Шпоры по энергетике (электротехнике)

Текст:

1 Основные требования, предъявляемые к устройствам релейной защиты,

селективность (избирательность) – способность защиты отключать только поврежденные линии. Если по принципу действия защита действует только на поврежденном элементе, то эта защита с абсолютной селективностью. Если РЗ действует на смежный участок, то это защита с относительной селективностью.

Иногда в целях упрощения РЗ и в целях более быстрого отключения допускается неселективное действие, однако они должны быть исправлены последующим действием автоматики.

быстродействие необходимо по причинам:

- для повышения устойчивости параллельной работы источников питания;

- для уменьшения влияния снижения напряжения на работу потребителей;

- для уменьшения объема разрушения изоляции и токоведущих частей;

- для повышения эффективности действия некоторых устройств автоматики;

- для повышения безопасности обслуживания электроустановок;

tотк = tзащ + tов

tов ≈ 0,06 – 0,15с

tзащ ≥ 0,02 – 0,04с

чувствительность – способность защиты реагировать на повреждение элемента в минимальных режимах работы системы.

Выполнение защиты встречают большие затруднения, т.к. с развитием сетей и увеличением их нагрузок токи короткого замыкания часто оказываются соизмеримы с токами нагрузки.

Чувствительность защит оценивается коэффициентом чувствительности:

надежность – способность защиты выполнять заданную функцию, сохраняя эксплуатационные характеристики в заданных пределах в течение заданного времени

2 Структурная схема устройств релейной защиты.

Защита состоит:

1 – измерительная часть;

2 – логическая часть;

3 – источник оперативного тока;

4 – исполнительные органы.

Измерительная часть получает питание от измерительных трансформаторов ТV и TA и непрерывно контролирует состояние защищаемого устройства.

Логическая часть определяет программу защиты в зависимости от сигналов измерительной части. Основным элементом защиты является реле.

Классификация реле:

- по конструктивному исполнению: а) электромеханические реле с подвижными элементами и контактами; б) статические – без подвижных элементов и контактов;

- по назначению: а) измерительные (реле тока напряжения и т.д.); б) логические (реле времени, промежуточные и указательные реле);

- по принципу действия: а) электромагнитные; б) индукционные; в) магнитоэлектрические; г) поляризованные;

- по роду величины, вызвавшей срабатывание реле: а) тока; б) напряжения; в) мощности;

- различают реле максимального и минимального действия;

- по способу включения в защищаемую цепь: а) первичные (обмотки включаются непосредственно в защищаемую цепь); б) вторичные (через измерительные TA и TV);

- по способу воздействия на привод выключателя: а) прямого действия; б) косвенного.

Реле прямого действия обычно встраиваются в привод выключателя и поэтому часто называются встроенными. Эти реле воздействуют на отключаемое устройство выключателя, они не имеют контактов и не требуют источников оперативного тока.

РТМ – реле тока мгновенного действия;

РТВ – реле тока с выдержкой времени;

РНМ – реле напряжения мгновенного действия;

РНВ – реле напряжения с выдержкой времени.

4 Назначение устройств релейной защиты.

Основным назначением УРЗ является автоматическое отключение поврежденного элемента от неповрежденной схемы путем воздействия на выключатель. Другое: выявление опасных ненормальных режимов (перегрузки оборудования, повышение напряжения).

Надежная бесперебойная работа энергосистемы не может быть обеспечена только с помощью УРЗ. Поэтому применяются различные виды автоматики. Основными из них являются:

АПВ (автоматическое повторное включение):

АВР (автоматический ввод резерва)

АЧР (автоматическая частотная разгрузка) – Р_г = Р_п

АРВ (автоматическое регулирование возбуждения)

ЧАПВ (частотное АПВ)

Автоматическая синхронизация (включение машин на параллельную работу)

3 Основные принципы построения защит.

Основной задачей построения релейной защиты энергоблоков является обеспечение ее эффективного функционирования по возможности пpи любых видах повреждений, предотвращение развития повреждений и значительных разрушений защищаемого оборудования, а также предотвращение нарушений устойчивости в энергосистеме.

Для блоков генеpатоp-тpансфоpматоp с генераторами мощностью более 10 МВт согласно ПУЭ должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы: замыканий на землю в обмотке статора; междуфазных замыканий в обмотке статора генератора и на его выводах; замыканий между витками одной фазы в обмотке статора турбогенератора; междуфазных замыканий в обмотках и на выводах трансформатора; однофазных замыканий на землю в обмотке трансформатора и на его вы-водах, присоединенных к сети с большими токами замыкания на землю; замыканий между витками в обмотках трансформатора; внешних коротких замыканий; перегрузки генератора токами обратной последовательности (для блоков с генераторами мощностью более 30 МВт); симметричной перегрузки обмотки статора генератора и обмоток трансформатора; перегрузки обмотки ротора генератора током возбуждения (для турбогенераторов с непосредственным охлаждением обмоток); повышения напряжения на статоре генератора и трансформаторе блока (для блоков с турбогенераторами мощностью 160 МВт и более и для всех бло-ков с гидрогенераторами); замыканий на землю в одной точке цепи возбуждения; замыканий на землю во второй точке цепи возбуждения турбогенератора мощностью менее 160 МВт; асинхронного режима с потерей возбуждения; понижения уровня масла в баке трансформатора; частичного пробоя изоляции вводов 500 кВ трансформаторов.

Количество устанавливаемых основных защит и схемы их подключения зависят от электрической схемы блока. Hа блоках, подключенных к ОРУ 110-220 кВ, работающих по схеме "две системы шин с обходной", устанавливаются следующие основные защиты: продольная дифференциальная защита генератора; поперечная дифференциальная защита генератора; защита от замыканий на землю в обмотке статора; защита от замыканий на землю в обмотке ротора и в цепях возбуждения; дифференциальная защита трансформатора (автотрансформатора); газовая защита трансформатора; защита от повышения напряжения.

Hа блоках, присоединенных к ОРУ напряжением 330 кВ и выше со схемой "4/3" или "полуторной" схемой, дополнительно устанавливается: контроль изоляции вводов 500 кВ и выше трансформаторов (авто-трансформаторов); дифференциальная защита ошиновки высокого напряжения трансформатора.

Для ближнего резервирования и в случае отказа основных защит блока устанавливается резервная дифференциальная защита блока, охватывающая генератор и трансформатор блока вместе с ошиновкой на стороне высшего напряжения.

Для дальнего резервирования пpи отказах защит и выключателей смежных элементов (шин, линий, автотрансформаторов) на энергоблоках должны устанавливаться: защита от однофазных коротких замыканий; защита от несимметричных коротких замыканий; защита от симметричных коротких замыканий.

Устройства защиты от внешних коротких замыканий должны действовать только на отключение блока от сети выключателя на стороне высшего напряжения. Пpи отказе какого-либо из этих выключателей защита от внешних коротких замыканий должна с помощью УРОВ гасить поле генератора.

Для ликвидации анормальных режимов на энергоблоках должны устанавливаться: защита от симметричной пеpегpузки (действует на сигнал); защита от несимметpичных пеpегpузок (действует на отключение блока от се-ти); защита от пеpегpузки pотоpа (две ступени - пеpвая на pазвозбуждение и втоpая на отключение генеpатоpа или блока от сети); защита от асинхронного режима при потере возбуждения генеpатоpа (дейст-вует на автоматическую разгрузку блока и гашение поля или на отключение блока в случаях, когда асинхронный pежим генеpатоpа недопустим).

5 Источники оперативного тока.

Опер. ток – это ток, который используется для дистанционного управления выключателями, для питания цепей защит, автоматики, телемеханики и сигнализации.

Основное требование – высокая надежность. Напряжение и мощность источника должны быть достаточными для управления выключателями и питания защит.

Источники постоянного опер. тока – аккумуляторные батареи 220,110,48 и 24 В. Пост. опер. ток используется на ЭС и мощных ПС. Его достоинство: высокая надежность. Недостатки: необходимость спец. помещений для установки аккумуляторных батарей, необходимого квалифицированного персонала для обслуживания, необходимость в подзарядных агрегатах.

Источники переменного опер. тока: измерительные ТА, TV, ТСН.

ТА – надежный источник для защиты от КЗ; не используются для питания защит, действие которых не связано с увеличением тока защищаемой цепи.

TV и ТСН не обеспечивают надежного питания защит от КЗ, т.к. при КЗ напряжения могут сильно снижаться.

Схемы использования переменного опер. тока: схема с дешунтированием катушек откл. выключателя; схема с выпрямит. блоками питания; схема с предварительно заряженными конденсаторами.

В норм. режиме ток от ТА проходит через обмотку и замкнутый контакт, минуя катушку отключения контакта выключателя. При к.з. реле срабатывает и переключает свои контакты. Первым замыкается нижний контакт при замкнутом верхнем, тем самым катушка отключения дешунтируется и получает питание. При этом ток от ТА будет идти не только по обмотке реле, но и по катушке отключения.

Выпрямительные блоки питания делятся на токовые, напряжения и комбинированные. Токовые обеспечивают надежное питание защит от КЗ. Блоки питания напряжения обеспечивают надежное питание при повреждениях не связанных с увеличением тока; комбинированные обеспечивают надежное питание защит от всех видов повреждений.

В нормальном режиме конденсатор заряжен через блок питания и заряда (БПЗ). При исчезновении напряжения заряд конденсатора сохраняется, поэтому при срабатывании реле защиты замыкает цепь на катушку отключения выключателя и конденсатор разряжается, при этом срабатывает катушка отключения и отключает выключатель.

6 Токовая отсечка мгновенного действия (без выдержки времени).

Селективность ТО обеспечивается не подбором выдержек времени как у МТЗ, а своей соответствующим выбором тока срабатывания т.е. ограничением зоны действия ток срабатывания выбирается больше макс. тока КЗ при 3-х фазном КЗ в конце защищаемой линии.

ТО не защищает всю линию, считается эффективной и рекомендуется к применению, если она защищает не менее 18-20% длины линии. Таким образом, ТО не может являться единственной защитой в линии. Зона действия ТО осуществляется графически, зона действия не является величиной постоянной, а изменяется в зависимости от режима работы системы, вида КЗ, наличия переходных сопротивлений и места повреждения. Время действия ТО складываются из времени действия токового и промежуточного реле.

7 Токовая отсечка с выдержкой времени.

МТО не защищает всю линию. Желание защитить всю линию привело к применению отсечек с выдержкой времени. Схема такой отсечки аналогична схеме МТЗ. Зона действия отсечки с выдержкой времени не должна выходить за пределы зоны действия МТО последующей линии

; =1.1

с – ступень селективности.

8 Максимальная токовая защита. Выбор параметров срабатывания.

МТЗ могут быть трехфазные или на двухфазном токе выполняются с помощью реле прямого или косвенного действия, могут выполняться как на постоянном оперативном токе, так и на переменном. По виду характеристики времени срабатывания защиты МТЗ могут быть с независимой от тока характеристикой выдержки времени или с зависимой характеристикой. Принципиальная схема МТЗ на постоянном оперативном токе с независимой характеристикой выдержки времени:

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ СРАБАТЫВАНИЯ

- ток срабатывания защиты

1. Защита не должна срабатывать от максимальных нагрузочных токов

2. Токовое реле защиты сработав при внешних к.з. должно вернуться в исходное положение после отключения к.з.

- ток срабатывания реле

- время срабатывания защиты

9 МТЗ с пуском минимального напряжения.

В нормальном режиме контакты токового реле минимального напряжения разомкнуты. При перегрузках ток реле может замыкать свои контакты, однако защита в целом не срабатывает, так как при перегрузке не замыкает свои контакты реле минимального напряжения. При КЗ токи на защищаемом элементе увеличиваются, а напряжения снижаются КА и КV замыкают свои контакты и защита с выдержкой времени отключает выключатель Q. При неисправности в цепях трансформатора напряжение реле KV замыкает свои контакты. Однако защита не срабатывает, так как разомкнуты контакты КА (если нет перегрузки).

Для повышения чувствительности к двухфазным КЗ в схеме используются 3 реле минимального напряжения, включенные на различные линейные напряжения. Однако эти реле имеют недостаточную чувствительность при однофазном КЗ, поэтому в сетях с глухо заземлённой нейтралью в схеме защиты предусматривается четвертое реле напряжения, включенное на напряжение нулевой последовательности. Напряжение срабатывания реле минимального напряжения выбирается из следующих условий:

1. они не должны действовать при минимальном уровне рабочего напряжения; 2. реле, срабатывая при внеш. КЗ, должно разомкнуть свои контакты после отключения внешнего КЗ. , где - коэффициент отстройки, - коэффициент возврата, - коэффициент трансформации.

Чувствительность проверяется как по току, так и по напряжению. Коэффициент чувствительности: , где - напряжение срабатывания защиты,- максимальная защита остаточного напряжения в месте установки защиты при КЗ.

Ток срабатывания защиты выбирается не по максимальному нагрузочному току с учетом само запуска ЭД, а по длительному току в нормальном режиме без учета перегрузок и само запуска ЭД. – без блокировки МТЗ. - для основной зоны.

10 МТЗ нулевой последовательности в сетях с заземлённой нейтралью.

В токовом реле защиты протекает геометрическая сумма трех фаз , поэтому в нормальном режиме при всех видах трехфазных замыканий . В реальных условиях . Поэтому защита не реагирует на реальные токи нагрузки и междуфазные к.з.

При к.з. на землю . Если , то защита срабатывает и отключается выключатель.

Работа защиты усложняется погрешностями трансформатора тока. Из-за погрешностей в реле протекает ток небаланса, равный геометрической сумме токов намагничивания трансформатора тока: .

Выдержка времени защиты выбирается по ступенчатому принципу. На наиболее удаленном участке сети выдержка времени принимается минимальной и увеличивается по направлению к защищаемой нейтрали. Обычно выдержка времени, МТЗ нулевой последовательности, меньше, чем выдержка времени МТЗ на полные токи фаз.

0, 1, 2, 3, 4 – МТЗ на полные токи фаз;

001, 002, 003 – МТЗ нулевой последовательности.

; .

Токи срабатывания защит нулевой последовательности выбираются в зависимости от выдержек времени защит. Если выдержка времени МТЗ нулевой последовательности оказывается больше выдержки времени междуфазных к.з. , то защиты выбирается по условию отстройки от : ;

– определяется выражением . Если , то ток срабатывания выбирается больше , протекающем в реле при трехфазном замыкании в конце линии.

- коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей в токе к.з.;

- коэффициент однотипности трансформаторов тока (0,5 для однотипных, 1 для разнотипных);

с – полная погрешность ТТ (с=10%=0,1);

- максимальное значение периодической составляющей тока трехфазного к.з. в конце линии или в начале следующей.

11 Трёхступенчатая токовая защита.

Это сочетание мгновенной ТО, отсечки с выдержкой времени и МТЗ.

Основное назначение-более быстрое отключение при кз.

12 Защита от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью.

С изолированной нейтралью работают высоковольтные линии 35 кВ и ниже. Ток замыкания на землю в такой сети обусловлен емкостной проводимостью сети. Величина тока замыкания на землю обычно не превышает нескольких десятков ампер. При необходимости ток замыкания на землю может быть уменьшен путем установки ДГР. Поскольку токи замыкания на землю не велики, а треугольник междуфазных напряжений не искажается, то замыкания на землю – не сказываются на работе потребителей. Согласно ПТЭ, ПУЭ допускается длительная работа сети с замыканием на землю в течение 2 часов.

Защита от замыканий на землю обычно выполняется с действием на сигнал, за исключением горных разработок, передвижных установок. В таких сетях защита по условиям ТБ должна действовать на отключение.

13 Токовые направленные защиты нулевой последовательности в сетях с заземлённой нейтралью.

В сетях, в которых заземленные точки нейтралей трансформаторов находятся с одной из сторон рассматриваемого участка сети, ненаправленная защита не обеспечивает селективности, поэтому используется направленная защита нулевой послед. Направленная защита получается путем добавления в схему ненаправленного МТЗ реле направления мощности.

Схема напр. МТЗ нулевой последовательности:

KW – реле направления мощности, реагирует на направление мощности нулевой последовательности. Токовая обмотка этого реле подключается на ФТНП, а обмотка напряжения подключается на ФННП, т.е. на напряжение 3U₀. В качестве ФННП используется разомкнутый треугольник трансформатора напряжения. В качестве реле направления мощности могут использоваться или синусные реле или реле смешанного типа.

ФТНП-фильтр токов нулевой последовательности

ФННП фильтр напряжений нулевой последовательности

Ток срабатывания КА выбирается, так же как и у направленной защиты, а выдержки времени выбираются по встречно-ступенчатому принципу.

15 Дифференциальные токовые защиты. Принцип действия.

Это защиты с абсолютной селективностью, т. е. по своему принципу действия защита реагирует на повреждение только на защищаемом элементе, поэтому она может быть выполнена быстродействующей. Дифференциальные защиты подразделяются:

- продольная д. з. может использоваться как для одинарных, так и параллельных линий;

Принцип действия защиты основан на сравнении величины и фазы тока по концам защищаемой линии. Для выполнения защиты используется два комплекта ТТ, которые устанавливаются по концам линий и имеют одинаковые коэффициенты трансформации. В режиме нормальной нагрузки при внешних КЗ и качаниях в системе по первичным обмоткам ТА1 и ТА2 протекает один и тот же ток, и в током реле протекает разность вторичных токов. Если трансформаторы тока работают с одинаковыми параметрами, то разность вторичных токов равна 0 и ток реле замыкает свои контакты.

- поперечная д. з. используется для защиты только параллельных линий.

Принцип действия защиты основан на сравнении токов одноименных фаз параллельных линий; для выполнения защиты на параллельных линиях устанавливают ТТ с одинаковыми коэффициентами трансформации, а токовое реле защиты включается на разность токов одноименных фаз параллельных линий. В режиме нормальной нагрузки и при внешних к.з. по параллельным линиям протекают одинаковые токи I1 и I2; т.к. ТТ имеют одинаковые коэффициенты трансформации то равны и их вторичные токи. Т.к. в токовом режиме защиты протекают разность вторичных токов, то в идеальном случае ток в реле будет равен нулю. Таким образом, по принципу действия, защита не реагирует на внешние к.з., и может быть выполнена без выдержки времени.

14 Токовая защита от замыканий на землю, реагирующая на токи установившегося режима.

Токовая релейная защита подключается к фильтру токов нулевой последовательности, в качестве которой может использоваться трёх трансформаторный фильтр.

В нормальном режиме по токовому реле протекает . При междуфазных КЗ значение увеличивается, чтобы защита ложно не срабатывала в этих режимах .

Недостатки: большие токи , в результате схема оказывается малочувствительной и первичный ток срабатывания защиты оказывается

Более широкое применение получила защита с одним трансформаторным фильтром нулевой последовательности.

Первичные токи фаз, протекающие по жилам силового кабеля образуют магнитные потоки, которые суммируются в магнитопроводе ТНП и образуют суммарный поток Если ,то во вторичной обмотке наводиться ЭДС под действием которой в реле протекает ток. Если , то защита срабатывает. Значит поэтому в нормальном режиме и при междуфазных КЗ и защита не срабатывает. Однако работа защиты усложняется тем, что жилы силового кабеля располагаются несимметрично относительно вторичной обмотки ТНП.

В результате появляется , от которого защита должна быть расстроена.

Как показывает опыт эксплуатации, по оболочке и броне силового кабеля могут протекать блуждающие токи или токи брони.

Под действием этих токов наблюдается ложное срабатывание защиты. Для исключения ложного срабатывания оболочка и броня кабеля от места установки ТНП до кабельной воронки изолируются от земли. Воронка заземляется и заземляющий провод выпускается через.

16 Продольная дифференциальная токовая защита линии. Выбор параметров срабатывания.

В режиме нормальной нагрузки при внешних КЗ и качаниях в системе по первичным обмоткам ТА1 и ТА2 протекает один и тот же ток, и в током реле протекает разность вторичных токов. Если трансформаторы тока работают с одинаковыми параметрами, то разность вторичных токов равна 0 и ток реле замыкает свои контакты. Работа защиты усложняется из-за разных погрешностей ТТ, поэтому разность вторичных токов не равна 0, поэтому в токовом реле протекает ток небаланса:

,-токи намагничивания ТТ.

Для того, чтобы защита ложно не сработала, необходимо ток срабатывания защит выбрать больше тока небаланса:

- коэф-т, учитывающий наличие апериодической составляющей в токе КЗ, ;

- коэф-т однотипности тр. тока, , ;

- полная погрешность,

- макс. значение периодической составляющей тока внешнего 3-ех фазного КЗ.

При КЗ в реле протекает сумма вторичных токов. Если , то реле срабатывает и без выдержки времени отключает выключатель.

Достоинства: защита отключает повреждения по всей длине линии без выдержки времени;

Недостатки:

- высокая стоимость соединительного кабеля и работ по его прокладке;

- возможна неправильная работа защиты при обрывах соединительных проводов. Это редко, т.к. в схеме защиты предусматривается устройства автоматического контроля исправности соединительных проводов.

Защита применяется на ответственных линиях длиной до 10-15 км.

17 Поперечная дифференциальная токовая защита линии.

В режиме нормальной нагрузки и при внешних к.з. по параллельным линиям протекают одинаковые токи I1 и I2; т.к. ТТ имеют одинаковые коэффициенты трансформации то равны и их вторичные токи. Т.к. в токовом режиме защиты протекают разность вторичных токов, то в идеальном случае ток в реле будет равен нулю. Таким образом, по принципу действия защита не реагирует на внешние к.з. и может быть выполнена без выдержки времени. Из-за погрешности ТТ при внешних к.з. в реле протекают токи небаланса; для того чтобы защита ложно не срабатывала:

Iср>Iнб

При к.з. на линии равенство токов в параллельных линиях нарушается. В поврежденной линии ток больше чем в целой. В следствии неравенства первичных токов в реле появится ток:

Iр=Iв1-Iв2

И если Iр>Icр то защита срабатывает и без выдержки времени отключает выключатель. При приближении точки к.з. к К1 или К2 и шинам противоположной подстанции ПСБ разность между первичными токами I1 и I2 уменьшается, поэтому защита может отказать в работе. Участок линии при повреждении, которого защита отказывает в работе – называют мертвой зоной защиты. Длина этой зоны меньше или равна 10% длины защищаемой линии.

Поперечная диф. защита по принципу действия является диф. защитой параллельных линий. При отключении разъединителей одной из параллельных линий защита превращается в неселективную мгновенного действия которая может ложно срабатывать не только при к.з. но и при перегрузке ЛЭП, следовательно защита должна автоматически выводится из действия при отключении одной из параллельных линий это достигается тем что при отключении одной линии разрывается вспомогательными блок контактами SQS1 и «+» оперативного тока снимается с реле защиты.

Эта защита не может выявить на какой из параллельных линий произошло повреждение, поэтому на параллельных линиях имеющих свои выключатели применяется поперечная диф. направленная защита.

18 Поперечная дифференциальная токовая направленная защита линии.

Защита имеет токовый пусковой орган и избирательный орган. В качестве избирательного органа используется реле направления мощности двустороннего действия.

Пусковой орган срабатывает при к.з. на любой из параллельной линии, а избирательный орган определяет поврежденную линию. В режиме нормальной нагрузки и при внешних к.з. точка К, токи из параллельных линий I1 и I2 равны, т.к. в реле протекает разность токов, то защита не срабатывает при условии: Iср(КА)>Iнб.

При к.з. на одной из параллельной линии равенство I1=I2 нарушается (в поврежденной линии ток больше), поэтому в реле протекает ток направление которого зависит от поврежденной линии: КЗ в К1 I1>I2; Iр=I1-I2

При таком направлении тока в токовой обмотке реле KW создается вращающий момент, который направлен на замыкание верхнего контакта, при этом отключаются выключатели поврежденной линии.

В этом случае токовая обмотка реле меняет свое направление, а следовательно меняется направление вращающегося момента при этом замыкаются нижние контакты реле KW и отключаются выключатели поврежденной линии Q2; на приемном конце линии ток от поврежденной линии протекает от шин в линию, а на не поврежденной из линии в шину, т.е. токи параллельных линий имеют противоположное направление. В реле токовой защиты будет протекать не разность а сумма вторичных токов направления суммарного тока зависит от того какая линия повреждена, это обстоятельство используется для того чтобы отключить выключатель поврежденной линии.

НЕДОСТАТКИ:

- Наличие зоны каскадного действия. При к.з. в близ подстанции Б защита установленная на подстанции А не срабатывает т.к. токи I1 и I2 примерно равны, в этом случае первым срабатывает комплект установленный на ПСБ, который отключает выключатель поврежденной линии. После отключения выключателя токи параллельных линий становятся не равными – срабатывает защита на ПСА, отключая поврежденную линию. Такое поочередное действие защиты называется каскадным. Оно приводит к увеличению времени отключения к.з. в 2 раза.

- Наличие мертвой зоны по напряжению при 3-ф к.з. в близи места установки защиты. В этом случае напряжение, подводимое к реле Uр становится столь малым, что реле КW отказывает в работе. При отключении одной из параллельных линий защита автоматически выводится из работы с помощью блок контактов выключателя.

19 Продольная дифференциальная защита шин.

На всех отходящих линиях устанавливаются ТТ с одинаковыми коэффициентами трансформации.

При нормальном режиме и внешних КЗ сумма токов притекающих к подстанции равна 0 (притекающие равны вытекающим).

Поэтому сумма токов вторичных обмоток ТТ в идеальном случае тоже равна 0 и реле КА не срабатывает. Однако в реальных условиях в реле протекает ток небаланса, который имеет наибольшее значение при внешних КЗ. Ток в реле КА при этом:

Чтобы защита не срабатывала необходимо, чтобы:

При КЗ на шинах по линиям к точке КЗ протекают токи повреждений, сумма которых равна току КЗ в точке повреждения. Соответственно сумма вторичных токов КЗ пропорциональна току КЗ в точке повреждения. Сумма вторичных токов протекает по реле КА, реле замыкает свои контакты и производит отключение выключателей всех питающих линий.

Для защиты сборных шин 6-20кВ с большим числом отходящих присоединений часто применяются неполные дифференциальные защиты сборных шин.

В этом случае ТТ, включаемые в дифференциальную защиту сборных шин, устанавливаются не на всех присоединениях, а только на наиболее нагруженных. Чувствительность неполной дифференциальной защиты сборных шин ниже чувствительности дифференциальной защиты сборных шин, т.к. приходится отстраивать защиту не только от тока небаланса, но и от суммарного максимального рабочего тока тех присоединений, на которых не установлены ТТ защиты.

20 Дистанционная защита. Принцип действия.

В разветвленных сетях с несколькими источниками питания, токовые направленные защиты не обеспечивают селективность и быстродействие, поэтому в таких сетях применяют дистанционные защиты. Органы этих защит реагируют на отношение: .

Для обеспечения селективности эта защита должна выполняться с выдержками времени, которые могут изменяться плавно или ступенчато по мере удаления от кз.

1) плавно нарастающая 2)ступенчатая 3) комбинированная

Tcз Tcз Tcз

Наиболее распространённая – ступенчатая, т.к. обеспечивает большее быстродействие. В зависимости от условий работы могут применяться 1-но, 2-ух, 3-х ступенчатые защиты.

3-х ступенчатая защита имеет 3 зоны действия, которым соответствуют 3 ступени выдержки времени.

Первая зона – защищает 75-80% длины линии и выполняется без выдержки времени.

Вторая зона – защищает всю линию, шины ПС и начало следующей линии. Она выполняется с выдержкой времени 0,5-0,6с.

Третья зона – является резервной первым двум. Она чувствительная не только к повреждениям на своей линии, но и к концу следующей.

25 Газовая защита трансформаторов

Выполняется на специальном газовом реле, которое устанавливается в патрубке расширителя бака трансформатора.

Эта защита реагирует на образование газа в баке трансформатора, который образуется или под действием электрической дуги в месте повреждения, или при сильном нагревании обмоток трансформатора. В результате газовая защита реагирует на все виды повреждений внутри бака трансформатора и не реагирует на повреждения вне бака. Эта защита реагирует также на утечку масла, на “пожар” в стали магнитопровода.

Достоинства:

– высокая чувствительность, особенно при витковых КЗ;

– при малых повреждениях защита действует на сигнал, а при значительных повреждениях – на отключение;

Недостатки:

– подвержена ложной работе при внешних КЗ, при доливке масла в трансформатор, а также при включении трансформатора в работу.

26 Защита трансформаторов от перегрузки.

Перегрузка – обычно является симметричным режимом, поэтому защита выполняется с помощью одного токового реле, включенного на максимум одной из фаз и токового реле времени.

Kотс=1.05

На 2х обмоточных тр-х устанавливается один комплект защиты (обычно со стороны питания).

На 3х обмоточных тр-х и авт-х с одинаковой мощностью обмоток, при одностороннем питании также уст-ся 1 комплект защиты со стороны питания.

При неодинаковой мощности обмоток, а также при многостороннем питании может устанавливаться 2 или 3 комплекта такой защиты.

На обслуживаемых ПС защита выполняется с действием на сигнал. На необслуживаемых ПС защита действует или на разгрузку трансформатора или на его отключение.

21 Основные органы и структурная схема трехступенчатой дистанционной защиты.

1) Пусковой орган – используются реле max тока или реле мin сопротивления. Токовое реле проще, однако, реле min сопротивления обеспечивают большую чувствительность пускового органа.

2) Дистанционный орган – определяет удаленность точки кз, в качестве такого органа используется направленное или ненаправленное реле min сопротивления. Т.е. они реагируют на отношение: .

Их характеристики задаются комплексной плоскостью сопротивления.

3) Орган выдержки времени – используются реле времени.

4) Орган направления мощности – срабатывает и замыкает свои контакты при направлении мощности кз от шин в линию, он предусматривается только в том случае, если дистанционные органы выполняются ненаправленными.

5) Спец. блокировки – предотвращающие ложную работу защиты.

При кз срабатывает пусковой орган, если мощность направлена от шин в линию, то замыкается орган направленной мощности. При кз в начале линии срабатывают дистанционные органы 1-ой и 2-ой зоны.

При замыкании ДО через контактор блокировки БК питание подается на KL и без выдержки времени отключается выключатель. Если кз в конце линии, то дистанционный орган не срабатывает, в этом случае срабатывает ДО2 т.к. .

При замыкании контактов ДО2 работает реле времени КТ2, которое через 0,5-0,6с отключает выключатель. Пусковой орган ПО и реле времени КТЗ образуют 3-ую зону, которая является резервной. Выдержки времени на КТЗ»КТ2. Для предотвращения ложного срабатывания применяют следующие блокировки:

-блокировка от неисправности во вторичных цепях TV-БЛ

-при неисправностях в цепях TV

Для предотвращения ложного срабатывания устанавливаются блокировки БМ.

При неисправности в TV контактора блокировки размыкаются:

- блокировка от качаний БК при качаниях Up вниз, а ток Ip вверх, в этих условиях реле min сопротивления может срабатывать ложно, особенно подвержены ложной работе быстродействующая первая зона. Поэтому для этой зоны предусматривается БК. При качаниях контакты блокировки разомкнуты и действие первой зоны запрещается, при кз контакты БК замыкаются и действие первой зоны разрешается.

23 Защита трансформатора от междуфазных коротких замыканий. Продольная токовая защита.

Для защиты низковольтных и высоковольтных тр-ров небольшой мощности могут использоваться плавкие предохранители, однако более широкое применение для защиты высоковольтных тр-ров получили ТО (токовые отсечки) и Продольные дифференциальные защиты.

ТО мгновенного действия могут выполняться как на постоянном так на переменном оперативном токе с помощью реле прямого и косвенного действия

Основным недостатком ТО является то, что она защищает только токопроводы от места установки защиты до сил. тр-ра и небольшую часть обмотки ВН. Обмотка НН ТО не защищается. ТО в сочетании с МТЗ и газовой защитой применяется для защиты тр-ров небольшой мощности (5.6-6.3 МВА).

Продольная токовая защита:

Принцип действия защиты основан на сравнении величины фазы по концам защищаемого трансформатора. Трансформатор тока и реле включается так ,чтобы при внешнем КЗ ток протекающий в реле был близок к нулю.

При внешнем КЗ в силовом трансформаторе в реле протекает ток небаланса.

При КЗ в силовом трансформаторе в реле протекает полный ток КЗ.

Особенности дифференциальные защиты тр-ра:

1) токи протекающие по обмоткам реле силового тр-ра не равны друг другу ,поэтому тр-ры тока надо выбирать так ,чтобы вторичные токи в плечах защиты были примерно одинаковые.

2) Защита тр-ра тока со стороны каждой обмотки имеют разные коэффициенты трансформации.

3) Для полного выравнивания вторичных токов плеч защиты применяются спец. мероприятия: уравнительные обмотки реле типов РНТ или ДЗТ или специальные выравнивающие АТ.

4) токи протекающие по обмоткам силового тр-ра в общем случае сдвинуты по фазе. Для компенсации фазового сдвига тр-ры тока со стороны Y силового тр-ра соединяются в треугольник, а со стороны треугольника – соединяются в Y.

В качестве реле диф. защиты могут использоваться РТ-40, РТМ или РКТ, ДЗТ.

Если РТ-40, РТМ защита называется диф. отсечкой.

Если РКТ, ДЗТ – диф. защита.

28 Минимальная защита электродвигателей.

Понижение питающего напряжения приводит к повышению тока в статоре и снижению вращающего момента двигателя. При восстановлении напряжения происходит самозапуск двигателя. Однако, при одновременном самозапуске многих двигателей напряжение может понизиться, что затруднит восстановление нормальной работы. Поэтому часть менее ответственных двигателей при понижении напряжения должна отключатся защитой минимального напряжения.

Функцию этой защиты может выполнять контактор с удерживающей катушкой, подключённой к силовой сети, если он имеет управление ключом самовозвратом или кнопочное управление. Контактор отключает двигатель от сети, когда напряжение снижается до (0,4-0,5) Uн.

При питании цепи управления от независимого источника для минимальной защиты напряжения применяется реле напряжения, которое может размыкать цепь удерживающей катушки при напряжении 0,25-0,7 Uн.

Чтобы минимальная защита напряжения не отключала двигатель при быстроликвидируемых КЗ в сети, вводится выдержка времени.

24 Защита трансформаторов от сверхтоков внешних коротких замыканий.

Защита предназначена для отключения трансформатора при КЗ на сборных шинах, на отходящих линиях, если защиты или выключатели указанных элементов отказали в работе.

В качестве такой защиты могут использоваться:

1. МТЗ.

2. МТЗ с пуском по напряжению.

3. Фильтровые токовые защиты.

4, Дистанционные защиты.

На понижающих трансформаторах обычно устанавливаются 1 и 2 типы. На повышающих трансформаторах МТЗ оказывается часто малочувствительна, и поэтому применяются защиты по пунктам 3,4.

На двух-обмоточных трансформаторах устанавливается один комплект защиты со стороны питания.. Условие селективности:

На 3-х обмоточных трансформаторах в общем случае устанавливается три комплекта такой защиты:

Условия селективности: ; ;

(t₁ выбирается максимальное).

На трансформаторах с двухсторонним питанием обычные МТЗ не обеспечивают селективности, поэтому применяются направленные защита.

27 Защита трансформатора от междуфазных коротких замыканий. Токовая отсечка.

Токовые отсечки:

Ток срабатывания ТО:

по условиям отстройки от бросков максимального значения тока трехфазного КЗ в точке К1:

по условию отстройки от бросков тока намагничивания при включении ненагруженного тр-ра в работу:

29 Защита асинхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ. Защита от междуфазных коротких замыканий.

Предусматриваются защиты:

А)от многофазных КЗ на выводах и в обмотках статора

Б)от перегрузок, вызванных технологическими причинами или замкнувшимся запуском или самозапуском двигателя, или длительным снижение напряжения

В)при необходимости от однофазных замыканий на землю.

Защита от многофазных КЗ

Защита может выполнятся плавкими предохранителями. Однако более широкое применение находят токовые отсечки и диф.защиты.

Токовая отсечка (меньше 5МВт)

Отсечки могут выполняться с помощью реле прямого и косвенного действия на постоянном и переменном оперативном токе.

Для двигателей мощностью меньше 2000кВт выполняется однорелейной с включением реле на разность токов двух фаз.

Ток срабатывания отсечки отстраивается от пускового тока двигателя:

30 Классификация устройств АПВ. Требования, предъявляемые к устройствам АПВ.

Согласно опыту эксплуатации большинство повреждений (70-80%) на ВЛ носит неустойчивый характер. Неустойчивыми, наз. повреждения, которые самоустраняются после снятия напряжения с линии. Таким образом, если при КЗ линию быстро откл., а затем автоматически повторно включить, то линия в большинстве случаев остается в работе. АПВ имеет высокий технико-эконом. эффект и поэтому рекомендуется на всех высоковольтных ЛЭП и смешанных линиях (ВЛ и КЛ). На КЛ применение требует спец. обоснования.

Мин время АПВ-0,5 сек

1) по кратности действия: а) однократное; б) многократное (2-ух, 3-ех кратное);

2) по числу включаемых фаз: а) 3-ех фазное АПВ, при котором линия откл. всеми тремя фазами (ТАПВ). Применяется как в сетях с глухозаземл. нейтралью, так и в сетях с изолир. нейтралью; б) 1-о фазное АПВ (ОАПВ), при котором откл. и повторно вкл. только одна линия. Применяется только в сетях с глухозаземл. нейтралью.

3) по виду оборудования: а) АПВ линий; б) АПВ силовых тр-ров; в) АПВ силовых электродвигателей; г) АПВ сборных шин.

4) по способу воздействия на привод выключателя: а) механические АПВ, встроенные в механические или грузовые приводы выключателей; б) электрические АПВ.

5)по способу проверки синхронизма на линии с двусторонним питанием:

а) несинхронное АПВ (НАПВ); б) быстродействующее АПВ (БАПВ); в) АПВ с ожиданием синхронизма (АПВОС); г) АПВ с улавливанием синхронизма (АПВУС); д) АПВ с контролем синхронизма; е) АПВ в сочетании с самосинхронизацией СГ и СК (АПВС).

6) по способу проверки напряжения: а) АПВ с контролем отсутств. напряжения (АПВОН); б) АПВ с контролем наличия напряжения (АПВНН):

7) по способу пуска устройств АПВ: а) с пуском от несоответствия между положением ключа управления и положением выключателя; б) с пуском от рел. защиты.

Основные требования:

1) АПВ должно приходить в действие при аварийном откл-ии вык-ля линии. Иск-ие составляют случаи аварийного откл. Линии сразу после её вклю-ия опративным персоналом.

2) АПВ не должно действовать при откл-ии линии в ручную или с помощью уст-в автоматики.

3) АПВ должно обеспечивать заданную кратность действия. Многократное вкл-ие от АПВ не допускается.

4) при неисправности схемы АПВ дожно предотвращаться многократное вкл-ие линий на устойчивое КЗ.

5) Время действия устройств АПВ должно быть минимальным.

6) Должно предусматриваться возможность запрета действия АПВ.

31 Устройства АПВ линий с односторонним питанием. Выбор параметров срабатывания устройств АПВ.

Время срабатывания выбирается из следующих двух условий:

- за время от момента отключения выкл-ля до момента повторного включения вык-ля должна не только погаснуть эл. дуга в месте повреждения, но и восстановить изолирующие свойства воздуха.

tсрАПВ≥tд.и+tзап

tд.и — время деионизации искр. Промежутка, tд.и≈0.1-0.3

tзап — время запаса, tзап=0.3-0.5с.

- для того чтобы откл-ся выкл-ль и успешно повторно включился, необходимо, чтобы его привод установился в состоянии готовности к повторному действию.

tсрАПВ≥tг.п.+ tзап

tг.п.=0,2-0,3 с

Минимальное время срабатывания АПВ 1-го цикла составляет порядка 0,5 с. Иногда с целью повышения успешности действия АПВ это время увеличивают до нескольких сек.

Минимальное время между 1-м и 2-м циклом АПВ не менее 20 сек., а между 2-м и 3-м не менее 60 сек.

32 Особенности АПВ на линиях с двухсторонним питанием. Виды устройств АПВ, устанавливаемых на линиях с двухсторонним питанием.

АПВ на таких линиях должно производится только после отключения выключателей линии с двух сторон, что необходимо для успешной деионизации воздушного промежутка в месте повреждения. За время бестоковой паузы в цикле АПВ вектора ЭДС источников будут расходиться на некоторый угол. Поэтому при повторном включении выключателей в произвольный момент времени могут возникать большие уравнительные токи и перетоки активной мощности, которые могут быть опасными для оборудования.

При выборе АПВ на линиях с двухсторонним питанием первоначально нужно установить, нарушается ли синхронизм напряжений или нет. Если между источниками питания имеется 5 и более связей с достаточной пропускной способностью, то считается, что синхронизм не нарушается. В таких случаях на линиях с двухсторонним питанием можно устанавливать обычные АПВ без проверки синхронизма. Если синхронизм нарушается, то на линиях с двухсторонним питанием устанавливают: НАПВ (несинхронное АПВ), БАПВ (быстродействующее АПВ), АПВОС (АПВ с ожиданием синхронизма), АПВУС (АПВ с улавливанием синхронизма).

33 Совместные действия устройств АПВ и релейной защиты.

При установке на линии АПВ имеется возможность ускорять действие РЗ, работающей с выдержкой времени (МТЗ, дистанционные защиты). Различают ускорения защиты до АПВ и после АПВ.

Ускорение до АПВ:

1,2,3- селективность МТЗ с выдержкой времени

4- неселективная ТО без выдержки времени

Параметры неселективной отсечки выбраны так, чтобы она была чувствительна к повреждениям в конце самой удаленной линии (к1).

При КЗ на любой из линий без выдержки времени срабатывает неселективная отсечка 4 и отключается выкл.Q1. При отключении Q1 запускается АПВ, которое срабатывает и повторно отключает выкл. Q1. При срабатывании АПВ ТО 4 автоматически выводится из работы. Если после АПВ повреждения на линии сохранились, т. е. устойчивое КЗ, то поврежденный участок будет отключен своей селективной защитой 1,2,3 в зависимости от т. повреждения . Если за время бестоковой паузы в цепи АПВ повреждение устранилось, то через некоторое время отсечка 4 будет автоматически введена в работу.

Достоинства: общее время сокращается в 2 р.

Недостатки:

- тяжелые условия работы головного выкл. Q1

-при отказе Q1 или АПВ теряет питание большой участок сети

- трудно обеспечить необходимую чувствительность неселективной отсечки

- схема может быть применена только в идеальной сети с односторонним питанием.

Ускорение после АПВ:

Устройство АПВ устанавливаются на каждой линии. Первоначально выкл-ль в повреждённой линии отключается селективными защитами с выдержками времени, тем самым однозначно определяется повреждение линии. При отключении выкл-ля срабатывает АПВ. При его срабатывании или блокируется выдержка времени селективной защиты или вводится доп. быстродействующая защита (неселективная токовая отсечка).

Если повреждение на линии оказалось устойчивым, то оно после АПВ будет отключаться без выдержки времени.

Ускорение после АПВ может быть применено в сетях любой конфигурации, поэтому оно получило более широкое применение.

34 Назначение устройств АВР.

Для электроснабжения потребителей принимаются схемы как одностороннего, так и многостороннего питания. Основное достоинство многостороннего питания – высокая надёжность. При повреждении одного источника питания, питание потребителей будет осуществляться от другого источника. При одностороннем питании уменьшаются уровни токов КЗ, удешевляются схемы электроснабжения и упрощается релейная защита, поэтому схема одностороннего питания получила широкое распространение в распределительных устройствах 6-35 кВ. Основной недостаток одностороннего питания – недостаточная надёжность электроснабжения. Этот недостаток может быть устранён путём применения устройств АВР. Эти устройства просты и имеют высокий технико-экономический эффект. Успешность действия АВР достигает 90% и благодаря их применению сокращается число аварий.

35 Основные требования, предъявляемые к устройствам АВР.

АВР должны приходить в действие при потере питания потребителей по любой причине, в том числе при ошибочном, самопроизвольном или аварийном отключении выключателей рабочего питания.

Действие АВР должно быть однократным для того, что бы предотвратить многократное включение резервного источника на установившееся КЗ.

Время действия АВР должно быть минимальным для того, что бы снизить перерыв в питании потребителей.

Влияние резервного источника питания от АВР должно производиться только после отключения рабочего источника для того, что бы предотвратить включение резервного источника на не отключённое КЗ в рабочем источнике

Должно пред-ся ускорение рел. защиты резервного источника после АВР.

36 Пусковые органы устройств АВР.

В общем случае устройство АВР должно содержать следующие органы:

- пусковой орган минимального напряжения (ПОН) ,предназначенный для отключения выключателя рабочего источника питания при исчезновении напряжения у потребителей;

- орган однократности пуска;

- органы контроля напряжения на резервном источнике питания.

Пусковой орган минимального напряжения (ПОН) состоит из реле минимального напряжения KV1 и KV2 и реле времени КТ. Этот орган должен срабатывать при исчезновении напряжения на шинах потребителя, но не должен срабатывать при КЗ на отходящих присоединениях и при неисправностях в измерительных трансформаторах. При перегорании предохранителей в цепях трансформатора напряжения реле KV1 замыкает свои контакты. Для снижения вероятности ложной работы предусматривается 2 реле, контакты которых соединены последовательно. При такой схеме пусковой орган не будет срабатывать при перегорании одного предохранителя, но будет срабатывать при перегорании всех предохранителей.

Для повышения надежности пускового органа реле минимального напряжения можно подключать к различным измерительным трансформаторам. Для ускорения действия АВР дополнительно к пусковому органу минимального напряжения могут устанавливаться пусковые органы минимальной частоты. Напряжение срабатывания реле минимального напряжения выбираются так, чтобы они не срабатывали при КЗ за реактором и силовыми трансформаторами схемы электроснабжения. Обычно:

U_CР
KV ≈(0,25…0,4) U_НОМ.

Выдержка времени реле КТ выбираются больше, чем выдержка времени реле отходящей линии.

t_CР
KT ≥ t_{Л MAX}+ Δt.

37 Классификация устройств АВР.

В зависимости от вида оборудования различают:

1) АВР линий

2) АВР трансформаторов

3) АВР секционных выключателей

4) АВР электрических двигателей

38 Назначение и виды устройств АРВ синхронных генераторов.

Назначение устройств АРВ:

Обеспечить поддержание напряжения на СШ в заданных пределах.

Обеспечить упорядоченное распределение реактивных нагрузок между параллельно работающими генераторами

Повышение устойчивости параллельно работы источников питания.

Улучшение условий самозапуска двигателей нагрузки.

Повышение надежности работы РЗ.

Различают:

АРВ СГ с электромеханическими возбудителями постоянного тока

Такие системы могут применяться на генераторах мощностью 100 МВт и менее. На таких генераторах устанавливаются следующие устройства АРВ:

1. устройство компаундирования полным током

2. эл.-магн. корректор напряжения

3. уст-во релейной форсировки возбуждения.

39 Назначение устройств АЧР. Частотная характеристика нагрузки.

В нормальном режиме частота поддерживается 50±0,1 Гц. Она поддерживается вручную или автоматически путем воздействия на регуляторы скорости турбины. В установившемся режиме: Рг=Рн => f=const.

Если Рг>Рн => f↑ Рг<Рн => f↓

Значительное снижение частоты ниже 48Гц недопустимо по след. причинам:

- уменьшается скорость вращения двигателя. На пром. предприятиях это приводит к нарушению технологического процесса и браку продукции

- уменьшается производительность механизма собств. нужд ЭС, что приводит к снижению генерируемой станцией мощности. Это может вызвать лавину частоты. Из-за уменьшения скорости вращ. двигателей уменьшается ЭДС, что может вызвать лавину U.

Чтобы предотвратить глубокое снижение f применяют устройство АЧР, которое при снижении f до некоторого уровня производит отключение части менее ответственных потребителей.

Уст-ва АЧР могут выполняться реагирующими как на абсолютное измен. f , так и на скорость изменения f.

По назначению уст-во АЧР можно разделить на:

АЧРI — предназначена для предотвращения глубоких снижений f в энергосистеме. Она выполняется в виде ряда очередей с различными уставками по f и одинаковыми уставками по времени срабатывания. Уставки по f срабатывания этой категории выбир. от 47-48Гц до 46-46,5Гц. Все очереди этой категории выполняются быстродействующими с временем срабатывания менее 0,5с.Миниммальное различие f срабатывания смежных очередей сост. 0.1Гц

АЧРII — для предотвращения зависания частоты на недопустимом уровне. Она выполняется в виде ряда очередей с одинаковыми уставками срабатывания f и различными уставками по времени. Уставки сраб. по f выбир. Равными 47,5-48,5Гц. Время срабатывания очередей от 15-20с до 60-90с. Ступень селективности по времени срабатывания смежных очередей сост. 5с.

Дополнит. АЧР предназначен для ликвидации местного дефицита мощности. Дополнит. АЧР может выполняться не только по факту снижения, но и по ряду других признаков. Например, по факту отключения питающих линий.

40 Принципы выполнения устройств АЧР и частотного АПВ (ЧАПВ).

Основным элементов явл. реле минимума частоты KF:

ЧАПВ – предназначено для автономного включения потребителей отключённых частотной разгрузкой после восстановления частоты.

При снижении частоты срабатывает соответствующая очередь частотной разгрузки, т.е. замыкаются контакты реле KF, KT1, KL1. Реле KL1 отключает потребителей подключённых к данной очереди АЧР, а контакты KL1.1 производится включение промежуточного реле KL3. Это реле срабатывает и своим контактом KL3.1 реле KL3 ставится на удержание. Контактам KL3.2 подготавливается цепь на отключение реле времени KT2. При замыкании KL1.3 перестраивается уставка реле KL. Контакты этого реле разомкнутся только при восстановлении частоты до нормального уровня. При восстановлении частоты размыкаются контакты реле KF, KT1, KL1, замыкается KL1.2 и получает питание обмотка реле времени KT2. При замыкании контакта KT2.3 подается питание на реле KL4, реле срабатывает и производит включение двигателей отключенных действием частотной разгрузки. Для того что бы включение потребителя происходило постепенно или не вызвало повтор снижения частоты, уставки срабатывания по частоте устройства ЧАПВ принимаются в диапазоне 49-50.2Гц. Разные уставки по времени выбираются от 10 до 120 с.

37 Классификация устройств АЧР

Устройства АЧР функционально подразделяются на устройства:

АЧР-1 (в том числе устройства специальной очереди АЧР)

Быстродействующая АЧР. Задача АЧР-1: быстрое отключение части потребителей с целью остановить лавинообразный процесс падения частоты в системе. Уставки по частоте устройств АЧР-1 должны находиться в диапазоне 46,5 - 48,8 Гц, уставки по частоте устройств специальной очереди АЧР - в диапазоне 49,0 - 49,2 Гц. Минимальная ступень по частоте 0,1 Гц. Уставки по времени устройств АЧР-1 должны находиться в диапазоне 0,15 - 0,3 секунды и должны исключать действие устройств АЧР-1 при коротких замыканиях в электрической сети. Мощность отключаемых потребителей равномерно распределяют по ступеням.

АЧР-2

Задача АЧР II — восстановить частоту после действия устройств АЧР-1 или при медленном снижении частоты.

Устройства АЧР-2 функционально подразделяются на устройства:

- АЧР-2 несовмещенной;

- АЧР-2 совмещенной.

Объем отключаемой нагрузки АЧР-2 совмещенной входит в объем отключаемой нагрузки АЧР-1.

АЧР-2 начинает срабатывать после того, как частота установится на уровне 47,5—48,5 Гц. Уставки по частоте устройств АЧР-2 должны находиться в диапазоне 48,7–49,1 Гц. Выдержка времени между ступенями АЧР II больше, чем у АЧР I и выбирается в диапазонах от 5—10 до 70—90 секунд. Такая большая выдержка времени обусловлена тем, что система может длительно работать при частоте выше 49,2 Гц, поэтому быстро доводить значение частоты до номинального путём отключения потребителей, которые могут получать электроэнергию без особого вреда для системы, не имеет смысла.

Существуют также особые категории АЧР, применяемые в различных специфических случаях.

Схемы АЧР относят к аппаратуре РЗиА (релейной защиты и автоматики) электрических сетей и традиционно основаны на частотных реле (например отечественные электронные реле частоты серии РЧ); в настоящее время широкое распространение получили микропроцессорные терминалы РЗиА, одновременно выполняющие множество функций защит и автоматики, в том числе и выполнение функций АЧР и ЧАПВ.

1 Основные требования, предъявляемые к устройствам релейной защиты.

2 Структурная схема устройств релейной защиты.

3 Основные принципы построения защит.

4 Назначение устройств релейной защиты.

5 Источники оперативного тока.

6 Токовая отсечка мгновенного действия (без выдержки времени).

7 Токовая отсечка с выдержкой времени.

8 Максимальная токовая защита. Выбор параметров срабатывания.

9 МТЗ с пуском минимального напряжения.

10 МТЗ нулевой последовательности в сетях с заземлённой нейтралью.

11 Трёхступенчатая токовая защита.

12 Защита от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью.

13 Токовые направленные защиты нулевой последовательности в сетях с заземлённой нейтралью.

14 Токовая защита от замыканий на землю, реагирующая на токи установившегося режима.

15 Дифференциальные токовые защиты. Принцип действия.

16 Продольная дифференциальная токовая защита линии. Выбор параметров срабатывания.

17 Поперечная дифференциальная токовая защита линии.

18 Поперечная дифференциальная токовая направленная защита линии.

19 Продольная дифференциальная защита шин.

20 Дистанционная защита. Принцип действия.

21 Основные органы и структурная схема трехступенчатой дистанционной защиты.

22.Дистационная защита линии. Основные органы и структурная схема трехступенчатой дистанционной защиты. - 21

23 Защита трансформатора от междуфазных коротких замыканий. Продольная токовая защита.

24 Защита трансформаторов от сверхтоков внешних коротких замыканий.

25 Газовая защита трансформаторов

26 Защита трансформаторов от перегрузки.

27 Защита трансформатора от междуфазных коротких замыканий. Токовая отсечка.

28 Минимальная защита электродвигателей.

29 Защита асинхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ. Защита от междуфазных коротких замыканий.

30 Классификация устройств АПВ. Требования, предъявляемые к устройствам АПВ.

31 Устройства АПВ линий с односторонним питанием. Выбор параметров срабатывания устройств АПВ.

33 Совместные действия устройств АПВ и релейной защиты.

34 Назначение устройств АВР.

35 Основные требования, предъявляемые к устройствам АВР.

36 Пусковые органы устройств АВР.

37 Классификация устройств АВР.

38 Назначение и виды устройств АРВ синхронных генераторов.

39 Назначение устройств АЧР. Частотная характеристика нагрузки.

40 Принципы выполнения устройств АЧР и частотного АПВ (ЧАПВ).

37 Классификация устройств АЧР