На головну

Параметри схеми заміщення 3 сторінка

  1.  1 сторінка
  2.  1 сторінка
  3.  1 сторінка
  4.  1 сторінка
  5.  1 сторінка
  6.  1 сторінка
  7.  1 сторінка

Газовий захист встановлена ??на всіх трансформаторах, вона діє при к. З. всередині бака і відключає трансформатор без витримки часу при сильному виділенні газу. При слабкому виділення газу газовий захист діє на сигнал.

Як резервного захисту від к. З. у зовнішній мережі застосовуються МТЗ, МТЗ з блокуванням по мінімальній напрузі, фільтрова струмовий захист зворотній послідовності, що реагує на несиметричні к. з. На трансформаторах великої потужності і на автотрансформаторах застосовується дистанційна захист. Все захисту виконуються таким чином, щоб в зону їх дії потрапляв трансформатор або автотрансформатор. Схема підключення резервних захистів для двохобмотувальні трансформатора наведена на рис. 102

Як резервного захисту використовується МТЗ з пуском по напрузі (реле КА1, КА2, КА3 і реле часу KT)

.

Мал. 101 Схема включення реле ДЗТ в диференціальної захисту триобмоткового трансформатора з двостороннім живленням

Мал. 102 Струмові захисту понижувального трансформатора

Напруга спрацьовування захисту розраховується також як для аналогічних захистів генератора. Час узгоджується з часом відходять від шин низької напруги приєднань.

Ріс.103 Розміщення струмових захистів від міжфазних к. З. і перевантажень

на трьохобмоткову трансформаторі з двостороннім живленням

Розміщення резервних захистів для триобмоткового трансформатора наведено на рис. 103.

На триобмоткових трансформаторах і автотрансформаторах, мають двостороннє харчування, резервна захист однієї з живильних сторін повинна бути виконана спрямованої.

На малюнку 103 у захисту на СН встановлено дві витримки часу. Спрямована щабель (КА1, KW, KT2 ') Має витримку часу більше, ніж у реле KТЗ, але менше, ніж у МТЗ на ВН. Дана щабель резервує к. З. зовнішньої мережі СН. Ненаправлена ??щабель МТЗ на СН (КТ2 ") Має витримку часу більше, ніж час МТЗ на НН і МТЗ на ВН. Призначена ця щабель для відключення к. З. В трансформаторі.

Захисту від замикань на землю встановлені з боку обмотки, що має заземлення нейтрали (рис. 104, а).

Трансформатор струму встановлений в нейтралі трансформатора. Захист узгоджується з току і за часом з захистами від замикань на землю мережі ВН.

Для триобмоткових трансформаторів захисту встановлені з боку двох обмоток, що мають заземлення нейтрали (рис. 104, б). реле часу KTімеет дві витримки часу. З меншою витримкою  відключається вимикач свого боку, з більшою  - Трансформаторні вимикачі всіх трьох сторін. Таким чином, другий ступінь резервує диференціальну захист трансформатора при однофазних к. З. в трансформаторі.

Обидві МТЗ нульової послідовності (рис. 104, б) виконані спрямованими, що дозволяє селективно відключати ушкодження у зовнішніх мережах.

а)

б)

Мал. 104 Струмові захисту нульової послідовності трансформаторів:

а - з трансформатором струму в проводі заземлення нейтрали; б - спрямована струмовий захист нульової послідовності

Захист від перевантаження струмом встановлюється на всіх трансформаторах з боку джерела живлення або, в разі необхідності, з усіх боків трансформатора. За типом - це МТЗ в однофазному виконанні. Захист діє на сигнал. На підстанціях без обслуговуючого персоналу захист від перевантаження діє з витримкою часу  на сигнал, c  - На відключення частини споживачів і з t3>t2 - На відключення силового трансформатора. На малюнку 102 МТЗ від перевантаження виконана на реле  і КTЗ.

Умова спрацьовування

,

де  = 1,05;  = 0,85.

15. ОСНОВНІ ЗАХИСТУ БЛОКІВ «ГЕНЕРАТОР-трансформатор»

Сучасні великі ГРЕС, АЕС, ГЕС виконуються за блоковим принципом. Релейний захист генераторів, трансформаторів і трансформаторів власних потреб

виконується таким же чином, як для обладнання, не об'єднаного в блок, але існує ряд особливостей при виконанні захистів блоків.

1. З'єднання в один блок декількох елементів дозволяє об'єднати однотипні захисту в одну. Наприклад, діфзащіта блоку, МТЗ від зовнішніх к. З., МТЗ від перевантаження і т. П.

2. Різні режими роботи нейтралі генератора і мережі, т. Е. Відсутність електричного зв'язку, дозволяє не погоджувати між собою захисту від замикань на землю в ста-гірської обмотці генератора і захистів) 'від однофазних к. З. у зовнішній мережі.

3. На блоках релейні захисти діють не тільки на вимикач блоку і АГП, а й на технологічні захисту і на останов блоку в цілому

4. Малі запаси по нагріванню потужних генераторів обумовлюють необхідність застосування захистів від нагрівання ротора при несиметричному режимі

5. Висока вартість потужних блоків підвищує вимоги до надійності, чутливості і швидкодії захистів блоків.

До основних захистів блоку відносяться: подовжній диференціальний захист генератора, поперечна диференційний захист генератора (якщо вона може бути встановлена ??на генераторі, т. Е. Статорна обмотка генератора містить паралельні гілки), диференційний захист силового трансформатора, газовий захист трансформатора, диференційний захист ошиновки високої напруги (за принципом дії аналогічна диференціальної захисту шин). Всі перераховані захисту діють без витримки часу на відключення і останов блоку при всіх видах к. З. в генераторі, трансформаторі і на висновках блоку до шин високої напруги. У блоці обов'язкова присутність трансформатора власних потреб (ТСН). Він має свою диференціальну і газовий захист, яка відключає вимикач на високій напрузі ТСН, якщо він встановлений, або вимикач блоку з його зупинкою, якщо цього вимикача немає. Тип реле, що використовуються в діфзащітах, залежить від потужності блоку. На генераторах це найчастіше реле ДЗТ-11, а на силових трансформаторах - реле ДЗТ-21. Принцип дії даного реле полягає у відмінності виду струму включення і струму к. З. Застосування реле ДЗТ-21 дозволяє збільшити  зашиті, т. к.  для реле ДЗТ-21, а для реле ДЗТ-11 - .

Мал. 105 Диференціальні захисту блоку

Диференціальні захисту виконуються окремо для трансформатора і генератора, але зони захистів повинні перекривати один одного (рис. 105).

Розрахунок захистів наведено у відповідних розділах.

Від однофазних к. З. в ланцюзі статора генератора передбачена спеціальна захист, причому на блоках великої потужності це захист типу ЗЗГ (рис. 106).

Даний захист реагує на напругу нульової послідовності. У пристрої ЗЗГ міститься 2 блоки: один (ZF1) Реагує на напругу  першої гармоніки (f= 50 Гц), а другий блок (ZF3) - на напругу  третьої гармоніки.

При к. З. в точці К1 «поблизу нейтрали»  близьке до нуля і блок першої гармоніки на нього не реагує, але при к. з. в точці К1напряженіе  , Отже, к. З. «Поблизу нейтрали» потрапляє в зону дії блоку третьої гармоніки. При к. З. в точці К2 на висновках статарное обмотки, навпаки,  , а  , Тому работаег блок першої гармоніки. Таким чином, в зоні захисту виявляється вся статарное обмотка генератора. Серійно випускаються захисту типу ЗЗГ-1, ЗЗГ-2. Ці захисту не мають «мертвої зони».

Від к. З. на землю на стороні ВН захист встановлена ??в глухозаземленной нейтрали силового трансформатора (рис. 107). Захист реагує на струм  , Що виникає при к. З. на землю і узгоджується з току і за часом із захистом від замикань на землю в зовнішній мережі.

Для блоків з генераторами потужністю більше 1000 МВт встановлюється додатково резервна диференційний захист блоку. Вона охоплює весь блок і діє на відключення і останов блоку з витримкою часу.

Для захисту блоків від зовнішніх к. З. встановлюються МТЗ і дистанційні захисту. Вони підключаються до трансформаторів струму, встановлених в нейтрали генератора і трансформаторів напруги, встановленим на висновках обмотки статора генератора. Цим самим збільшується зона дії захисту, т. К. В неї потрапляє блок. Захисту узгоджуються з струмів, опорів і часів з захистами зовнішніх приєднань і діють на відключення і останов блоку з витримкою часу (рис. 108).

На малюнку 108, апоказано розміщення захистів блоку з двообмоткових трансформатором. На малюнку 108, б - з трьохобмоткову блоковим трансформатором.

Мал. 107 Захист від замикань на землю генератора і трансформатора

Як захист від несиметричних к. З. на генераторах встановлюється струмовий захист зворотній послідовності на базі реле РТФ-6М, що має інтегрально залежну витримку часу (рис. 109). В даному реле більше значенні  відключається з меншим часом. Може бути реалізована багатоступенева захист (див. Рис. 109, кр. 2), яка реалізується на реле РТФ-7. Сигналізація від симетричною перевантаження встановлюється загальної для батареї, а потім у вигляді МТЗ з витримкою часу більшою, ніж час дії самої повільної ступені струмових чащіт блоку. Реле підключається до трансформаторів, встановленим в нейтралі генератора.


а)

б)

Мал. 108 Струмові захисту від міжфазних к. З. і перевантажень блоку генератор-трансформатор:

а - розміщення захистів на блоці генератор-двохобмотувальні трансформатор; б - розміщення захистів на блоці генератор-триобмотковий трансформатор.


 Мал. 110 Характеристики опору генератора на комплексній площині

Мал. 109 Інтегрально залежна витримка часу

На генераторах встановлюється захист від підвищення напруги, яка відключає блок при .

На роторі генератора встановлені зашиті від замикань на землю в ланцюзі обмотки ротора, а також захисту від перевантаження ротора струмом збудження. Вони описані в розділі «Захисту генераторів».

Блокові генератори, як правило, мають захист від втрати збудження. При втраті збудження генератор починає працювати в асинхронному режимі, він видає в мережу активну потужність і споживає з мережі реактивну. Захист від втрати збудження виконується за допомогою реле опору, підключеного до трансформаторів струму, встановлених в нульових виводах генератора.

Принцип виконання захисту заснований на тому, що в нормальному режимі  може бути представлена ??вектором  , Розташованим в першому квадраті комплексної площині (рис. 110).

При втраті збудження генератор працює зі споживанням реактивної потужності Qіз мережі, т. Е.  зміщується з першого квадранта, т. к.  . Отже, якщо використовувати реле опору, що має характеристику, розташовану в нижній частині полуплоскости Zcp (Див. Рис. 110), то можна отримати захист, що відрізняє нормальні режими від режимів, викликаних втратою збудження. Частина площини, розташована всередині кола Zcp, Відповідає робочій зоні реле опору. Захист діє на розвантаження блоку і турбіни або на відключення генератора при неприпустимість роботи його в асинхронному режимі.

16. ЗАХИСТ ШИН СТАНЦІЙ І підстанцій. ПРВВ

Короткі замикання на збірних шинах станцій і підстанцій виникають:

1) через перекриття шинних ізоляторів і вводів вимикача;

2) пошкодження трансформаторів струму і напруги;

3) поломка ізоляторів роз'єднувачів і повітряних вимикачів;

4) помилок оперативного персоналу при перемиканні.

Відключення пошкоджень на шинах може проводитися захистами елементів, що живлять ці шини. Це, як правило, резервні захисту трансформаторів, генераторів, ліній, двигунів. Вони мають великі витримки часу і іноді не можуть забезпечити селективного відключення пошкодження на шинах. Для захисту шин використовують спеціальні захисту з високими показниками по надійності і чутливості.

Для шин 110 кВ і вище використовується діфзащіта, принцип дії якої базується на першому законі Кирхгофа. Сума струмів, хто до шинам дорівнює сумі струмів, що йдуть з шин. У нормальному режимі і в режимі зовнішнього к. З. це умова завжди виконується. Якщо ж к. З. відбувається на шинах, то весь струм тече в точку к. з., а струм протікає по реле відмінний від нуля (рис. 111). Таким чином, записане нижче умова виконується в нормальному режимі і в режимі зовнішнього до з.

.

Мал. 111 Принцип дії діфзащіти шин

При к. З. К1 струм и  , Т. Е. При к. З. на відхідних приєднаннях захист не працює.

При к. З. К2 на системі шин все струми течуть в точку к. З. і  , Захист працює і діє на відключення всіх приєднань даної системи шин без витримки часу. Діфзащіта шин виконується за допомогою реле типу РНТ (реле з бистронасищающімся трансформатором). Всі трансформатори струму приймаються однаковими з однаковим коефіцієнтом трансформації. Струм срабатьтанія захисту вибирається, виходячи з двох умов:

1. , ;  -найбільший значення струму небалансу, що протікає по реле при зовнішньому к. з.

2. ;  -нагрузочний ток найбільш потужного приєднання.

Виконання схеми захисту шин визначається схемою виконання збірних шин станції або підстанції. Розглянемо як приклад релейний захист шин для підстанції з двома системами шин і фіксованим розподілом елементів.

Структурна схема захисту наведена на рис. 112. В даній схемі обов'язково наявність трьох комплектів струмових реле (реле типу РНТ). Комплекти 1 і 2 називаються виборчими, а комплект 3 - пусковим. Виборчі комплекти визначають на якій системі шин виникло к. З. Пусковий комплект працює при к. З. на будь-який з систем шин. Наявність комплекту 3 необхідно для того, щоб при порушеннях фіксації (наприклад, елемент 2 приєднаний до II системі шин (-)) і зовнішніх к. З. (К1) Захист помилково не відключати всі приєднання на підстанції. Відключення приєднань системи шин відбудеться тільки за умови роботи пускового комплекту і одного з виборчих. При порушеннях фіксації (---) і к. З. К1работают обидва виборчих комплекту, але не працює пусковий, внаслідок чого не відбувається помилкового відключення підстанції.


Мал. 112 Захист шин для підстанції з двома системами шин і фіксованим

розподілом елементів

У схемі присутні 2 чутливих комплекту (4 і 5), які працюють після неуспішного АПВ шин. АПВ шин включає елементи, відключені діфзащітой шин по черзі, починаючи з найбільш потужного живлячої елемента. Якщо к. З. було стійке, то включений елементи знову відключається захистом за допомогою чутливого комплекту ( ) " подається сигнал «заборона АПВ» на інші елементи даної системи шин.

Діфзащіта називається повною, коли трансформатори струму встановлені на всіх приєднаннях. Такий захист застосовується для шин 110 кВ і вище. Принципова схема повної діфзащіти приведена на рис. 113. Виборчі комплекти виконані на реле КАТ1 і КАТ2, пусковий комплект - на реле КАТ3. У схемі передбачено виведення захисту з дії при обривах вторинних ланцюгів ТА - реле КА1, КТ, КL4.

При обривах вторинних ланцюгів ТА в реле КА1 з'являється струм, воно спрацює і з витримкою часу записує реле КL4, яке знімає «+» оперативного струму з контактів реле КАТ3, ніж та виводить діфзащіту з дії. Витримка часу потрібна для відбудови від кидків  при к. з. на шинах, коли захист повинен подіяти на відключення.

При к. З. на першій системі шин працюють реле КАТ1 і КАТ3. При спрацьовуванні реле КАТ3 записується реле КL3, що відключає секційний вимикач Q7 і подає «+» оперативного струму на контакт реле КАТ1, яке відключає вимикачі Q1-Q3 через реле КL1.

При наявності стійкого к. З. на першій системі шин приходить в дію її чутливий комплект. Після роботи захисту шин АПВ включає найпотужніший живить елемент. Якщо к. З. встановилося, то величина струму  буде менше, ніж в перший момент виникнення аварії, коли були включені всі приєднання. Отже, реле КАТ1 і КАТ3 не спрацюють, а спрацює реле КА2. Реле КL6 працює після спрацювання реле КL1, що відключає приєднання першої системи шин. Реле КL6 має розмикається з витримкою часу контакт, який залишається замкнутим після відключення вимикачів Q1-Q3. Якщо к. З. стійко і працює реле КА2, то сигнал на відключення подається через контакт реле КL6. АПВ всіх інших елементів забороняється.


Неповна діфзащіта - якщо трансформатори струму встановлені тільки на живильних елементах. Даний захист застосовується для захисту шин 6-35 кВ. Схема захисту наведена на рис. 114.

Захист має два ступені: 1-й ступінь - основна, діє при к. З. на шинах, а 2-й ступінь - резервна - діє при к. з. на лініях, що відходять. У 1-у сходинку входить реле КА1, включене на суму струмів всіх джерел живлення. Все ТА мають однакові  . При зовнішніх к. З. (Точка К1 на Л1) в реле КА1 струми не збалансовані, по реле протікає  від джерел живлення і сумарний струм навантаження ліній (лінії Л2 для даної схеми). Для виключення спрацьовування захисту в цьому режимі необхідно, щоб

; .

При к. З. на сусідній секції (точка К5), а також при к. з. в точках К2 і К3 струми в реле врівноважені і захист не працює.

У нормальному режимі по реле КА1 протікає струм  , Але т. К. До захисту не підключений струм по лініях Л1 і Л2, то струм  по реле КА1 в нормальному режимі буде менше, ніж при зовнішніх к. з., і захист не працюватиме.

Мал. 113 Диференціальний захист збірних шин підстанцій з подвійною системою і фіксованим розподілом елементів


Мал. 114 Неповна диференційний захист збірних шин напругою 6 (10) кВ

При к. З. на шинах (точка К6) захист спрацює, якщо  . У цьому випадку сигнал на відключення подається з витримкою часу, встановленої на реле КТ.

Основна щабель захисту виконана на реле КА1- це струмовий відсічення, яка діє на відключення вимикачів джерел живлення без витримки часу через реле KL2 і KL1.

Таким чином, реле КА2 резервує дію реле КА1, а також струмових захистів ліній Л1 і Л2.

Струм спрацьовування реле КА1 вибирається за такими умовами:

1. ; .

2. Умова відбудови від збільшення струму при дії АВР на Q7

,

де  - Навантаження на своїй секції;  - Навантаження, що підключається до секції при дії АВР на Q7; , .

Струм  для реле КА2 вибирається за такими умовами:

1. Умова повернення реле після відключення пошкодженої ЛЕП своїм захистом

,

де  - Коефіцієнт, що враховує збільшення струму при самозапуску двигунів.

2. Умова недії захисту при роботі АВР на Q7

,

де  - Коефіцієнт, що враховує самозапуск двигунів на сусідній лінії; .

Розглянута схема неповної диференційного захисту шин може бути застосована для захисту шин генераторної напруги електростанцій.


Резервування дії захисту і відмови вимикача (ПРВВ). При автоматичної ліквідації пошкоджень зустрічаються випадки відмови в дії релейного захисту або вимикачів. Подібні випадки можуть призвести до важких аварій, тому необхідно резервувати дію релейного захисту та вимикачів. Застосовується 2 способи резервування:

1) далеке резервування;

2) ближнє резервування.

Дальнє резервування виконується резервними ступенями основних захистів (III ступінь дистанційній захисту) або резервними захистами (МТЗ трансформаторів, генераторів). Блажен резервування здійснюється захистами з вимикачами тієї ж підстанції, де сталася відмова.

Гідність далекого резервування в тому, що основна і резервна захисту знаходяться на різних підстанціях і не залежать один від одного. Але в складних мережах резервні захисту часто мають низьку або недостатньою чутливістю. Пристрій ближнього резервування (ПРВВ) (рис. 115) при к. З. К1 і поломки вимикача  діє на відключення всіх приєднань, т. е. , ,  . Те ж саме відбувається при наявності к. З. і поломки будь-якого з вимикачів даної системи шин.

Мал. 115 Принцип дії ПРВВ

Для запуску схеми ПРВВ виконуються спеціальні струмові реле, встановлені на кожному приєднанні. Оскільки в результаті дії ПРВВ можуть відбутися численні відключення, то час дії ПРВВ вибирається більше, ніж час найбільшої ступені резервного захисту всіх приєднань. Запуск ПРВВ здійснюється при виконанні наступних умов:

- Спрацював захист приєднання (найгрубіша за часом щабель);

- Вимикач приєднання залишився у включеному положенні;

- Знаходяться в спрацювати стані пускові реле ПРВВ.

Схема ПРВВ має велику кількість блокувань, що забороняють її роботу, при несправності ланцюгів захисту, зникнення напруги, несправності джерел живлення оперативних ланцюгів. Приклад виконання схеми ПРВВ наведено на рис. 116. Реле  встановлюється на кожне приєднання, сигнал на відключення непошкоджених приєднань подається через реле КТ, KL.


       
   



Мал. 116 Пристрій резервування при відмові вимикачів:

а- з додатковим пусковим органом напруги; б-з додатковими пусковими струмовими органами

На малюнку 116, а пусковий орган ПРВВ виконаний за допомогою реле напруги. У нормальному режимі реле  тримає свої контакти розімкнутими. При виникненні трифазних к. З. працює реле  (Реле мінімальної напруги), яке замикає сіой контакт і подає харчування на реле  . При двофазних к. З. працює реле  Приєднаний на фільтр напруг зворотної послідовності ZF. Контакт  розмикається і знімається харчування з реле  , Яке замикає свій контакт і подає харчування на реле  . При однофазних к. З. працює реле  . при появі  розмикається контакт  і знімається харчування з котушки реле .




 Параметри схеми заміщення 1 сторінка |  Параметри схеми заміщення 5 сторінка |  Параметри схеми заміщення 6 сторінка |  Перевірка коефіцієнтів чутливості |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати