основнимиелементамизапобіжникає плавка вставка й патрон.

Уелектричнихмережах до 1 кВ здобулипоширеннязапобіжникитипів ПР (>запобіжники ізрозбірними патронами безнаповнювача),НПН (>запобіжник ізнаповнювачем й ізнерозбірним патроном),ПН (>запобіжник ізнаповнювачем й ізрозбірним патроном), атакожшвидкодіючізапобіжникитипів ПНЛ,ПБВ,ПБФ.

Однакплавкізапобіжникиєапаратамиодноразової дії, щоєїхнім великимнедоліком. Тому, у даний годинуширокепоширення здобулиавтоматичнівимикачі.

>Автоматичнийвимикачпризначений дляавтоматичногорозмиканняелектричнихланцюгів приненормальних режимах роботи й длярідкихоперативнихпереключень принормальних режимах роботи.

>Автоматизабезпечуютьобмеженняструмів умережі, бо смердотівідключаютьланцюг доти, якструм короткогозамикання внійдосягнезначенняiу. Уавтоматичномувимикачі можнарозрізнитинаступніосновніелементи:

-контакти іздугогасноюсистемою;

-привід;

-механізмвільногорозчіплювання;

-розчіплювач;

-допоміжніконтакти.


10. Автоматика

 

10.1Автоматичневключення резерву (>АВР)

>АВРживленняобладнанняпередбачають у всіхвипадках, колиперерва велектропостачаннівикликаєзбитки,значноперевищуючивартість установкипристроївАВР.

Уданомувипадку, привідключенні одного ізживильнихтрансформаторів,другий поддієюАВРприймає у собі всенавантаження,перевантажуючись вприпустимихмежах,забезпечуєбезперебійнеелектропостачанняспоживачів.Ефективність діїАВР у системахелектропостачанняскладає 90-95%.Автоматичневключення резервногоживленнявідбувається послеспрацювання релейногозахисту, атакож припомилковихдіяхчергового персоналу чимимовільноговключеннявимикачів.

>релейний захистпристрій трансформатор

10.2Автоматичнеповторневключення (>АПВ)

Напідстанції іздвома й более трансформаторамипоряд зпристроямиАВРможутьпередбачатися йпристроїАПВ.СутністьАПВполягає до того, щоелементсистемиелектропостачання,відключивши поддієюзасобуспрацьовування релейногозахисту,зновувключається поднапругу,якщо немаєзаборони наповторневключенняїї.Якщо причина, щовикликалавідключенняелемента,зникла, тоелементзалишається вроботі йспоживачпродовжуєодержуватиживлення практично безперерви.

При цьому дії їхньогоповинні бутипогоджені. Пуск прилаштуюАПВдозволяють лише призовнішніх короткихзамиканнях. Дляцієї мети можнавикористовуватимаксимальнийструмовий захист, установлень із боцінижчоїнапруги трансформатора.

>Спрацюваннязахистусвідчить провиникненняпошкодження на шинах чи про ті, щозовнішнє короткій нозізамикання невідключилосявідповіднимзахистом. При цьомувідключаєтьсявимикач із боцінижчоїнапруги трансформатора йпристрійАПВвключає його повторно.

У всіхіншихвипадках подачанапруги насекцію шин, щовтратилаживлення, винназдійснюватисядією прилаштуюАВР.

>ПристроїАПВпередбачені для:

-повітрянихлінійнапругою 110 кВ;

-підстанційнапругою 110/10 кВ;

- РПнапругою 10 кВ;

-кабельнихлінійнапругою 10 кВ.

10.3автоматичнечастотнерозвантаження (АЧР)

Напідстанціїнапругою 110/10 кВ йрозподільчомупунктінапругою 10 кВпередбачаютьпристроїавтоматичного частотногорозвантаження длявідключеннячастиниелектроприймачів привиникненнідефіцитуактивноїпотужності вживильнійенергосистемі.

>Дію АЧР йвзаємодію ізіншими видами автоматики й системамикерування,організовано таким чином, щоцілкомвиключеневідновленняживленняелектроприймача,відключеного АЧР відджерелелектроенергії йвузлаенергосистеми іздефіцитомактивноїпотужності.

10.4Автоматичнерегулюваннянапругитрансформаторів

Напідстанціїнапругою 110/10 кВустановленітрансформатори типуТМ-75000/110/35/10, щопостаченіпристроємрегулювання поднапругою,тобторегулювання поднавантаженням (>РПН).

У зв'язку ізцим,з'являєтьсяможливістьавтоматичнорегулюватинапругу шляхомпереключення числавитківоднієї із обмоток трансформатора без йоговідключення.Перемикаючийпристрійрозташований насторонівищоїнапруги.


11.Захист намікроелектронному релеУЗА-АТ

>Сучаснімікроелектронні релевиготовляють увиглядієдиного блоку,якийскладається із плат,скріпленихміж собою задопомогоюрізьбовихстійок.

>Пристрійпризначений длявикористання в схемах релейногозахисту йпротиаварійної автоматики длязахистуелектричних машин,трансформаторів йлінійелектропередач при короткихзамиканнях.

>Пристрійзабезпечує:

-токовувідсічку (ТБ) ізтимчасовоюзатримкою 70-100 мс чи 150-200 мс, Яказадається із передупанелі;

- напрямів захист відзамикання на грішну землю;

- захист відперегрузулінії;

-спрацювання МТЗ чи ТБ занайбільшим звхіднихтоків;

-функцію однократногоАПВ.

>ПристрійУЗА-АТмістить всобідискретнийвхід,якийзабезпечуєіндикаціюспрацювання,розмножування й поширеннявихідного сигналузовнішньогозахисту (>наприкладдуговий).

>Технічнідані прилаштуюУЗА-АТнаведені втаблиці 7.1.

>Таблиці 1 -Технічнідані прилаштуюУЗА-АТ

>Уставкаструмуспрацювання, А >Уставкавитримки години, з >Уставкаструмувідсічки, разів. >УставкаАПВ, з
>Діап., А >Кількість >Дскр., А >Діап., з >Кількість >Діап. >Діап., разів >Кількість >Дискр., разів >Діап., з >Кількість >Дискр., з
>Ін=5А >Ін=1А >Ін=5А >Ін=1А
1-2,27 0,4-0,91 128 0,01 0,004 0,3-25,8 256 0,1 2-17,75 64 0,25 0,5-8 16 0,5
2-4,54 0,8-1,82 128 0,02 0,008
4-9,08 1,6-3,63 128 0,04 0,016
8-18,16 3,2-7,26 128 0,08 0,032

Схемупідключення прилаштуюУЗА-АТ показано на малюнку 2.

Малюнок 2 - Схемапідключення релеУЗА-АТ


Схожі реферати:

Навігація