Kā darbojas elektropārvades līniju releju aizsardzība. Kā darbojas elektrolīniju relejaizsardzība Distances aizsardzības pielietojums
Aizsardzības komplektu ieviešanas iespējas 110-220 kV gaisvadu līnijām.
1. Uz strupceļa gaisvadu līnijām tiek izmantots vienkāršākais aizsardzības komplekts: divpakāpju strāvas aizsardzība pret fāzu īssavienojumiem (MTZ un MFTO) un trīspakāpju bojājumu aizsardzība. Tajā pašā laikā nepastāv gaisvadu līniju aizsardzību tuvdarbības dublēšana un ir iespējams gadījums, kad strupceļa gaisvadu līnijā īssavienojuma un tās aizsardzības atteices laikā tiek izvadīts viss lielas sistēmas apakšstacijas sekundārais līmenis. nodziest, kad darbojas liela attāluma liekā aizsardzība. Tas ir, pat uz vienkāršām strupceļa gaisvadu līnijām, kas stiepjas no lielu apakšstaciju un elektrostaciju kopnēm, būtu vēlams izmantot primāro un rezerves aizsardzību, lai palielinātu apakšstacijas vai spēkstaciju darbības uzticamību, taču šāda prakse netiek pieņemts.
2. Vienkāršākais variants sistēmu veidojošām gaisvadu līnijām ar divvirzienu barošanu: trīspakāpju DZ, četrpakāpju ZZ un MFTO. DZ un ZZ nodrošina gaisvadu līniju aizsardzību no visa veida īssavienojumiem un liela attāluma aizsardzības dublēšanu. MFTO tiek izmantota kā papildu aizsardzība tās vienkāršības, zemo izmaksu, augstās uzticamības un ātruma dēļ.
Komerciāli tiek ražotas tipiskas 110-220 kV gaisvadu līniju releja aizsardzības ierīces, kas satur trīspakāpju tālvadības aizsardzību, četrpakāpju aizsargaizsardzību un MFTO:
Elektromehānisko paneli EPZ-1636 ražo Čeboksari elektroaparātu rūpnīca (CHEAZ) kopš 1967. gada. Uzstādīts lielākajā daļā Čeļabinskas apgabala energosistēmas 110-220 kV gaisvadu līniju.
- ShDE-2801 tipa elektroniskais skapis, ko ChEAZ ražo kopš 1986. gada, Čeļabinskas apgabala energosistēmā tas ir uzstādīts tikai uz dažiem desmitiem 110-220 kV gaisvadu līniju.
- ШЭ2607 sērijas mikroprocesoru skapji, ko AES Ekra ražo kopš 90. gadiem: ШЭ2607 011, ШЭ2607 016 (slēdža vadība ar trīsfāzu piedziņu, trīspakāpju DS, četrpakāpju 3Z, MFTO), SHE2 (MFTO) a01607 slēdzis ar fāzu piedziņu, trīspakāpju DS, četrpakāpju 3 Z , MFTO), ShE2607 021 (trīspakāpju DZ, četrpakāpju ZZ, MFTO).
Tuvu rezervāciju trūkums.
- īssavienojuma atslēgšana aizsargātās gaisvadu līnijas galā ar otrās vai trešās aizsardzības pakāpes laiku.
3. Sarežģītāka aizsardzības versija gaisvadu līnijām ar divvirzienu barošanas avotu ir ShDE-2802 tipa aizsargskapja izmantošana (ražo CHEAZ kopš 1986. gada). Skapis satur divus aizsardzības komplektus: galveno un rezerves. Galvenais aizsardzības komplekts ietver trīspakāpju avārijas aizsardzību, četrpakāpju aizsardzību un MFTO. Rezerves komplekts – vienkāršots divpakāpju DZ un ZZ. Katrs komplekts nodrošina gaisvadu līniju aizsardzību pret visu veidu īssavienojumiem. Šajā gadījumā rezerves komplekts nodrošina maza darbības attāluma aizsardzības dublēšanu, galvenais komplekts nodrošina liela attāluma dublēšanu.
Šī aizsardzības komplekta trūkumi:
a) Ne visai pilnvērtīga maza darbības attāluma atlaišana, jo galvenās un rezerves aizsardzības kopas:
Viņiem ir kopīgas ierīces (piemēram, ierīce tālvadības pults bloķēšanai šūpošanās laikā), kuru atteice var izraisīt gan galvenā, gan rezerves komplekta vienlaicīgu atteici.
- izgatavots pēc tāda paša principa, kas nozīmē iespēju abiem vienlaikus sabojāt viena un tā paša iemesla dēļ. - atrodas vienā skapī, kas nozīmē, ka tās var tikt bojātas vienlaikus.
b) Atspējot īssavienojumu aizsargātās gaisvadu līnijas galā ar otrā vai trešā posma laiku.
Tīkli ar spriegumu 110 -220 kV darbojas režīmā ar efektīvi vai stingri iezemētu neitrālu. Tāpēc zemes defekts šādos tīklos ir īssavienojums ar strāvu, kas dažkārt pārsniedz trīsfāzu īssavienojuma strāvu, un tas ir jāatvieno ar minimālu iespējamo laika aizkavi.
Gaisvadu un jauktās (kabeļa-gaisvadu) līnijas ir aprīkotas ar automātiskām pārslēgšanas ierīcēm. Dažos gadījumos, ja izmantotais ķēdes pārtraucējs ir izgatavots ar fāzes vadību, tiek izmantota fāzes izslēgšana un automātiska pārslēgšana. Tas ļauj izslēgt un ieslēgt bojāto fāzi, neatvienojot slodzi. Tā kā šādos tīklos barošanas transformatora neitrāls ir iezemēts, slodze praktiski nejūt īslaicīgu darbību atvērtās fāzes režīmā.
Automātiskais slēdzis parasti netiek izmantots tikai kabeļu līnijās.
Augstsprieguma līnijas darbojas ar lielu slodzes strāvu, kas prasa izmantot aizsardzību ar īpašām īpašībām. Tranzīta līnijās, kuras var būt pārslogotas, parasti tiek izmantota attāluma aizsardzība, lai efektīvi izolētu no slodzes strāvām. Slēgtajās līnijās daudzos gadījumos var izmantot strāvas aizsardzību. Parasti aizsardzībai nav atļauts atslēgties pārslodzes laikā. Pārslodzes aizsardzība, ja nepieciešams, tiek veikta uz īpašām ierīcēm.
Saskaņā ar PUE pārslodzes novēršanas ierīces ir jāizmanto gadījumos, kad iekārtas pieļaujamais strāvas plūsmas ilgums ir mazāks par 1020 minūtēm. Pārslodzes aizsardzībai jādarbojas, izkraujot aprīkojumu, pārtraucot tranzītu, atvienojot slodzi un tikai, bet ne mazāk svarīgi, atvienojot pārslogotas iekārtas.
Augstsprieguma līnijām parasti ir ievērojams garums, kas apgrūtina bojājuma vietas meklēšanu. Tāpēc līnijām jābūt aprīkotām ar ierīcēm, kas nosaka attālumu līdz bojājuma vietai. Saskaņā ar NVS direktīvas materiāliem līnijas, kuru garums ir 20 km vai vairāk, ir jāaprīko ar masu iznīcināšanas ieročiem.
Īssavienojuma atvienošanas kavēšanās var izraisīt elektrostaciju paralēlās darbības stabilitātes traucējumus; ilgstoša sprieguma krituma dēļ iekārta var apstāties un ražošanas process var tikt traucēts; papildu bojājumi līnijai, uz kuras var rasties īssavienojums. Tāpēc tādās līnijās ļoti bieži tiek izmantotas aizsargierīces, kas jebkurā brīdī bez laika aizkaves izslēdz īssavienojumus. Tie var būt diferenciālie aizsargi, kas uzstādīti līnijas galos un savienoti ar augstfrekvences, vadītāju vai optisko kanālu. Tie var būt parastie aizsardzības līdzekļi, kas tiek paātrināti, saņemot iespējošanas signālu, vai bloķējoša signāla noņemšana no pretējās puses.
Strāvas un attāluma aizsardzība parasti tiek veikta pakāpeniski. Soļu skaits ir vismaz 3, dažos gadījumos nepieciešami 4 vai pat 5 soļi.
Daudzos gadījumos visu nepieciešamo aizsardzību var īstenot, pamatojoties uz vienu ierīci. Tomēr šīs vienas ierīces kļūme atstāj iekārtu neaizsargātu, kas ir nepieņemami. Tāpēc augstsprieguma līniju aizsardzību ieteicams veikt no 2 komplektiem. Otrais komplekts ir rezerves, un to var vienkāršot salīdzinājumā ar galveno: nav automātiskas pārslēgšanas, masu iznīcināšanas ieroču, ir mazāks posmu skaits utt. Otrajam komplektam jābūt barotam no cita papildu ķēdes pārtraucēja un strāvas transformatoru komplekta. Ja iespējams, darbinot ar citu akumulatoru un sprieguma transformatoru, iedarbiniet atsevišķu slēdža izslēgšanas solenoīdu.
Augstsprieguma līniju aizsargierīcēs ir jāņem vērā slēdžu atteices iespēja, un tām jābūt slēdža atteices aizsardzības ierīcei, kas ir iebūvēta pašā ierīcē vai jāorganizē atsevišķi.
Lai analizētu negadījumu un releja aizsardzības un automatizācijas darbību, ārkārtas notikumu laikā ir jāreģistrē gan analogās vērtības, gan diskrētie signāli.
Tādējādi augstsprieguma līnijām aizsardzības un automatizācijas komplektiem jāveic šādas funkcijas:
Aizsardzība pret fāzu īssavienojumiem un īssavienojumiem pret zemi.
Vienfāzes vai trīsfāzu automātiskā pārslēgšana.
Pārslodzes aizsardzība.
LĪMENIS
Bojājuma vietas noteikšana.
Strāvu un spriegumu oscilogrāfija, kā arī diskrētu aizsardzības un automatizācijas signālu reģistrēšana.
Aizsardzības ierīcēm jābūt liekām vai dublētām.
Līnijām, kurām ir slēdži ar fāzes vadību, ir nepieciešama aizsardzība pret atvērtās fāzes darbību, kas darbojas, lai atvienotu savus un blakus esošos slēdžus, jo NVS tīklos nav atļauta ilgstoša atvērtās fāzes darbība.
7.2. Strāvu UN SPRIEGUMU APRĒĶINĀŠANAS PAZĪMES ĪSSAVIENOJUMU LAIKĀ
Kā norādīts nodaļā. 1, tīklos ar iezemētu neitrālu, jāņem vērā divi papildu īssavienojuma veidi: vienfāzes un divfāžu zemējuma defekti.
Strāvu un spriegumu aprēķini īssavienojumu laikā ar zemi tiek veikti, izmantojot simetrisko komponentu metodi, skatiet nodaļu. 1. Tas ir svarīgi, cita starpā, jo aizsardzībā tiek izmantoti simetriskas komponentes, kuru nav simetriskos režīmos. Negatīvās un nulles secības strāvu izmantošana ļauj neregulēt aizsardzību pret slodzes strāvu un nodrošināt strāvas iestatījumu, kas ir mazāks par slodzes strāvu. Piemēram, aizsardzībai pret zemējuma defektiem galvenais lietojums ir nulles secības strāvas aizsardzība, kas ir iekļauta trīs ar zvaigzni savienotu strāvas transformatoru neitrālajā vadā.
Izmantojot simetrisko komponentu metodi, katrai no tām atsevišķi tiek sastādīta ekvivalentā ķēde, pēc tam tās tiek savienotas kopā īssavienojuma vietā. Piemēram, izveidosim ekvivalentu ķēdi ķēdei 7.1.att.
X1 sistēma. = 15 omi |
||
X0 sistēma = 25 omi |
L1 25km AS-120 |
L2 35 km AS-95 |
T1 – 10000/110
AK = 10,5 T2 — 16000/110 AK = 10,5
Rīsi. 7.1. Tīkla piemērs ekvivalentas ķēdes konstruēšanai simetriskos komponentos
Aprēķinot 110 kV un lielākas līnijas parametrus līdzvērtīgai ķēdei, līnijas aktīvā pretestība parasti tiek ignorēta. Līnijas pozitīvā secības induktīvā pretestība (X 1 ) saskaņā ar atsauces datiem ir vienāda ar: AC-95 - 0,429 omi uz km, AC-120 - 0,423 omi uz km. Nulles secības pretestība līnijai ar tērauda kabeļu rumpi
paši ir vienādi ar 3 X 1 t.i. attiecīgi 0,429 3 = 1,287 un 0,423 3 = 1,269.
Definēsim līnijas parametrus:
L 1 = 25 0,423 = 10,6 omi; |
L 1 = 25 1,269 = 31,7 omi |
||
L 2 = 35 0,423 = 15,02 omi; |
L 2 = 35 1,269 = 45,05 omi |
Noteiksim transformatora parametrus:
T1 10000kVA.
X 1 T 1 = 0,105 1152 10 = 138 omi;
X 1 T 2 = 0,105 1152 16 = 86,8 omi; X 0 T 2 = 86,8 omi
Negatīvā secības pretestība ekvivalentā ķēdē ir vienāda ar pozitīvās secības pretestību.
Parasti tiek pieņemts, ka transformatoru nulles secības pretestība ir vienāda ar pozitīvās secības pretestību. X 1 T = X 0 T. Transformators T1 nav iekļauts nulles secības ekvivalentajā ķēdē, jo tā neitrāla nav iezemēta.
Mēs izstrādājam nomaiņas shēmu. |
||||||||||||||||
X1C = X2C = 15 omi |
X1Л1 = X2Л1 = 10,6 omi |
X1Л2 =X2Л1 =15,1 omi |
||||||||||||||
X0C = 25 omi |
X0Л1 = 31,7 omi |
X0Л2 = 45,05 omi |
||||||||||||||
X1T1 = 138 omi |
X1T2 = 86,8 omi |
|||||||||||||||
X0T2 = 86,8 omi |
||||||||||||||||
Trīsfāzu un divfāžu īssavienojumu aprēķins tiek veikts parastajā veidā, skatīt 7.1. tabulu. 7.1. tabula
izturība līdz mēnesim |
Trīsfāzu īssavienojums |
Divfāžu īssavienojums |
||||||
ta īssavienojums X 1 ∑ = ∑ X 1 |
= (115 3) x 1 |
0,87I |
||||||
15+10,6 = 25,6 omi |
||||||||
25,6 + 15,1 = 40,7 omi |
||||||||
25,6+ 138=163,6 omi |
||||||||
40,7+86,8 =127,5 omi |
||||||||
Lai aprēķinātu zemējuma defekta strāvu, jāizmanto simetrisko komponentu metode, saskaņā ar kuru tiek aprēķinātas pozitīvās, negatīvās un nulles secības ekvivalentās pretestības attiecībā pret bojājuma punktu un tiek savienotas virknē līdzvērtīgā ķēdē vienam. -fāzu zemējuma defekti 7.2. att., un virknē/paralēli divfāžu zemējuma defektiem 7.2. att., b.
X 1E |
X 2E |
X 0E |
|||||||||||||||||||||
X 1E |
X 2E |
||||||||||||||||||||||
X 0E I 0 |
|||||||||||||||||||||||
Es 0b |
|||||||||||||||||||||||
Rīsi. 7.2. Shēmas shēma pozitīvās, negatīvās un nulles secības ekvivalento pretestību savienošanai, lai aprēķinātu zemējuma īssavienojuma strāvu:
a) – vienfāzes; b) – divfāžu; c) – nulles secības strāvu sadalījums starp diviem neitrāliem zemējuma punktiem.
Aprēķināsim zemējuma defektu, skat. 7.2., 7.3. tabulas.
Pozitīvās un negatīvās secības ķēde sastāv no vienas filiāles: no strāvas avota līdz īssavienojumam. Nulles secības ķēdē ir 2 atzari no iezemētiem neitrāliem, kas ir īssavienojuma strāvas avoti un ir jāsavieno paralēli ekvivalentajā ķēdē. Paralēli savienoto zaru pretestību nosaka pēc formulas:
X 3 = (X a X b) (X a + X b) |
||||||||||||
Strāvas sadalījumu pa paralēliem zariem nosaka pēc formulas: |
||||||||||||
I a = I E X E X a; I in = I E X E |
||||||||||||
7.2. tabula Vienfāzes īssavienojuma strāvas |
||||||||||||
X1 E |
X2 E |
X0 E = X0 a //X0 b * |
VIŅŠ |
Ikz1 |
Iкз2 |
Ikz0 |
Ikz0 a * |
Iкз0 b |
Es īssavienojumu |
|||
I1 + I2 + I0 |
||||||||||||
*Piezīme. Nulles secības ķēdes divu paralēli savienotu posmu pretestību nosaka, izmantojot formulu 7.1.
**Piezīme. Strāva tiek sadalīta starp divām nulles secības sekcijām saskaņā ar formulu 7.2.
7.3. tabula Divfāžu īssavienojuma strāvas uz zemi
X1 E |
X2 E |
X0 E* |
X0-2 E** = |
VIŅŠ |
Es KZ1 |
īssavienojums 2*** |
Es KZ0 |
es īssavienojumu 0 a **** |
I KZ0 b |
IKZ *****≈ |
|
X0 E //X2 |
I1 +½ (I2 +I0) |
||||||||||
*Piezīme. Paralēli savienotu nulles secības ķēdes divu posmu pretestību nosaka pēc formulas 7.1, aprēķins veikts 7.2.tabulā.
**Piezīme. Divu paralēli savienotu negatīvo un nulles secības pretestību pretestību nosaka, izmantojot formulu 7.1.
***Piezīme. Strāva tiek sadalīta starp divām negatīvām un nulles secības pretestībām saskaņā ar formulu 7.2.
****Piezīme. Strāva tiek sadalīta starp divām nulles secības sekcijām saskaņā ar formulu 7.2.
*****Piezīme. Divfāzu īssavienojuma strāva uz zemi tiek norādīta ar aptuvenu formulu, precīza vērtība tiek noteikta ģeometriski, skatīt zemāk.
Fāzes strāvu noteikšana pēc simetrisko komponentu aprēķināšanas
Ar vienfāzes īssavienojumu bojātajā fāzē plūst visa īssavienojuma strāva, pārējās fāzēs strāva neplūst. Visu secību strāvas ir vienādas viena ar otru.
Lai ievērotu šādus nosacījumus, simetriskas sastāvdaļas ir sakārtotas šādi (7.3. att.):
Ia 1 |
Ia 2 |
I a 0 I b 0 I c 0 |
Ia 0 |
||||||||||
Ia 2 |
|||||||||||||
Ib 1 |
Ic 2 |
Ia 1 |
|||||||||||
Ic 1 |
Ib 2 |
||||||||||||
Līdzstrāvas |
Reversās strāvas |
Nulles strāvas |
Ic 1 |
Ib 1 |
|||||||||
Ic 0 |
Ib 0 |
||||||||||||
secīgi |
secīgi |
secīgi |
Ic 2 |
||||||||||
Ib 2 |
|||||||||||||
7.3.att. Vektoru diagrammas simetriskiem komponentiem ar vienfāzes īssavienojumu
Vienfāzes īssavienojuma gadījumā strāvas ir I1 = I2 = I0. Bojātajā fāzē tie ir vienādi pēc lieluma un sakrīt fāzē. Nebojātās fāzēs visu secību vienādas strāvas veido vienādmalu trīsstūri, un rezultātā visu strāvu summa ir 0.
Ar divfāžu īssavienojumu ar zemi strāva vienā nebojātā fāzē ir nulle. Pozitīvās secības strāva ir vienāda ar nulles un negatīvās secības strāvu summu ar pretēju zīmi. Pamatojoties uz šiem nosacījumiem, mēs konstruējam simetrisko komponentu strāvas (7.4. att.):
Ia 1 |
Ia 1 |
Ia 2 |
||||||||||||
Iс 2 |
Ib 2 |
|||||||||||||
Ia 0 |
||||||||||||||
I a 0 I b 0 I c 0 |
Iс 2 |
Ib 2 |
||||||||||||
Iс 1 |
Ib 1 |
Ia 2 |
||||||||||||
Ic 0 |
Iс 1 |
Ib 1 |
Ib 0 |
|||||||||||
Rīsi. 7.4. Divfāzu bojājuma strāvu pret zemi simetrisko komponentu vektorshēmas
No izveidotās diagrammas var redzēt, ka fāzes strāvas zemējuma defektu laikā ir diezgan grūti konstruēt, jo fāzes strāvas leņķis atšķiras no simetrisko komponentu leņķa. Tas jākonstruē grafiski vai jāizmanto ortogonālas projekcijas. Tomēr ar pietiekamu precizitāti praksei pašreizējo vērtību var noteikt, izmantojot vienkāršotu formulu:
I f = I 1 + 1 2 (I 2 + I 0 ) = 1,5 I 1 |
7.3. tabulā norādītās strāvas tiek aprēķinātas, izmantojot šo formulu.
Ja salīdzinām divfāzu īssavienojuma strāvas pret zemi saskaņā ar 7.3. tabulu ar divfāžu un trīsfāžu īssavienojumu strāvu saskaņā ar 7.1. tabulu, varam secināt, ka divfāzu īssavienojuma strāvas. -ķēde uz zemi ir nedaudz zemāka par divfāžu īssavienojuma strāvu uz zemi, tāpēc aizsardzības jutība jānosaka pēc divfāžu īssavienojuma strāvas. Trīsfāzu īssavienojuma strāvas ir attiecīgi lielākas nekā divfāžu īssavienojuma strāvas
zemējums, tāpēc maksimālās īssavienojuma strāvas noteikšana aizsardzības iestatīšanai tiek veikta, izmantojot trīsfāzu īssavienojumu. Tas nozīmē, ka aizsardzības aprēķiniem divfāzu īssavienojuma strāva uz zemi nav nepieciešama, un tā nav jāskaita. Situācija nedaudz mainās, aprēķinot īssavienojuma strāvas jaudīgu spēkstaciju autobusos, kur negatīvā un nulles secības pretestība ir mazāka par tiešās secības pretestību. Bet tam nav nekāda sakara ar sadales tīkliem, un elektrostacijām strāvas tiek aprēķinātas datorā, izmantojot īpašu programmu.
7.3 APRĪKOJUMA IZVĒLES PIEMĒRI STRUKŠPĀRTRAUKTA ĀRLIJĀM 110-220 kV
Shēma 7.1. Strupceļa gaisa līnija 110–220 kV. Nav jaudas no PS1 un PS2. T1 PS1 ir pievienots caur separatoru un īssavienojumu. T1 PS2 tiek ieslēgts, izmantojot slēdzi. HV T1 PS2 neitrālā puse ir iezemēta, savukārt PS1 tā ir izolēta. Minimālās aizsardzības prasības:
1. iespēja. Jāizmanto trīspakāpju aizsardzība pret fāzu īssavienojumiem (pirmais posms bez laika aizkaves ir iestatīts pret īssavienojumiem PS2 HV kopnēs, otrais ar īsu laika aizkavi pret īssavienojumiem PS1 un PS2 LV kopnes, trešais posms ir maksimāla aizsardzība). Zemes defektu aizsardzība - 2 pakāpes (pirmais posms bez laika aizkaves tiek atskaņots no strāvas, ko uz kopnēm sūta iezemētais transformators PS2, otrais posms ar laika aizkavi, nodrošinot tās saskaņošanu ar ārējām tīkla aizsardzībām, bet ne atskaņots no transformatora PS2 raidītās īssavienojuma strāvas). Jāpieliek divu vai vienreizējs automātiskais aizvērējs. Atkārtotas aizvēršanas laikā ir jāpaātrina jutīgie posmi. Aizsardzības līdzekļi izraisa barošanas apakšstacijas slēdža atteici. Papildu prasības ietver aizsardzību pret fāzes atteici, gaisvadu līnijas bojājuma vietas noteikšanu un slēdža kalpošanas laika uzraudzību.
2. iespēja. Atšķirībā no pirmās, aizsardzība pret zemējuma defektiem ir virziena, kas ļauj to neregulēt no reversās īsslēguma strāvas un līdz ar to veikt jutīgāku aizsardzību bez laika aizkaves. Tādā veidā ir iespējams aizsargāt visu līniju bez laika aizkaves.
Piezīme: Šis un turpmākie piemēri nesniedz precīzus ieteikumus par aizsardzības iestatījumu izvēli; atsauces uz aizsardzības iestatīšanu tiek izmantotas, lai pamatotu aizsardzības veidu izvēli. Reālos apstākļos var tikt piemērots cits aizsardzības uzstādījums, kas ir jānosaka konkrētā projektēšanas laikā. Aizsardzības līdzekļus var aizstāt ar cita veida aizsargierīcēm ar piemērotiem parametriem.
Aizsardzības komplektam, kā jau minēts, jāsastāv no 2 komplektiem. Aizsardzību var ieviest 2 ierīcēs, kas atlasītas no:
MiCOM P121, P122, P123, P126, P127 no ALSTOM,
F 60, F650 no GE
divi REF 543 releji no ABB – atlasīti 2 piemērotas modifikācijas,
7SJ 511, 512, 531, 551 SIEMENS – iespējams izvēlēties 2 piemērotas modifikācijas,
divi SEL 551 releji no SEL.
Shēma 7.2. Atvērtā kontūra tranzīts 3. apakšstacijā.
2. apakšstacijā ienāk divkontūru gaisvadu līnija, kuras sekcijas darbojas paralēli. Ir iespējams pārsūtīt griezumu uz PS2 remonta režīmā.
IN Šajā gadījumā PS3 sekcijas slēdzis ir ieslēgts. Tranzīts tiek slēgts tikai uz pārslēgšanas laiku un, izvēloties aizsardzību, netiek ņemts vērā tā īssavienojums. PS3 1. sadaļai ir pievienots transformators ar iezemētu neitrālu. Vienfāzes īssavienojumam 2. un 3. apakšstacijās nav strāvas avota. Tāpēc aizsardzība bezstrāvas pusē darbojas tikai “kaskādē”, pēc tam, kad strāvas pusē ir atvienota līnija. Neskatoties uz jaudas trūkumu pretējā pusē, aizsardzībai jābūt virzītai gan pret zemējuma defektiem, gan fāzu īssavienojumiem. Tas ļauj saņēmējai pusei pareizi identificēt bojāto līniju.
IN Kopumā, lai nodrošinātu selektīvu aizsardzību ar īsu laika aizkavi, īpaši īsajās līnijās, ir jāizmanto četrpakāpju aizsardzība, kuras iestatījumi tiek izvēlēti šādi: 1 pakāpe tiek regulēta no īssavienojuma
V līnijas beigas, 2.posms ir saskaņots ar kaskādē paralēlās līnijas pirmo kārtu un blakus esošās līnijas pirmo kārtu, 3.posms ir saskaņots ar šo gaisvadu līniju otrajām kārtām. Saskaņojot aizsardzību ar blakus līniju, tiek ņemta vērā tā, kurai ir divi režīmi: pirmajā posmā - 1 gaisvadu līnija, otrajā - 2, kas ievērojami raupjina aizsardzību. Šie trīs posmi aizsargā līniju, un pēdējais, 4. posms rezervē blakus esošo teritoriju. Koordinējot aizsardzības laika gaitā, tiek ņemts vērā slēdža atteices atteices ilgums, kas palielina koordinēto aizsardzību laika aizkavi uz slēdža atteices atteices laiku. Izvēloties strāvas aizsardzības iestatījumus, tie ir jāpielāgo abu līniju kopējai slodzei, jo viena no paralēlajām gaisvadu līnijām jebkurā brīdī var atslēgties, un visa slodze tiks pieslēgta vienai gaisvadu līnijai.
IN Kā daļa no aizsargierīcēm, abiem aizsardzības komplektiem jābūt vērstiem. Var izmantot šādas aizsardzības iespējas:
MiCOM, P127 un P142 no ALSTOM,
F60 un F650 no GE,
divi ABB REF 543 releji - ir atlasītas virziena modifikācijas,
releji 7SJ512 un 7SJ 531 no SIEMENS,
divi SEL 351 releji no SEL.
Dažos gadījumos jutīguma, noregulēšanas no slodzes strāvas vai selektīvas darbības nodrošināšanas dēļ var būt nepieciešams izmantot tālvadības pulti
Z = L Z
iekšējā aizsardzība. Šim nolūkam viens no aizsardzības līdzekļiem tiek aizstāts ar tālvadības pulti. Var piemērot attāluma aizsardzību:
MiCOM P433, P439, P441 no ALSTOM,
D30 no GE,
REL 511 no ABB – ir atlasītas virziena izmaiņas,
relejs 7SA 511 vai 7SA 513 no SIEMENS,
relejs SEL 311 no SEL.
7.4. TĀLVADĪBAS AIZSARDZĪBA
Mērķis un darbības princips
Attāluma aizsardzība ir sarežģīta virziena vai bezvirziena aizsardzība ar relatīvu selektivitāti, kas izgatavota, izmantojot minimālas pretestības relejus, kas reaģē uz līnijas pretestību bojājuma punktam, kas ir proporcionāla attālumam, t.i. attālumos. No šejienes cēlies nosaukums distances aizsardzība (DP). Attāluma aizsargierīces reaģē uz fāzu defektiem (izņemot defektus, kuru pamatā ir mikroprocesors). Lai attāluma aizsardzība pareizi darbotos, ir jābūt strāvas ķēdēm no CT savienojuma un sprieguma ķēdēm no VT. Sprieguma ķēžu neesamības vai nepareizas darbības gadījumā ir iespējama pārmērīga tālvadības pults darbība īssavienojuma laikā blakus esošajās zonās.
Sarežģītas konfigurācijas tīklos ar vairākiem barošanas avotiem vienkārša un virziena pārstrāvas aizsardzība (NTZ) nevar nodrošināt selektīvu īssavienojumu izslēgšanu. Tātad, piemēram, ar īssavienojumu uz W 2 (7.5. att.), NTZ 3 jādarbojas ātrāk nekā RZ I, un ar īssavienojumu W 1, gluži pretēji, NTZ 1 jādarbojas ātrāk nekā RZ 3. ar NTZ palīdzību nevar izpildīt pretrunīgas prasības. Turklāt MTZ un NTZ bieži vien neatbilst ātruma un jutīguma prasībām. Selektīvu īssavienojumu izslēgšanu sarežģītos gredzenveida tīklos var panākt, izmantojot attālo releja aizsardzību (RD).
DZ laika aizkave t 3 ir atkarīga no attāluma (attāluma) t 3 = f (L PK) (7.5. att.) starp
releja aizsardzības uzstādīšanas vieta (punkts P) un īssavienojuma punkts (K), t.i., L PK, un palielinās, to palielinot
th distance. Bojājuma vietai vistuvāk esošajai attālajai uzrādei ir īsāka laika aizkave nekā attālākajai attālinātajai izpētei.
Piemēram, īssavienojuma laikā punktā K1 (7.6. att.), D32, kas atrodas tuvāk bojājuma vietai, darbojas ar īsāku laika aizkavi nekā tālāk esošais D31. Ja īssavienojums notiek arī punktā K2, tad D32 darbības ilgums palielinās, un īssavienojumu selektīvi izslēdz bojājuma vietai tuvākā attālās uzrādes aizsardzība.
Tālvadības pults galvenais elements ir tālvadības mērelements (MR), kas nosaka īssavienojuma attālumu no releja aizsardzības uzstādīšanas vietas. Pretestības releji (PC) tiek izmantoti kā DO, reaģējot uz bojātā elektrolīnijas posma kopējo, reaktīvo vai aktīvo pretestību (Z, X, R).
Elektrības līnijas fāzes pretestība no releja P uzstādīšanas vietas līdz īssavienojuma punktam (punktam K) ir proporcionāla šīs sekcijas garumam, jo pretestības vērtība īssavienojuma punktam ir vienāda ar garumu.
sadaļa reizināta ar līnijas pretestību: sp. .
Tādējādi attālā elementa uzvedība, reaģējot uz līnijas pretestību, ir atkarīga no attāluma līdz bojājuma vietai. Atkarībā no pretestības veida, uz kuru DO reaģē (Z, X vai R), DZ tiek sadalīts kopējās, reaktīvās un aktīvās pretestības RE. Pretestības releji, ko izmanto tālvadības pultī, lai noteiktu kop
pretestība Z PK uz īssavienojuma punktu, kontrolēt spriegumu un strāvu tālvadības pults atrašanās vietā (7.7. att.).
∆ - distances aizsardzība
UZ PC termināļi tiek piegādāti ar sekundārajām vērtībām U P un I P no TN un CT. Relejs ir konstruēts tā, ka tā darbība parasti ir atkarīga no U P un I P attiecības. Šī attiecība ir zināma pretestība Z P . Īssavienojuma laikā Z P = Z PK un pie noteiktām Z PK vērtībām tiek iedarbināts PC; tas reaģē uz Z P samazināšanos, jo īssavienojuma laikā U P samazinās
mainās, un I P palielinās. Augstāko vērtību, pie kuras darbojas dators, sauc par releja darbības pretestību Z cp.
Z p = U p I p ≤ Z cp |
Lai nodrošinātu selektivitāti sarežģītas konfigurācijas tīklos uz elektrolīnijām ar abpusēju barošanas avotu, defekti ir jāvirza, iedarbojoties, kad īssavienojuma jauda tiek novirzīta no kopnēm uz elektrolīnijām. Bojājuma darbības virziens tiek nodrošināts ar papildu RNM palīdzību vai virziena datoru izmantošanu, kas spēj reaģēt uz bojājuma jaudas virzienu.
Laika atkarības raksturojums |
||||
Rīsi. 7.7. Strāvas ķēžu pievienošana un |
nav attāluma aizsardzības t = f (L |
|||
sprieguma releja pretestība |
||||
a – slīps; b – pakāpiens; c – kombinēts |
||||
Laika aizkaves raksturlielumi |
attāluma aizsardzība |
|||
DS darbības laika atkarību no attāluma vai pretestības līdz bojājuma vietai t 3 = f (L PK) vai t 3 = f (Z PK) sauc par DS laika aizkaves raksturlielumu. Pēc ha-
Pamatojoties uz šīs atkarības raksturu, PD iedala trīs grupās: ar pieaugošām (slīpām) darbības laika īpašībām, pakāpeniskiem un kombinētiem raksturlielumiem.
(7.8. att.). Pakāpeniskās PD darbojas ātrāk nekā PD ar slīpām un kombinētām īpašībām, un, kā likums, to dizains ir vienkāršāks. Tālpēte ar pakāpenisku ChEAZ ražošanas raksturlielumu parasti tika veikta ar trim laika soļiem, kas atbilst trim attālās izpētes darbības zonām (7.8. att., b). Mūsdienu mikroprocesoru aizsardzībai ir 4, 5 vai 6 aizsardzības līmeņi. Releji ar slīpu raksturlielumu tika izstrādāti īpaši sadales tīkliem (piemēram, DZ-10).
Selektīvas tīkla aizsardzības principi, izmantojot distances aizsardzības ierīces
Elektrolīnijās ar abpusēju barošanas avotu PD ir uzstādīti abās katras elektrolīnijas pusēs, un tiem jādarbojas, novirzot strāvu no kopnēm uz elektropārvades līniju. Tālvadības releji, kas darbojas vienā barošanas virzienā, ir jāsaskaņo savā starpā laikā un pārklājuma zonā, lai tiktu nodrošināta selektīva īssavienojuma atslēgšana. Apskatāmajā shēmā (7.9. att.) D31, attālā uzrāde, D35 un D36, D34, D32 saskan savā starpā.
Ņemot vērā to, ka tālvadības pults pirmajiem posmiem nav laika aizkaves (t I = 0), atbilstoši selektivitātes nosacījumam tie nedrīkst darboties ārpus aizsargātās elektropārvades līnijas. Pamatojoties uz to, pirmās pakāpes garums, kuram nav laika aizkaves (t I = 0), tiek ņemts mazāks par aizsargātās elektrolīnijas garumu un parasti ir 0,8–0,9 reizes lielāks par elektrolīnijas garumu. Pārējo aizsargājamo elektrolīniju un pretējās apakšstacijas autobusus sedz šīs elektrolīnijas aizsardzības otrais posms. Otrā posma ilgums un laika aizkave atbilst (parasti) nākamās sadaļas attālās izpētes pirmā posma ilgumam un laika aizkavei. Piemēram, otrais students
7.9. att. Tālvadības releja aizsardzības laika aizkaves koordinācija ar pakāpiena raksturlielumu:
∆ z – distances releja kļūda; ∆ t – selektivitātes līmenis
Pēdējais trešais attālās aizsardzības posms ir dublējums, tā garums tiek izvēlēts no nākamās sadaļas nosegšanas stāvokļa, tās aizsargaizsardzības vai slēdža atteices gadījumā. Iedarbības laiks
Vērtība tiek pieņemta par ∆ t garāku par nākamās sadaļas otrās vai trešās attālās uzrādes zonas ilgumu. Šajā gadījumā trešā posma pārklājuma zona ir jāveido no nākamās sadaļas otrās vai trešās zonas beigām.
Līnijas aizsargkonstrukcija, izmantojot attāluma aizsardzību
Mājsaimniecības energosistēmās DZ izmanto darbībai starpfāžu īssavienojumu laikā, un darbībai vienfāzes īssavienojumu laikā tiek izmantota vienkāršāka pakāpeniska nulles secības pārstrāvas aizsardzība (NP). Lielākajai daļai mikroprocesoru iekārtu ir distances aizsardzība, kas ir derīga visu veidu bojājumiem, tostarp zemes defektiem. Pretestības relejs (RS) caur VT un CT ir savienots ar primārajiem spriegumiem
aizsargājamās elektrolīnijas sākums. Sekundārais spriegums datora spailēs: U p = U pn K II un sekundārā strāva: I p = I pn K I.
Pretestību pie releja ieejas spailēm nosaka izteiksme.
Nepārtraukta un uzticama elektroenerģijas transportēšana līdz patērētājiem ir viens no galvenajiem uzdevumiem, ko pastāvīgi risina enerģētiķi. Lai to nodrošinātu, izveidoti elektrotīkli, kas sastāv no sadales apakšstacijām un to savienojošajām elektrolīnijām. Lai pārvietotu enerģiju lielos attālumos, tiek izmantoti balsti, no kuriem tiek piekārti savienojošie vadi. Tie ir izolēti starp sevi un zemi ar apkārtējā gaisa slāni. Šādas līnijas izolācijas veida dēļ sauc par gaisvadu līnijām.
Ja transporta līnijas attālums ir mazs vai drošības apsvērumu dēļ elektrolīniju nepieciešams paslēpt zemē, tad tiek izmantoti kabeļi.
Gaisvadu un kabeļu elektrolīnijas pastāvīgi atrodas zem sprieguma, kura lielumu nosaka elektrotīkla uzbūve.
Elektrības līniju releja aizsardzības mērķis
Ja ir bojāta kādas kabeļa daļas vai garās gaisvadu līnijas izolācija, līnijai pievadītais spriegums rada noplūdes vai īssavienojuma strāvu caur bojāto vietu.
Izolācijas atteices cēloņi var būt dažādi faktori, kas var novērsties paši vai turpināt savu postošo ietekmi. Piemēram, stārķis, lidojot starp gaisvadu elektrolīnijas vadiem, ar spārniem radīja fāzes īssavienojumu un, nokrītot tuvumā, sadega.
Vai arī koks, kas auga ļoti tuvu balstam, vētras laikā vēja brāzma uzsita uz vadiem un īssavienoja tos.
Pirmajā gadījumā īssavienojums notika īsu laiku un pazuda, bet otrajā gadījumā izolācijas kļūme ir ilgstoša, un to ir jānovērš elektrības apkopes personāls.
Šāds kaitējums var nodarīt lielu kaitējumu enerģētikas uzņēmumiem. Iegūto īssavienojumu strāvām ir milzīga siltumenerģija, kas var sadedzināt ne tikai barošanas līniju vadus, bet arī iznīcināt barošanas iekārtas piegādes apakšstacijās.
Šo iemeslu dēļ nekavējoties jānovērš visi bojājumi, kas rodas elektrolīnijās. Tas tiek panākts, noņemot spriegumu no bojātās līnijas barošanas pusē. Ja šāda elektrolīnija saņem strāvu no abām pusēm, tad abām ir jāizslēdz spriegums.
Funkcijas pastāvīgi uzraudzīt visu elektrolīniju stāvokļa elektriskos parametrus un noņemt no tām spriegumu no visām pusēm jebkādu avārijas situāciju gadījumā tiek piešķirtas sarežģītām tehniskajām sistēmām, kuras tradicionāli sauc par releja aizsardzību.
Īpašības vārds “relejs” ir atvasināts no elementu bāzes, kuras pamatā ir elektromagnētiskie releji, kuru konstrukcijas radās līdz ar pirmo elektropārvades līniju parādīšanos un tiek pilnveidotas līdz mūsdienām.
Moduļu aizsargierīces, kas plaši ieviestas enerģētiķu praksē, vēl neizslēdz releja ierīču pilnīgu nomaiņu un saskaņā ar iedibinātajām tradīcijām tiek iekļautas arī releja aizsardzības ierīcēs.
Relejaizsardzības projektēšanas principi
Tīkla uzraudzības iestādes
Lai uzraudzītu elektrolīniju elektriskos parametrus, ir nepieciešami mērierīces, kas spēj pastāvīgi uzraudzīt jebkādas novirzes no normālā režīma tīklā un vienlaikus ievērot drošas ekspluatācijas nosacījumus.
Visu spriegumu elektrolīnijās šī funkcija tiek piešķirta instrumentu transformatoriem. Tie ir sadalīti transformatoros:
strāva (CT);
spriegums (VT).
Tā kā aizsardzības darbības kvalitāte ir ārkārtīgi svarīga visas elektriskās sistēmas uzticamībai, tiek izvirzītas paaugstinātas prasības darbības precizitātei mērīšanas CT un VT, ko nosaka to metroloģiskās īpašības.
Instrumentu transformatoru precizitātes klases izmantošanai relejaizsardzības un automatizācijas ierīcēs (releja aizsardzība un automatizācija) ir standartizētas ar vērtībām “0,5”, “0,2” un “P”.
Sprieguma transformatori
Vispārējs skats par sprieguma transformatoru uzstādīšanu 110 kV gaisvadu līnijā ir parādīts attēlā zemāk.
Šeit var redzēt, ka VT nav uzstādīti nekur pa garu līniju, bet gan uz elektriskās apakšstacijas sadales. Katrs transformators ar tā primārajiem spailēm ir savienots ar atbilstošo gaisvadu līnijas vadu un zemējuma ķēdi.
Sekundāro tinumu pārveidotais spriegums tiek izvadīts caur slēdžiem 1P un 2P pa atbilstošajiem strāvas kabeļa serdeņiem. Izmantošanai aizsardzības un mērīšanas ierīcēs sekundārie tinumi ir savienoti zvaigznītes un trīsstūra konfigurācijā, kā parādīts attēlā TN-110 kV.
Releja aizsardzības samazināšanai un precīzai darbībai tiek izmantots īpašs barošanas kabelis, kura uzstādīšanai un darbībai tiek izvirzītas paaugstinātas prasības.
Mērsprieguma transformatori ir izveidoti katram elektrolīnijas sprieguma veidam un var tikt pieslēgti atbilstoši dažādām shēmām noteiktu uzdevumu veikšanai. Bet tie visi darbojas pēc vispārēja principa - elektrolīnijas sprieguma lineāro vērtību pārveidojot sekundārajā vērtībā 100 voltu ar precīzu kopēšanu un izceļot visas primāro harmoniku īpašības noteiktā mērogā.
VT transformācijas koeficientu nosaka primāro un sekundāro ķēžu lineāro spriegumu attiecība. Piemēram, apskatāmajai 110 kV gaisvadu līnijai raksta šādi: 110000/100.
Instrumentu strāvas transformatori
Šīs ierīces arī pārveido līnijas primāro slodzi sekundārajās vērtībās, maksimāli atkārtojot visas primārās strāvas harmonikas izmaiņas.
Lai atvieglotu elektroiekārtu darbību un apkopi, tās tiek montētas arī uz apakšstaciju sadales iekārtām.
Tie ir iekļauti gaisvadu līnijas ķēdē atšķirīgi no VT: ar primāro tinumu, ko parasti attēlo tikai viens pagrieziens līdzstrāvas vadītāja veidā, tie vienkārši iegriež katrā līnijas fāzes vadā. To var skaidri redzēt augstāk esošajā fotoattēlā.
CT transformācijas koeficientu nosaka nominālo vērtību izvēles attiecība elektropārvades līnijas projektēšanas stadijā. Piemēram, ja elektropārvades līnija ir paredzēta 600 ampēru strāvas pārvadīšanai, un CT sekundārajā pusē tiks noņemts 5 A, tad tiek izmantots apzīmējums 600/5.
Enerģētikas nozarē tiek izmantoti divi sekundāro strāvas vērtību standarti:
5 A visiem CT līdz 110 kV ieskaitot;
1 A līnijām 330 kV un augstāk.
CT sekundārie tinumi ir savienoti savienošanai ar aizsardzības ierīcēm saskaņā ar dažādām shēmām:
pilna zvaigzne;
nepilnīga zvaigzne;
trīsstūris.
Katram savienojumam ir savas specifiskās īpašības, un tas tiek izmantots noteiktiem aizsardzības veidiem dažādos veidos. Piemērs līnijas strāvas transformatoru un strāvas releju tinumu savienošanai pilnas zvaigznes ķēdē ir parādīts attēlā.
Šis vienkāršākais un visizplatītākais harmoniskais filtrs tiek izmantots daudzās releja aizsardzības shēmās. Tajā strāvas no katras fāzes kontrolē atsevišķs tāda paša nosaukuma relejs, un visu vektoru summa iet caur tinumu, kas savienots ar kopējo neitrālu vadu.
Strāvas un sprieguma mērīšanas transformatoru izmantošanas metode ļauj precīzi pārsūtīt primāros procesus, kas notiek energoiekārtās, uz sekundāro ķēdi, lai to izmantotu releju aizsardzības aparatūrā un izveidotu loģisko ierīču darbības algoritmus, lai novērstu avārijas procesus iekārtās. .
Saņemtās informācijas apstrādes orgāni
Releja aizsardzībā galvenais darba elements ir relejs - elektriskā ierīce, kas veic divas galvenās funkcijas:
uzrauga kontrolētā parametra kvalitāti, piemēram, strāvu, un normālā režīmā stabili uztur un nemaina savas kontaktu sistēmas stāvokli;
sasniedzot kritisko vērtību, ko sauc par iestatīto punktu vai reakcijas slieksni, tas uzreiz pārslēdz savu kontaktu pozīciju un paliek šajā stāvoklī, līdz kontrolētā vērtība atgriežas normālo vērtību apgabalā.
Ķēžu veidošanas principi strāvas un sprieguma releju pieslēgšanai sekundārajām shēmām palīdz izprast sinusoidālo harmoniku attēlojumu pēc vektoru lielumiem ar to attēlojumu kompleksajā plaknē.
Attēla apakšā ir parādīta vektoru diagramma tipiskam sinusoīdu sadalījuma gadījumam trīs fāzēs A, B, C patērētājiem barošanas režīmā.
Strāvas un sprieguma ķēžu stāvokļa uzraudzība
Daļēji sekundāro signālu apstrādes princips ir parādīts diagrammā CT un releju tinumu savienošanai saskaņā ar pilnu zvaigzni un VT ķēdi uz ORU-110. Šī metode ļauj apkopot vektorus tālāk norādītajos veidos.
Releja tinuma ieslēgšana jebkurā no šo fāžu harmonikām ļauj pilnībā kontrolēt tajā notiekošos procesus un avārijas gadījumā izslēgt ķēdi no darbības. Lai to izdarītu, pietiek ar atbilstošu strāvas vai sprieguma releja ierīču dizainu.
Dotās shēmas ir īpašs gadījums dažādu filtru daudzveidīgai izmantošanai.
Metodes, lai kontrolētu jaudas, kas iet caur līniju
Releja aizsardzības ierīces kontrolē jaudas daudzumu, pamatojoties uz to pašu strāvas un sprieguma transformatoru rādījumiem. Šajā gadījumā tiek izmantotas labi zināmas formulas un attiecības starp kopējo, aktīvo un reaktīvo jaudu un to vērtībām, kas izteiktas caur strāvu un spriegumu vektoriem.
Šeit tiek ņemts vērā, ka strāvas vektoru veido līnijas pretestībai pielietotais emf un vienādi pārvar tās aktīvo un reaktīvo daļu. Bet šajā gadījumā sprieguma kritums notiek apgabalos ar komponentiem Ua un Up saskaņā ar likumiem, ko apraksta sprieguma trīsstūris.
Jaudu var pārnest no viena līnijas gala uz otru un pat mainīt tās virzienu, transportējot elektrību.
Izmaiņas tās virzienā rodas šādu iemeslu dēļ:
slodžu pārslēgšana, ko veic apkalpojošais personāls;
jaudas svārstības sistēmā pārejošu procesu un citu faktoru ietekmes dēļ;
ārkārtas apstākļu rašanās.
Jaudas releji (RM), kas darbojas kā daļa no releja aizsardzības un automatizācijas, ņem vērā svārstības virzienos un ir konfigurēti darboties, kad tiek sasniegta kritiskā vērtība.
Līnijas pretestības kontroles veidi
Releja aizsardzības ierīces, kas nosaka attālumu līdz īssavienojuma vietai, pamatojoties uz elektriskās pretestības mērīšanu, sauc par attāluma aizsardzību vai īsu tālvadības aizsardzību. Viņi savā darbā izmanto arī strāvas un sprieguma transformatoru ķēdes.
Lai izmērītu pretestību, tiek izmantots tas, kas aprakstīts aplūkojamās ķēdes sadaļā.
Kad sinusoidālā strāva iet cauri aktīvajiem, kapacitatīvajiem un induktīvajiem reaktoriem, sprieguma krituma vektors pāri tiem tiek novirzīts dažādos virzienos. To ņem vērā releja aizsardzības darbība.
Daudzu veidu pretestības releji (RS) darbojas saskaņā ar šo principu releju aizsardzības un automatizācijas ierīcēs.
Veidi, kā kontrolēt frekvenci līnijā
Lai saglabātu pa elektropārvades līniju pārraidītās harmoniskās strāvas svārstību perioda stabilitāti, tiek izmantoti frekvences regulēšanas releji. Tie darbojas pēc principa, ka salīdzina atsauces sinusoīdu, ko rada iebūvēts ģenerators, ar frekvenci, kas iegūta no līnijas mērīšanas transformatoriem.
Pēc šo divu signālu apstrādes frekvences relejs nosaka vadāmās harmonikas kvalitāti un, sasniedzot iestatīto vērtību, maina kontaktu sistēmas pozīciju.
Monitoringa līniju parametru iezīmes ar digitālajām aizsardzībām
Mikroprocesoru izstrāde, kas aizstāj releju tehnoloģijas, arī nevar darboties bez sekundārajām strāvu un spriegumu vērtībām, kas tiek ņemtas no CT un VT instrumentu transformatoriem.
Lai darbinātu digitālās aizsardzības, informācija par sekundāro sinusoīdu tiek apstrādāta ar paraugu ņemšanas metodēm, kas sastāv no augstas frekvences uzlikšanas analogam signālam un kontrolējamā parametra amplitūdas fiksēšanas grafiku krustpunktā.
Pateicoties mazajam paraugu ņemšanas solim, ātrajām apstrādes metodēm un matemātiskās aproksimācijas metodes izmantošanai, tiek iegūta augsta sekundāro strāvu un spriegumu mērījumu precizitāte.
Šādi aprēķinātās digitālās vērtības tiek izmantotas mikroprocesoru ierīču darbības algoritmā.
Releja aizsardzības un automatizācijas loģiskā daļa
Pēc tam, kad pa elektropārvades līnijām pārraidīto strāvu un spriegumu primārās vērtības ir modelētas ar instrumentu transformatoriem, atlasītas apstrādei ar filtriem un uztvertas releju ierīču strāvas, sprieguma, jaudas, pretestības un frekvences jutīgajos orgānos, ir kārta loģisko releju ķēdes darbībai.
To konstrukcijas pamatā ir releji, kas darbojas no papildu tiešā, rektificēta vai maiņstrāvas sprieguma avota, ko sauc arī par darbināmu, un ar to darbināmās ķēdes darbojas. Šim terminam ir tehniska nozīme: veiciet slēdžus ļoti ātri, bez liekas kavēšanās.
Loģiskās ķēdes darbības ātrums lielā mērā nosaka avārijas situācijas izslēgšanas ātrumu un līdz ar to arī tās destruktīvo seku pakāpi.
Atbilstoši tam, kā viņi veic savus uzdevumus, relejus, kas darbojas darbības shēmās, sauc par starpposma relejiem: tie saņem signālu no mērīšanas aizsardzības elementa un pārraida to, pārslēdzot savus kontaktus uz izpildinstitūcijām: izejas releji, solenoīdi, elektromagnēti izslēgšanai vai pagriešanai. uz strāvas slēdžiem.
Starprelejiem parasti ir vairāki kontaktu pāri, kas darbojas, lai aizvērtu vai atvērtu ķēdi. Tos izmanto komandu vienlaicīgai reproducēšanai starp dažādām releja aizsardzības ierīcēm.
Releju aizsardzības darbības algoritmā diezgan bieži tiek ieviesta laika aizkave, lai nodrošinātu selektivitātes principu un secības veidošanos noteiktam algoritmam. Tas bloķē aizsardzības darbību uz iestatījuma laiku.
Šī aizkaves ieeja tiek izveidota, izmantojot īpašus laika relejus (RT), kuriem ir pulksteņa mehānisms, kas ietekmē to kontaktu darbības ātrumu.
Relejaizsardzības loģiskajā daļā tiek izmantots viens no daudziem algoritmiem, kas izveidoti dažādiem gadījumiem, kas var rasties uz noteiktas konfigurācijas un sprieguma elektrolīnijas.
Kā piemēru mēs varam sniegt tikai dažus nosaukumiem divu releju aizsardzības loģikas darbības nosaukumiem, kuru pamatā ir elektropārvades līnijas strāvas kontrole:
strāvas atslēgšana (ātruma apzīmējums) bez laika aizkaves vai ar aizkavi (nodrošinot RF selektivitāti), ņemot vērā jaudas virzienu (sakarā ar RM releju) vai bez tā;
pārstrāvas aizsardzība, ko var aprīkot ar tādām pašām vadības ierīcēm kā izslēgšanas ierīci, ar vai bez līnijas minimālā sprieguma pārbaudes.
Releja aizsardzības loģikas darbība bieži ietver dažādu ierīču automatizācijas elementus, piemēram:
strāvas slēdža vienfāzes vai trīsfāžu atkārtota aizvēršana;
rezerves barošanas ieslēgšana;
paātrinājums;
biežuma izkraušana.
Līnijas aizsardzības loģisko daļu var izveidot nelielā releja nodalījumā tieši virs strāvas slēdža, kas raksturīgs āra sadales iekārtām ar spriegumu līdz 10 kV, vai arī aizņemt vairākus 2x0,8 m paneļus releju telpā.
Piemēram, 330 kV līnijas aizsardzības loģiku var novietot uz atsevišķiem aizsardzības paneļiem:
rezerve;
DZ - tālvadības pults;
DFZ - diferenciālā fāze;
HFB - augstfrekvences bloķēšana;
OAPV;
paātrinājums.
Izvades shēmas
Līnijas releja aizsardzības pēdējais elements ir izejas ķēde. To loģika balstās arī uz starpreleju izmantošanu.
Izvades shēmas veido līniju slēdžu darbības secību un nosaka mijiedarbību ar blakus savienojumiem, ierīcēm (piemēram, slēdža atteice - rezerves slēdzis) un citiem releja aizsardzības elementiem.
Vienkāršām līniju aizsardzībā var būt tikai viens izejas relejs, kura darbība izraisa ķēdes pārtraucēja atvienošanu. Sarežģītās sazarotās aizsardzības sistēmās tiek izveidotas īpašas loģiskās shēmas, kas darbojas pēc noteikta algoritma.
Galīgo sprieguma noņemšanu no līnijas avārijas gadījumā veic ar strāvas slēdzi, ko iedarbina izslēgšanas elektromagnēta spēks. Tās darbībai tiek piegādātas īpašas strāvas ķēdes, kas spēj izturēt spēcīgas slodzes. ki.
sūdzēties
3. sadaļa. Aizsardzība un automatizācija
Nodaļa 3.2. Releja aizsardzība
Gaisvadu līniju aizsardzība tīklos ar spriegumu 110-500 kV ar efektīvi iezemētu neitrālu
3.2.106. Līnijām 110-500 kV tīklos ar efektīvi iezemētu neitrāli jānodrošina releju aizsardzības ierīces pret daudzfāzu bojājumiem un zemējuma defektiem.
3.2.107. Aizsardzībām jābūt aprīkotām ar ierīcēm, kas bloķē to darbību šūpošanās laikā, ja tīklā iespējamas šūpošanās vai asinhrona kustība, kuras laikā iespējamas pārmērīgas aizsardzības darbības. Aizsardzību atļauts veikt bez bloķēšanas ierīcēm, ja to laikus (apmēram 1,5-2 s) noregulē pret šūpošanos.
3.2.108. Līnijām ar spriegumu 330 kV un vairāk kā galvenā ir jānodrošina aizsardzība, kas bez kavēšanās darbojas īssavienojuma laikā jebkurā aizsargājamās zonas punktā.
Līnijām ar spriegumu 110-220 kV jautājums par galvenās aizsardzības veidu, tostarp nepieciešamību izmantot aizsardzību, kas darbojas bez kavēšanās īssavienojuma laikā jebkurā aizsargājamās zonas punktā, ir jāatrisina, pirmkārt, ņemot vērā prasība saglabāt energosistēmas stabilitāti. Turklāt, ja saskaņā ar energosistēmas darbības stabilitātes aprēķiniem netiek izvirzītas citas, stingrākas prasības, var pieņemt, ka noteiktā prasība parasti ir izpildīta, ja rodas trīsfāzu īssavienojumi, kuros spēkstaciju un apakšstaciju autobusu atlikušais spriegums ir zem 0,6-0, 7 U nom, izslēdziet bez laika aizkaves. Zemāka atlikušā sprieguma vērtība (0,6 U nom) var tikt atļauta 110 kV līnijām, mazāk kritiskajām 220 kV līnijām (stikli sazarotos tīklos, kur patērētājiem elektroenerģija tiek droši nodrošināta no vairākām pusēm), kā arī kritiskākām 220 kV līnijām gadījumos, kad attiecīgais īssavienojums to rada. nerada ievērojamas izlādes slodzes.
Izvēloties 110-220 kV līnijām uzstādīto aizsardzības veidu, papildus prasībai saglabāt energosistēmas stabilitāti, jāņem vērā:
1. Uz 110 kV un augstākas sprieguma līnijām, kas stiepjas no atomelektrostacijas, kā arī uz visiem blakus esošā tīkla elementiem, uz kuriem daudzfāzu īssavienojumu laikā rodas pozitīvas secības atlikušais spriegums atomelektrostacijas augstākā sprieguma pusē. spēkstaciju bloki var samazināties līdz vairāk nekā 0,45 no nominālvērtības, ātrgaitas aizsargierīču dublēšana ar laika aizkavi, kas nepārsniedz 1,5 s, ņemot vērā slēdža darbības traucējumus.
2. Bojājumi, kuru izslēgšana ar laika aizturi var izraisīt kritisko patērētāju darbības traucējumus, ir jāizslēdz bez laika aizkaves (piemēram, bojājumi, kuros elektrostaciju un apakšstaciju kopnēs radīsies atlikušais spriegums būt zem 0,6 U nom, ja to izslēgšana ar laika aizkavi var izraisīt pašizlādi sprieguma lavīnas dēļ vai bojājumus ar atlikušo spriegumu 0,6 U nom vai vairāk, ja to izslēgšana ar laika aizkavi var izraisīt tehnoloģijas traucējumus).
3. Ja nepieciešams veikt ātrgaitas automātisko pārslēgšanu, uz līnijas jāuzstāda ātrgaitas aizsardzība, nodrošinot bojātās līnijas atvienošanu bez laika aizkaves abās pusēs.
4. Atvienojot ar laika aizkavi defektiem, kuru strāva ir vairākas reizes lielāka par nominālo strāvu, iespējama nepieļaujama vadītāju pārkaršana.
Ir atļauts izmantot ātrgaitas aizsardzību sarežģītos tīklos un, ja nav iepriekš minēto nosacījumu, ja tas ir nepieciešams, lai nodrošinātu selektivitāti.
3.2.109. Novērtējot stabilitātes prasību nodrošināšanu, pamatojoties uz atlikušā sprieguma vērtībām saskaņā ar 3.2.108, ir jāvadās pēc sekojošā:
1. Vienotam savienojumam starp elektrostacijām vai energosistēmām 3.2.108. punktā norādītais atlikušais spriegums ir jāpārbauda apakšstaciju un elektrostaciju kopnēs, kas iekļautas šajā savienojumā, ar īssavienojumu uz līnijām, kas stiepjas no šīm kopnēm, izņemot savienojumu veidojošajām līnijām; vienam savienojumam, kas satur daļu no sekcijām ar paralēlām līnijām - arī ar īssavienojumu katrā no šīm paralēlajām līnijām.
2. Ja starp elektrostacijām vai energosistēmām ir vairāki pieslēgumi, īssavienojuma gadījumā 3.2.108. punktā norādītā atlikušā sprieguma vērtība ir jāpārbauda tikai to apakšstaciju vai elektrostaciju kopnēs, kurās šie savienojumi ir pieslēgti. pieslēgumos un citās līnijās, kuras darbina no šīm kopnēm, kā arī līnijās, kuras darbina sakaru apakšstaciju kopnes.
3. Atlikušais spriegums jāpārbauda īssavienojuma laikā tās zonas galā, uz kuru attiecas pirmais aizsardzības posms kaskādes bojājuma izslēgšanas režīmā, t.i., pēc ķēdes pārtraucēja atslēgšanas no līnijas pretējā gala ar aizsardzību bez laika. kavēšanās.
3.2.110. Atsevišķās līnijās ar vienvirziena strāvas padevi no daudzfāzu defektiem jāuzstāda pakāpju strāvas aizsardzība vai pakāpju strāvas un sprieguma aizsardzība. Ja šādas aizsardzības neatbilst jutīguma vai bojājuma izslēgšanas ātruma prasībām (sk. 3.2.108), piemēram, galvas sekcijās, vai ja tas ir ieteicams, pamatojoties uz nosacījumu, ka blakus esošo sekciju aizsardzība jāsaskaņo ar aizsardzību attiecīgajā posmā ir jānodrošina pakāpeniska attāluma aizsardzība. Pēdējā gadījumā kā papildu aizsardzību ieteicams bez kavēšanās izmantot strāvas atslēgšanu.
Parasti pret zemējuma defektiem jānodrošina soļu strāvas virziena vai bezvirziena nulles secības aizsardzība. Aizsardzība, kā likums, jāuzstāda tikai tajās pusēs, no kurām var piegādāt strāvu.
Līnijām, kas sastāv no vairākiem secīgiem posmiem, vienkāršošanas nolūkos ir atļauts izmantot neselektīvu pakāpenisku strāvas un sprieguma aizsardzību (pret daudzfāzu bojājumiem) un pakāpenisku nulles secības strāvas aizsardzību (pret zemējuma defektiem) kombinācijā ar secīgām pārslēgšanas ierīcēm. .
3.2.111. Atsevišķās līnijās ar strāvu no divām vai vairākām pusēm (pēdējās uz līnijām ar atzariem), gan ar apvada savienojumiem, gan bez tiem, kā arī līnijās, kas iekļautas gredzenveida tīklā ar vienu barošanas punktu, ir jābūt aizsardzībai pret daudzfāzu īssavienojumu attālumu. tiek piemērota aizsardzība (pārsvarā trīspakāpju), tiek izmantota kā rezerves vai primārā (pēdējā - tikai 110-220 kV līnijās).
Kā papildu aizsardzību ieteicams izmantot strāvas atslēgšanu bez laika aizkaves. Dažos gadījumos ir atļauts izmantot strāvas atslēgšanu darbībai gadījumā, ja ir kļūdains savienojums ar trīsfāzu īssavienojumu vietā, kur ir uzstādīta aizsardzība, ja strāvas atslēgšana, kas veikta darbībai citos režīmos, neapmierina. jutīguma prasība (sk. 3.2.26.).
Parasti pret zemējuma defektiem jānodrošina soļu strāvas virziena vai bezvirziena nulles secības aizsardzība.
3.2.112. Kā galveno aizsardzību pret daudzfāzu bojājumiem gredzenveida tīkla galvas sekciju uztverošajā galā ar vienu barošanas punktu ieteicams izmantot vienpakāpes strāvas virziena aizsardzību; pārējās atsevišķās līnijās (galvenokārt 110 kV) atsevišķos gadījumos ir atļauts izmantot pakāpju strāvas aizsardzību vai pakāpju strāvas un sprieguma aizsardzību, nepieciešamības gadījumā padarot tās virziena. Aizsardzība parasti jāuzstāda tikai tajās pusēs, no kurām var piegādāt strāvu.
3.2.113. Paralēlām līnijām, ko baro no divām vai vairākām pusēm, un paralēlu līniju padeves galā, kas tiek padots vienā pusē, var izmantot tādu pašu aizsardzību kā attiecīgajām atsevišķām līnijām (sk. 3.2.110. un 3.2.111.).
Lai paātrinātu zemējuma defektu un dažos gadījumos bojājumu starp fāzēm atvienošanu līnijās ar abpusēju barošanas avotu, var izmantot papildu aizsardzību, lai kontrolētu strāvas virzienu paralēlā līnijā. Šo aizsardzību var īstenot atsevišķas šķērsstrāvas aizsardzības veidā (ar nulles secības strāvas vai fāzes strāvu releju iekļaušanu) vai tikai uzstādīto aizsardzību (nulles secības strāva, maksimālā strāva) paātrinājuma ķēdes veidā. , attālums utt.) ar virziena vadības jaudu paralēlās līnijās.
Lai paaugstinātu nulles secības aizsardzības jutību, ir iespējams paredzēt tās atsevišķo posmu izņemšanu no darbības, kad paralēlās līnijas automātiskais slēdzis ir atvienots.
Šķērsvirziena diferenciālā aizsardzība parasti jānodrošina divu paralēlu viena gala barošanas līniju uztveršanas galā.
3.2.114. Ja aizsardzība saskaņā ar 3.2.113 neatbilst ātruma prasībām (sk. 3.2.108), kā galvenā aizsardzība (darbinot divas paralēlas līnijas) divu paralēlu 110-220 kV līniju barošanas galā ar vienvirziena barošanu un divās paralēlās 110 kV līnijās ar Ar divvirzienu barošanas avotu šķērsvirziena diferenciālo virziena aizsardzību var izmantot galvenokārt sadales tīklos.
Šajā gadījumā vienas līnijas darbības režīmā, kā arī rezerves, strādājot ar divām līnijām, tiek izmantota aizsardzība saskaņā ar 3.2.110 un 3.2.111. Šo aizsardzību vai tās atsevišķus posmus ir iespējams ieslēgt abu līniju strāvu summai (piemēram, nulles secības strāvas aizsardzības pēdējais posms), lai palielinātu tās jutību pret blakus esošo elementu bojājumiem.
Ir atļauts izmantot šķērsvirziena diferenciālo virziena aizsardzību papildus paralēlo 110 kV līniju pakāpju strāvas aizsardzībai, lai samazinātu bojājuma izslēgšanas laiku aizsargātajās līnijās gadījumos, kad saskaņā ar ātruma apstākļiem (sk. 3.2.108.) tās lietošana nav obligāta. .
3.2.115. Ja aizsardzība saskaņā ar 3.2.111-3.2.113 neatbilst ātruma prasībām (sk. 3.2.108), augstfrekvences un garendiferenciālā aizsardzība ir jānodrošina kā galvenā vienpusējo un paralēlo līniju aizsardzība ar abpusēju barošanas avotu. .
110-220 kV līnijām pamataizsardzību ieteicams veikt, izmantojot augstfrekvences attāluma bloķēšanu un strāvas virziena nulles secības aizsardzību, ja tas ir piemērots jutīguma apstākļu dēļ (piemēram, līnijās ar atzarojumiem) vai darbības vienkāršošanas dēļ. aizsardzību.
Ja nepieciešams ievilkt speciālu kabeli, garendiferenciālās aizsardzības izmantošana jāpamato ar tehniski ekonomisku aprēķinu.
Lai uzraudzītu palīgaizsardzības vadu izmantojamību, ir jānodrošina īpašas ierīces.
330-350 kV līnijās papildus augstfrekvences aizsardzībai jāparedz ierīces izmantošana atslēgšanās vai pieļaujama augstfrekvences signāla pārraidīšanai (lai paātrinātu pakāpju rezerves aizsardzības darbību), ja šī ierīce ir paredzēta citiem mērķiem. 500 kV līnijās ir atļauts uzstādīt norādīto ierīci speciāli releju aizsardzībai.
Ir atļauts gadījumos, kad to prasa ātruma (sk. 3.2.108) vai jutīguma apstākļi (piemēram, līnijās ar atzarojumiem), atvienošanas signāla pārraides izmantošana, lai paātrinātu 110 pakāpju aizsardzības darbību. 220 kV līnijas.
3.2.116. Veicot pamata aizsardzību saskaņā ar 3.2.115, kā dublējums jāizmanto:
- pret daudzfāzu īssavienojumiem, kā likums, distances aizsardzība, galvenokārt trīspakāpju;
- pret zemējuma defektiem, soļu strāvas virziena vai bezvirziena nulles secības aizsardzība.
3.2.115. punktā norādītās galvenās aizsardzības ilgstošas deaktivizēšanas gadījumā, kad šī aizsardzība ir uzstādīta saskaņā ar prasību ātri atvienot kļūdu (sk. 3.2.108), ir atļauts paredzēt neselektīvu dublēšanas paātrinājumu. aizsardzība pret traucējumiem starp fāzēm (piemēram, ar līdzstrāvas vērtību secību kontroli).
3.2.117. Galvenajām aizsardzībām, rezerves aizsardzības ātrgaitas posmiem pret daudzfāzu bojājumiem un automātiskās pārslēgšanas ierīces mērelementiem 330-350 kV līnijām jābūt īpaši konstruētiem, kas nodrošina to normālu darbību (ar norādītajiem parametriem) intensīvas darbības apstākļos. pārejoši elektromagnētiskie procesi un ievērojama līniju kapacitatīvā vadītspēja. Šim nolūkam ir jānodrošina:
- aizsardzības komplektos un OAPV mērelementos - pārejošu elektromagnētisko procesu ietekmi ierobežojoši pasākumi (piemēram, zemfrekvences filtri);
- diferenciālfāzu augstfrekvences aizsardzībā, kas uzstādīta uz līnijām, kas garākas par 150 km, ierīces līnijas kapacitatīvās vadītspējas radīto strāvu kompensēšanai.
Ieslēdzot ātrgaitas aizsardzību divu vai vairāku strāvas transformatoru strāvu summai, ja nav iespējams izpildīt 3.2.29 prasības, ieteicams veikt īpašus pasākumus, lai novērstu nevajadzīgu aizsardzības darbību gadījumā. ārējiem bojājumiem (piemēram, aizsardzības sacietēšana) vai līnijas ķēdē uzstādiet atsevišķu strāvas transformatoru komplektu, lai nodrošinātu aizsardzību.
Aizsardzībās, kas uzstādītas uz 330-500 kV līnijām, kas aprīkotas ar garenvirziena kapacitatīvām kompensācijas ierīcēm, jāveic pasākumi, lai novērstu pārmērīgu aizsardzības darbību šo ierīču ietekmes izraisītu ārēju bojājumu gadījumā. Piemēram, var izmantot negatīvas secības jaudas virziena relejus vai iespējot signāla pārraidi. ¶×
Relejaizsardzības uzdevumi, tās loma un mērķis ir nodrošināt drošu energosistēmu darbību un nepārtrauktu elektroenerģijas piegādi patērētājiem. Tas ir saistīts ar pieaugošo ķēžu sarežģītību un elektrisko tīklu pieaugumu, energosistēmu konsolidāciju, kā arī abu staciju uzstādītās jaudas palielināšanos kopumā un atsevišķu agregātu nominālās vienības jaudas pieaugumu. Tas savukārt ietekmē energosistēmu darbību: darbību pie stabilitātes robežas, garu starpsistēmu sakaru līniju esamību un palielinātu ķēdes avāriju attīstības iespējamību. Šajā sakarā pieaug prasības attiecībā uz releja aizsardzības ātrumu, selektivitāti, jutīgumu un uzticamību. Releja aizsardzības ierīces, kurās izmanto pusvadītāju ierīces, kļūst arvien izplatītākas. To izmantošana paver vairāk iespēju izveidot ātrgaitas aizsardzību.
Šobrīd ir izstrādātas un sāk aktīvi izmantot uz mikroprocesoriem balstītas relejaizsardzības ierīces, kas ļauj vēl vairāk palielināt aizsardzības ātrumu un uzticamību un samazināt to remonta un apkopes izmaksas.
1.2.2. Transformatora parametri ir apkopoti 2. tabulā.
TABULA 1.2
RELEJU AIZSARDZĪBAS IERĪČU VEIDU IZVĒLE
110 kV gaisvadu līnijas releja aizsardzība.
| Mainīt |
| Lapa |
| Dokuments Nr. |
| Lapa |
| Dokuments Nr. |
| Paraksts |
| datums |
| Lapa |
| KP.140408.43.06.PZ |
| Mainīt |
| Lapa |
| Dokuments Nr. |
| Paraksts |
| datums |
| Lapa |
| KP.140408.43.06.PZ |
3.1. Ķēdes elementu tiešās secības pretestību aprēķins.
Pretestības aprēķini tiek veikti nosauktajās vienībās (Om), pie bāzes sprieguma Ub=115 kV.
Līdzvērtīgā shēma ir parādīta attēlā.
C1: X 1 = X * s * = 1,3 * = 9,55 omi
X 2 = X sitieni *l* =0,4*70* =28 omi
X 3 = X sitieni. *l* =0,4*45* = 18 omi
X 4 = X sitieni *l* =0,4*30* = 12 omi
X 5 = X sitieni *l* =0,4*16* = 6,4 omi
T 6 = * = * = 34,72 omi
T 7 = * = * = 220,4 omi
X 3,4 = 18 + 12 = 30 omi
| Mainīt |
| Lapa |
| Dokuments Nr. |
| Paraksts |
| datums |
| Lapa |
| KP.140408.43.06.PZ |
X 2,4 = = 14,48 omi
X 1-4 = 9,55 + 14,48 = 24,03 omi
X 1-5 =24,03+6,4=30,34
| Mainīt |
| Lapa |
| Dokuments Nr. |
| Paraksts |
| datums |
| Lapa |
| KP.140408.43.06.PZ |
I (3) (k 2) = = =2,18 kA
I (3) (k 3) = = =0,26 kA
3.2. Vienfāzes īssavienojuma strāvu aprēķins ar zemi punktā K-2.
C1: X 1 = X * s * = 1,6 * = 11,76 omi
X 2 = X sitieni *l* =0,8*70* =56 omi
X 3 = X sitieni. *l* =0,8*45* = 36 omi
X 4 = X sitieni *l* =0,8*30* = 24 omi
X 5 = X sitieni *l* =0,8*16* = 12,8 omi
X 3,4 = 36 + 24 = 60 omi
| Mainīt |
| Lapa |
| Dokuments Nr. |
| Paraksts |
| datums |
| Lapa |
| KP.140408.43.06.PZ |
X 2,3,4 =(60*56)/(60+56)= 28,97 omi
X 1-4 = 11,76+28,97 omi
| Mainīt |
| Lapa |
| Dokuments Nr. |
| Paraksts |
| datums |
| Lapa |
| KP.140408.43.06.PZ |
X 1-6 = 18,74 + 12,8 = 31,54 omi
X rez.0 (k2) = 31,54 omi
3I 0(k2) = = = 2,16 kA
3.6 Īsslēguma strāvu aprēķins punktos K-4 un K-5.
| Ub=Umin=96,6 kV | Ub=Umax=126 kV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| X 10 = X s1,2 = X s1,2 vid. * = 24,03* = 16,96 omi | X 10 = X s1,2 = X s1,2 vid. * = 24,03* = 28,85 omi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Xc = Xc av* = = 16,96 omi | Xc = Xc av* = = 28,85 omi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| X T(-PO) = * = =41,99 | U līdz (+ N) =U līdz nom. + =17,5+ = 18,4 Xt (+ N) = * * =71,44 omi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Z nw = 0,3 * 1,5 * = 38,01 omi | Z nw = 0,3 * 1,5 * = 64,8 omi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punkts K-4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hrez(k4)=Xs+Htv(-ro)=16,96+41,99=58,95 omi | Hrez(k4)=Xs+Xtv(+N)=28,85+71,44=100,29 omi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| I (3) pie max = =0,95kA | I (3) pie max = =0,73 kA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Īssavienojuma strāvas faktiskā vērtība punktā K-4, kas saistīta ar 37 kV spriegumu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| I (3) pie max = 0,95* =8,74 kA | I (3) pie max =0,73* =8,76 kA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punkts K-5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.1 Līnijas aizsardzība ar vienvirziena barošanas avotu. 4.1.1. Divpakāpju strāvas aizsardzības aprēķins pret līnijas W fāzes-fāzu īssavienojumiem. Strāvas atslēgšanas aprēķins bez laika aizkaves no fāzes uz fāzi īssavienojumiem (I pakāpe). 1) I 1 sz Kots.*I (3) k-3max=1,2*0,26=0,31 kA 2) Kch=I (2) k-1 min/Is.z. 1 = 2,76*0,87/0,31 = 7,74 Kch = I (2) k-2 min/Is.z. 1 1,5=2,18*0,87/0,31=6,12 3) I (1) c.r.=I (1) cz*Ksh/K1=0,31*1/(100/5)=0,02 kA 4) Tiek pieņemts, ka strāvas atslēgšanas reakcijas laiks ir 0,1 s Maksimālās strāvas aizsardzības aprēķins ar laika aizkavi no fāzes uz fāzi īssavienojumiem (II pakāpe). 1) I II sz Kots*Ksz/Kv)*Iload.max=(1,2*2/0,8)*0,03=0,09 kA Iload.max=Snom.t./ =6,3/ =0,03 kA 2) Kch= I (2) k-3 min/Is.z. I 1 1,2=0,26*0,87/0,09=2,51 3) I (11) c.r.=I (11) cz*Ksh/K1=0,09*1/(100/5)=0,0045 kA 4) MTZ reakcijas laiks tiek izvēlēts saskaņā ar līguma nosacījumu ar tr-ra MTZ. t II sz=tsz(mtz t-raT)+ t=2+0.4=2.4s 4.1.2. Divpakāpju strāvas aizsardzības pret īssavienojumu uz zemi aprēķins līnijai W. Nulles secības atslēgšanas strāvu aprēķins bez laika aizkaves (1 pakāpe). 1) I (1) 0cz 3I0 (1) k-2 min/Kch = 2,16/1,5 = 1,44 kA 2) I (1) 0ср I0 (1) сз*Ксх/К I =1,44*1/(100/5)=0,072 kA 3) Tiek pieņemts, ka strāvas atslēgšanas reakcijas laiks ir 0,1 s. Nulles secības strāvas aizsardzības ar laika aizkavi aprēķins (2.posms). 1) I 11 0сз Kots*Inb.max=Kots*Kper*Knb*Icalc.=1,25*1*0,05*0,26=0,02 kA Es pieņemu I 11 0сз=60А 4.2. Transformatora aizsardzības aprēķins.
Iestatījums ir jāizvēlas no diviem nosacījumiem: - jaudas transformatora magnetizējošās strāvas atskaņošana no ieslēgšanas strāvas. - atskaņošana no maksimālās primārās nelīdzsvarotības strāvas aprēķinātā ārējā īssavienojuma pārejas režīmā. Atskaņošana no ieplūdes magnetizējošās strāvas. Kad jaudas transformators tiek ieslēgts no augstākā sprieguma puses, magnetizējošās iedarbināšanas strāvas attiecība pret aizsargātā transformatora nominālās strāvas amplitūdu nepārsniedz 5. Tas atbilst magnetizējošās iedarbināšanas strāvas amplitūdas attiecībai pret pirmās harmonikas nominālās strāvas efektīvā vērtība, kas vienāda ar 5 = 7. Nogrieznis reaģē uz momentāno vērtību un ir vienāds ar 2,5*Idif./Inom. Minimālais iespējamais pirmās harmonikas iestatījums ir Idiff/Inom = 4, kas veido 2,5 * 4 = 10 amplitūdas attiecības izteiksmē. Iegūto vērtību salīdzinājums norāda, ka momentāno vērtību robežvērtība ir pielāgota iespējamajiem magnetizējošās strāvas pārspriegumiem. Aprēķini liecina, ka magnetizējošās strāvas ieplūdes pirmās harmonikas efektīvā vērtība nepārsniedz 0,35 no ieslēgšanas amplitūdas. Ja amplitūda ir vienāda ar 7 nominālās strāvas efektīvām vērtībām, tad pirmās harmonikas efektīvā vērtība ir 7*0,35=2,46. Tāpēc pat ar minimālo iestatījumu 4 In. Izslēgšanu noregulē pret magnetizējošās strāvas pārspriegumiem un, ja regulē uz diferenciālās strāvas pirmo harmoniku. Atskaņošana no nelīdzsvarotās strāvas ārējā īssavienojuma laikā.
Idiff/Inom Kots*Knb(1)*Ikz.in.max kur Knb(1) ir nelīdzsvarotās strāvas pirmās harmonikas amplitūdas attiecība pret ārējās bojājuma strāvas periodiskās sastāvdaļas samazināto amplitūdu. Ja tiek izmantots CT ar sekundāro nominālo strāvu 5A gan HV, gan LV pusē, var ņemt Knb(1)=0,7. Ja HV pusē izmanto CT ar sekundāro nominālo strāvu 1A, tad jāņem Knb(1)=1.0. Tiek pieņemts, ka detuninga koeficients (Cots) ir 1,2. Is.in.max ir ārējās aprēķinātās īssavienojuma strāvas attiecība pret transformatora nominālo strāvu. Ja caurstrāva Irms iet caur aizsargāto transformatoru, tas var pārvadāt diferenciālo strāvu. Idif.=(Nper*Kodn*E+ Urpn+ fadd.)*Iskv=(2*1,0+0,13+0,04)*Iskv=0,37*Iskv. Atvasinot šo formulu, tika pieņemts, ka viens CT darbojas precīzi, otrajam ir kļūda, kas vienāda ar Idiff. Ieviesīsim bremzēšanas strāvas samazināšanas koeficienta jēdzienu. Ksn.t.=Ibr./Iskv.=1-0,5*(Nper*Codn.*E + Uрпн+ fadd)/Ksn.t.=100*1.3*(2*1*0.1+0.13+0.04)/0.815=59 Bremzēšanas raksturlieluma otrais pārtraukuma punkts: Tas 2 / Inom nosaka bremzēšanas raksturlieluma otrās daļas izmēru. Slodzes un līdzīgos režīmos bremzēšanas strāva ir vienāda ar caurejošo strāvu. Pagriezienu defektu parādīšanās tikai nedaudz maina primārās strāvas, tāpēc bremzēšanas strāva paliek gandrīz nemainīga. Lai nodrošinātu augstu jutību pret pagrieziena defektiem, otrajā sadaļā jāiekļauj nominālās slodzes režīms (Im/Inom=1), pieļaujamo ilgtermiņa pārslodžu režīms (Im/Inom=1,3). Vēlams, lai otrajā sadaļā būtu iekļauti arī iespējamo īslaicīgo pārslodžu režīmi (motora pašpalaišana pēc automātiskās pārslēgšanās, jaudīgu motoru palaišanas strāvas, ja tādas ir).
Es ņemu I g2/I g1=0,15 Mēs aprēķinām apskatāmā tīkla jutīguma koeficientu. Primārā aizsardzības strāva, ja nav bremzēšanas: Iс.з=Inom*(I 1/Inom)=208*0,3=62,4 A. Pārbaudot aizsardzības jutīgumu, ņemam vērā, ka bremzēšanas virziena dēļ iekšējo bojājumu laikā nav bremzēšanas strāvas. Jutība divfāžu īssavienojumam LV pusē Kch=730*0,87/62,4=10,18 Secinājums: jutīgums ir pietiekams. 4.3 Pārslodzes aizsardzība “Sirius-T”. Tiek pieņemts, ka pārslodzes signāla iestatījums ir: Isz=Kots*Inom/Kv=1,05*3,4/0,95=3,76, kur detuninga koeficients Kots=1,05; atdeves koeficients šajā ierīcē ir Kv=0,95. Nominālo strāvu Inom ieteicams noteikt, ņemot vērā iespēju to palielināt par 5%, regulējot spriegumu. 40 MVA transformatoram nominālās sekundārās strāvas vidējā atzarā HV un LV pusē ir 3,4 un 3,5 A. Aprēķinātās slodzes iestatījumu vērtības ir vienādas. HV puse: Ivn = 1,05 * 1,05 * 3,4 / 0,95 = 3,95 A LV puse: Inn=1,05*1,05*3,5/0,95=4,06 A Ja transformatoram ir dalīts LV tinums, tad pārslodzes kontrole jāveic ar ievadaizsardzības ierīcēm, kas uzstādītas uz LV sānu slēdžiem. Aizsardzība darbojas riepām ar tсз=6с.
Pārstrāvas aizsardzības darbības parametru (iestatījumu) aprēķināšana sastāv no aizsardzības darbības strāvas (primārās) izvēles; releja darba strāva. Papildus tiek veikta strāvas transformatora aprēķina pārbaude. Darba strāvas izvēle. Maksimālās strāvas aizsardzības pašreizējiem iestatījumiem jānodrošina, ka izslēgšanas aizsardzība nedarbojas secīgu pārslodžu laikā un nepieciešamo jutību visu veidu īssavienojumiem galvenajā zonā un rezerves zonā. Isz=Ksz*Ksh/Ktt=265*1/(300/5)=4,42 A Pārstrāvas aizsardzības jutīguma pārbaude. Kch I (3) k.min.in/Iсз=0,87*730/265=2,4 Kch I (3) k.min.in/Iсз=0,87*5,28/265=1,73 1,2
Ic.nn.=Ic.in*Uin/Unn=730*(96.58/10)=7050 A Sāciet ar spriegumu. Pārstrāvas aizsardzības aprēķins ar kombinētā sprieguma palaišanu, kas uzstādīta 10,5 kV pusē. Primārās aizsardzības reakcijas spriegums minimālā sprieguma relejam ar nosacījumu, ka tiek atslēgts no pašpalaišanas sprieguma, ieslēdzot bremžu slodzes motorus no AR vai AR, un ar nosacījumu, ka tiek nodrošināta releja atgriešanās pēc ārējā īssavienojuma atvienošanas tiek pieņemts: Uсз=0.6 Unom=0.6*10500=6300V Šajā gadījumā minimālā sprieguma releja darba spriegums būs: Usr=Usz/Kch=0,6*10500/(10500/100)=60 V. Relejs RN-54/160 ir pieņemts uzstādīšanai Sprieguma filtra relejam aizsardzības reakcijas sprieguma apgrieztā secība tiek ņemta atbilstoši stāvoklim, kas atvienojas no nelīdzsvarotības sprieguma slodzes režīmā. U2сз 0,06 * Unom = 0,06 * 10500 = 630 V Negatīvās secības sprieguma filtra-releja reakcijas spriegums. U2ср=U2сз/К U =630/(10500/100)=6V Filtra relejs RSN-13 tiek pieņemts kā iestatījums. Sprieguma jutības pārbaude īssavienojuma laikā 5. punktā minimālā sprieguma relejam. KchU=Uсз*Кв/Uз.max=6,3*1,2/4,1=1,84 1,2 kur Uz.max= 3*I (3) k-4max*Zkw.min= *5280*0,45=4,1 kV šeit I (3) k-4max ir trīsfāzu īssavienojuma strāva kabeļa līnijas galā maksimālā darbības režīmā (9. režīms) -Negatīvās secības sprieguma releja filtram.
kur U2з.min=0.5*Unom.nn.- *I 2 max*Zkw.min=0.5*10.5-( 2)*0.3*1.5=5.25-2.05 =3.2kV šeit I 2 max ir negatīvās secības strāva vietā, kur ir uzstādīta aizsardzība īssavienojuma laikā starp divām fāzēm kabeļa līnijas galā maksimālā darba režīmā. Var pieņemt: I 2 max=I (3) k-4.max/2=I (2) k-4.max/2 Aizsardzības laika aizkaves izvēle tiek veikta pēc pakāpeniska principa tsz MTZ-10=tsz.sv-10+ t=1+0,5=1,5 s (RV-128) tsz MTZ-110=tsz.MTZ-35+ t=2,3+0,3=2,6 (RV-0,1) kur tсз.св-10 ir aizsardzības reakcijas laiks uz 10 kV sekciju slēdža Selektivitātes līmenis t pieņemts laika relejam RV-0.1 t=0.3s, laika relejam RV-128 t=0.5s.
6. Strāvas transformatoru TFND-110 10 procentu kļūdas aprēķins. Transformācijas koeficients =100/5 Aprēķinātais 10 procentu kļūdas koeficients: K (10) aprēķin. = 1,1*Is/I1nom.=1,1*1440/100=15,84 Pieļaujamo sekundāro slodzi Z2add nosaka, izmantojot 10 procentu kļūdu līkni. Z2 pievieno = 2 omi Z2add.=Zp+Rpr+R 0,05 trans. Zp = 0,25 omi Z2add.=Zp+Rpr+Rtrans. Rpr = 2-0,25-0,05 = 1,7 omi q= *l/ Rpr=0,0285*70/1,7=1,17 |