На электростанциях промышленных предприятий в некоторых случаях применяются синхронные электродвигатели, которые также как и асинхронные должны иметь защиты: от к.з.; от замыканий на землю; защиту минимального напряжения и защиту от перегрузки. Уставки этих защит выбираются также как и на аналогичных защитах асинхронных электродвигателей.
Кроме того, синхронные электродвигатели напряжением выше 1 кВ оснащаются защитой от асинхронного режима.
Момент вращения синхронного электродвигателя может определяться упрощённой формулой:
| где: | ||||
| Ед | - | э.д.с. электродвигателя | ||
| Uс | - | напряжение питающей сети | ||
| Хд | - | синхронное сопротивление электродвигателя | ||
| | - | угол между ЕД и UС | ||
Из выражения момента следует, что устойчивость работы синхронного электродвигателя тем больше, чем больше значение Ед (т.е. тем больше ток возбуждения). Кроме того, устойчивая работа синхронного электродвигателя возможна только при =0900. Поэтому при значительной механической перегрузке и переходе угла за угол 900 момент электродвигателя начнёт уменьшаться и электродвигатель выходит из синхронизма.
Работа синхронного электродвигателя в асинхронном режиме сопровождается появлением дополнительных токов в обмотках статора и ротора, качаниями этих токов, а также сильной вибрацией электродвигателя и связанного с ним механизма из-за воздействия больших знакопеременных моментов. Поскольку это может привести к повреждению синхронного электродвигателя, они оборудуются защитой от асинхронного режима, отключающей электродвигатель при выходе его из синхронизма.
Характер изменения токов синхронного электродвигателя при выходе его из синхронизма приведён на рис. 10-12.
Рис. 10-12. Характер изменения тока в обмотке статора (а) и в обмотке ротора (б) синхронного электродвигателя при выходе из синхронизма.
Как правило, защита от асинхронного режима выполняется реагирующей на колебания тока в статоре и обычно выполняется при помощи реле тока с зависимой от тока характеристикой выдержки времени (рис. 10-13, а) или посредством мгновенного реле тока (рис. 10-13, б). Так как ток статора в синхронном электродвигателе при асинхронном режиме пульсирует, мгновенное токовое реле будет то срабатывать, то возвращаться. Для того, чтобы реле времени при этом надёжно работало в схему на рис. 10-13, б введено промежуточное реле, имеющее замедление на отпадание и размыкание контакта.
Рис. 10-13. Защита синхронного электродвигателя от асинхронного режима реагирующая на качания тока статора.
Ток срабатывания защиты от асинхронного режима принимают равным (1,41,5) Iном.дв..
Защиту от асинхронного режима можно выполнить на токовом реле, реагирующим на появление переменной составляющей (качаний) в токе ротора синхронного электродвигателя. Схема такой защиты приведена на рис. 10-14.
Рис. 10-14. Защита синхронного электродвигателя от асинхронного режима, реагирующая на качания тока ротора.
Действие защит синхронного электродвигателя на отключение его от сети дополняется обязательным действием на развозбуждение отключение автомата гашения поля (АГП).
Выводы:
Синхронные электродвигатели должны оснащаться теми же защитами, что и асинхронные электродвигатели: токовой отсечкой или диф. защитой – от к.з. в статоре; максимальной токовой защитой нулевой последовательности от замыканий обмотки статора на землю; токовой защитой от перегрузки; защитой минимального напряжения.
Поскольку выход из синхронизма синхронного электродвигателя может привести к его повреждению, они должны оснащаться специальной защитой от асинхронного режима.
Защита от асинхронного режима синхронного электродвигателя, как правило, выполняется реагирующей на колебания тока в статоре или роторе электродвигателя, возникающие при выпадении электродвигателя из синхронизма.
Защиты синхронных электродвигателей должны действовать не только на отключение его от сети, но также на отключение автомата гашения поля (АГП).
studfiles.net
При рассмотрении РЗ синхронных электродвигателей необходимо учитывать их особенности: Пуск большинства синхронных электродвигателей производится при отсутствии возбуждения прямым включением в сеть. Для этой цели на роторе синхронного электродвигателя предусматривается дополнительная короткозамкнутая обмотка, выполняющая во время пуска ту же роль, что и в короткозамкнутом роторе асинхронного электродвигателя. Когда скольжение электродвигателя приближается к нулю, включается возбуждение, и электродвигатель втягивается в синхронизм под влиянием появляющегося при этом синхронного момента.
Во время пуска синхронный электродвигатель потребляет из сети повышенный ток, который по мере уменьшения скольжения затухает, так же как и у асинхронного электродвигателя. Для уменьшения понижения напряжения и пусковых токов мощные синхронные электродвигатели пускаются через реактор, который затем шунтируется. Защиты синхронных электродвигателей, как и РЗ асинхронных электродвигателей, должны быть отстроены от токов, возникающих при их пуске или самозапуске, имеющем место при восстановлении напряжения в сети.
Момент синхронного электродвигателя зависит от напряжения сети Uсети, ЭДС электродвигателя Ed и угла сдвига δ между сети Uсети и Ed . Без учёта потерь в статоре и роторе
Mд= Uсети Ed sinδ/xd(6.28)
где xd – синхронное сопротивление двигателя.
При постоянных значениях сети Uсети и Ed каждой нагрузке электродвигателя соответствует определённое значение угла δ. В случае понижения напряжения в сети, как следует из выражения (6.28), момент Mд уменьшается. Если при этом он окажется меньше момента сопротивления Mс механизма, то устойчивая работа синхронного электродвигателя нарушается, возникают качания и электродвигатель выходит из синхронизма. Нарушение устойчивости возможно также при перегрузке электродвигателя (увеличение δ) или снижении возбуждения (уменьшение Ed ).
Эффективным средством повышения устойчивости электродвигателя является форсировка возбуждения, увеличивающая его ЭДС. Опыт показывает, что при глубоких понижениях напряжения (до нуля) синхронные электродвигатели, работающие с номинальной нагрузкой, выходят из синхронизма, если перерыв питания превосходит 0,5 с.
При нарушении синхронизма частота вращения электродвигателя уменьшается, и он переходит в асинхронный режим. При этом в пусковой обмотке и цепи ротора появляются токи, создающие дополнительный асинхронный момент, под влиянием которого синхронный электродвигатель может остаться в работе с некоторым скольжением.
На синхронных электродвигателях устанавливаются следующие РЗ: от междуфазных повреждений в статоре; от замыканий обмотки статора на землю; от перегрузки; от асинхронного хода; от понижения напряжения в сети.
Защита от междуфазных повреждений выполняется мгновенной в виде токовой отсечки или продольной дифференциальной защиты. Отличие заключается в том, что РЗ синхронного электродвигателя одновременно с выключателем отключает АГП. При применении тиристорного возбуждения и отсутствии АГП защита действует на инвертирование возбудителя. Ток срабатывания отсечки отстраивается от пусковых токов и токов самозапуска электродвигателя. Крупные электродвигатели оборудуются продольной дифференциальной РЗ в двухфазном исполнении. Защита от замыканий обмотки статора на землю применяется при токах замыкания на землю более 5–10 А. Защита от перегрузки обычно выполняется совмещённой с РЗ от асинхронного хода (см. рис.6.11).
В качестве пускового органа в схеме РЗ от асинхронного режима и перегрузки используется токовое реле КА типа РТ-40. Это реле воздействует при срабатывании на промежуточное реле KL1 контакты которого KL1.1 в цепи реле времени КТ замыкаются мгновенно, а размыкаются с замедлением. При асинхронном режиме реле времени КТ не успевает возвратиться за время Δt спада тока между циклами качаний (рис. 6.12) и постепенно, за несколько периодов качаний набирает время и срабатывает на отключение. Для надёжной работы РЗ время возврата tвоз якоря промежуточного реле KL1 должно быть больше времени Δt (рис. 6.12), в течение которого ток качаний недостаточен для действия реле, т. е. tвоз > Δt. Выдержка времени РЗ выбирается большей времени затухания пусковых токов электродвигателя. Устройство защиты двигателя. Реле времени КТ имеет две выдержки времени. По истечении первой выдержки времени замыкается контакт КТ1, после чего промежуточное реле KL2 подает команды на осуществление ресинхронизации.
В случае, если ресинхронизация не происходит и качания тока продолжаются, замыкаются контакты реле времени КТ2, после чего промежуточное реле KL3, замкнув свои контакты, подает команды на отключение выключателя и АГП.
Для предотвращения срабатывания РЗ при форсировке возбуждения, когда увеличивается ток статора, цепь обмотки реле времени размыкается контактом KL4.1. На синхронных двигателях большой мощности в качестве защиты от асинхронного режима возможно применение реле сопротивления, как на генераторах. Защита минимального напряжения выполняется так же, как на асинхронных электродвигателях.
Уставка по току такой комбинированной защиты выбирается так же как обычная защита от перегрузки: ток срабатывания по формуле (6.28), выдержка времени отстраивается от времени пуска двигателя с учетом времени возврата реле KL1.
tсз =tсам +tвозKL1 + t (6.29)
Учитывая возможность затягивания процесса разворота, время запаса (tз ) принимается равным 2–3 с. Время возврата реле KL1 должно перекрывать время возврата токового реле в период асинхронного режима: tвозKL1 > Δt
Можно принять tвозKL1 равным 0,5–0,7 с.
В устройстве MiCOM Р241 имеется защита, предназначенная для выявления асинхронного режима, действующая по величине cosφ. Эта защита способна чётко выявить отключение возбуждения и переход двигателя в асинхронный режим без возбуждения. При асинхронном режиме с возбуждением эта защита может не действовать из-за колебаний мощности и периодического возврата измерительного органа. Для того чтобы она действовала и в этом режиме требуется уменьшить выдержку времени защиты таким образом, чтобы при асинхронном режиме она успевала срабатывать в зоне пониженного cosφ . Пока отсутствуют результаты испытаний такой защиты на реальных двигателях. Поэтому, при внедрении такой защиты, необходимо провести испытания и уточнить уставки. Для начала можно принять уставки равными: cosφ = 0,7; t = 0,5 с
studfiles.net
При рассмотрении защиты синхронных электродвигателей необходимо учитывать их особенности. Отметим наиболее важные из них:
1. Пуск большинства синхронных электродвигателей производится при отсутствии возбуждения прямым включением в сеть. Для этой цели на роторе синхронного электродвигателя предусматривается дополнительная короткозамкнутая обмотка, выполняющая во время пуска ту же роль, что и в короткозамкнутом асинхронном электродвигателе. Когда скольжение двигателя приближается к нулю, включается возбуждение и электродвигатель втягивается в синхронизм под влиянием появляющегося при этом синхронного момента.
Во время пуска синхронный электродвигатель потребляет из сети повышенный ток, который по мере уменьшения скольжения затухает, так. же как и у асинхронного электродвигателя.
Для уменьшения понижения напряжения и величины пусковых токов мощные синхронные электродвигатели пускаются через реактор, который затем шунтируется. Защиты синхронных электродвигателей, как и защиты асинхронных электродвигателей, должны быть отстроены от токов, возникающих при их пуске или самозапуске, имеющих место при восстановлении напряжения в сети.
2. Момент синхронного электродвигателя зависит от напряжения сети, э. д. с. электродвигателя и угла сдвига б между ними.
Эффективным средством повышения устойчивости электродвигателя является форсировка возбуждения. Опыт показывает, что при глубоких понижениях напряжения (до нуля) синхронные электродвигатели, работающие с номинальной нагрузкой, выходят из синхронизма, если перерыв питания превосходит 0,5сек.
При нарушении синхронизма скорость вращения электродвигателя уменьшается и он переходит в асинхронный режим. При этом в пусковой обмотке и цепи ротора появляются токи, создающие дополнительный асинхронный момент, под влиянием которого синхронный электродвигатель может остаться в работе- с некоторым скольжением. На асинхронный момент электродвигателя накладывается момент, обусловленный током возбуждения в роторе, имеющий переменный знак. Поэтому результирующий момент электродвигателя имеет переменную величину, что вызывает колебания скорости вращения ротора и тока статора двигателя.
Токи, появляющиеся в статоре, роторе и пусковой обмотке электродвигателя при асинхронном режиме, вызывают повышенный нагрев их, поэтому длительная работа синхронных электродвигателей в асинхронном режиме с нагрузкой больше 0,4—0,5 номинальной недопустима.
В связи с этим появляется необходимость в специальной защите от асинхронного режима. Защита от асинхронною режима должна или осуществить ресинхронизацию электродвигателя, или отключить его. Ресинхронизация состоит в том, что с электродвигателя снимается возбуждение (при этом его асинхронный момент повышается и скольжение уменьшается), через некоторое время включается возбуждение и двигатель вновь втягивается" в синхронизм. Признаком нарушения синхронизма электродвигателя является появление колебаний тока в статоре и переменного тока в роторе.
3. Исследования и опыт эксплуатации показывают, что после отключения к. з. или включения резервного источника питания многие синхронные электродвигатели могут самозапускаться, т. е. вновь (сами) втягиваться в синхронизм.
Самозапуск синхронных электродвигателей возможен, если после восстановления напряжения под влиянием возросшего асинхронного момента скольжение электродвигателя настолько уменьшится, что он сможет снова втянуться в синхронизм.
Возможность самозапуска зависит от параметров электродвигателя, его нагрузки и уровня напряжения.
Ввиду большого значения самозапуска синхронных электродвигателей их защиты должны надежно отстраиваться от токов, возникающих в режиме.
На синхронных электродвигателях устанавливаются следующие защиты:
· от междуфазных повреждений в статоре;
· от замыканий обмотки статора на землю;
· от перегрузки
· от асинхронного режима;
· от понижения напряжения.
66 Виды защит сборных шин , требования к защитам
К числу наиболее характерных причин, вызывающих к. з. на шинах, следует отнести: перекрытие шинных изоляторов и вводов выключателей; повреждение трансформаторов напряжения и установленных между шинами и выключателями трансформаторов тока; поломка изоляторов разъединителей и воздушных выключателей во время операций с ними; ошибка обслуживающего персонала при переключениях в распределительных устройствах.
Для отключения к. з., возникающих на шинах электростанций и подстанций, на питающих шины генераторах, трансформаторах и линиях, обычно предусматриваются соответствующие защиты. В качестве таких защит на генераторах и трансформаторах служат защиты от внешних к. з., а на линиях — максимальные или дистанционные защиты, однако эти защиты работают при к. з. на шинах с выдержкой времени, имеющей иногда значительную величину.
В то же время по условиям устойчивости, особенно в сетях 110÷500кВ, обычно требуется мгновенное отключение междуфазных к. з. на шинах. В таких случаях появляется необходимость в применении специальных защит шин, способных отключать повреждения на них без выдержки времени.
Кроме недостаточной быстроты действия, защиты линий, трансформаторов и генераторов в некоторых случаях не могут обеспечить селективного отключения поврежденной системы шин.
Характерным примером этого может служить подстанция с двумя выключателями на каждом присоединении (см. рис.). При к. з., например, на первой системе шин защиты 1 и 2 отключают соответственно выключатели В-1 и В-2, лишив питания обе системы шин, хотя при данной схеме соединений имеется возможность сохранить в работе всю подстанцию, отключив выключатели В-3 и В-4. Такая ликвидация повреждения может быть обеспечена с помощью специальной защиты шин.
Таким образом, специальные защиты шин применяются в тех случаях, когда защита присоединений не в состоянии обеспечить необходимого быстродействия или селективности.
Для прекращения к. з. на шинах их защита должна действовать на отключение всех присоединений, питающих шины. В связи с этим специальные защиты шин приобретают особую ответственность, так как их неправильное действие приводит к отключению целой электростанции или подстанции либо их секции. Поэтому принцип действия защит шин и их практическое выполнение (монтаж) должны отличаться повышенной надежностью, исключающей какую-либо возможность их ложного действия.
В настоящее время в качестве быстродействующей и селективной защиты шин получила повсеместное распространение защита, основанная на дифференциальном принципе. На трансформаторах и секционных выключателях, питающих шины, у которых отходящие линии имеют реакторы, в качестве специальной защиты шин применяются токовые отсечки и дистанционные защиты.
В последнее время быстрое отключение к. з. на шинах сочетается с автоматическим повторным включением шин (АПВ). Опыт эксплуатации показывает, что некоторая часть к. з. на шинах имеет переходящий характер и при быстром отключении не восстанавливается после повторного включения.
infopedia.su
Наиболее часто встречающиеся и опасные КЗ в электродвигателях - междуфазные к.з. статорной обмотки. Однофазные к.з. менее опасны, т.к. двигатели работают в сетях с U<10,5 кВ. Часто возникает режим перегрузки двигателя током. Поэтому от данных видов к.з. и повреждений д. б. установлены соответствующие защиты. Защиты двигателей не должны быть очень сложными, не должны допускать лишних отключений.
В качестве защиты от междуфазных к.з. чаще всего используют МТЗ и ТО. Отсечка выполнена на реле. Ток срабатывания защиты отстраивается от пускового тока двигателя , поскольку в режиме пуска или самозапуска двиг-ей происходит ↑ тока, а защита данные режим отключать не должна.
Для двигателей Р>3000 кВт применяют диффзащиту (рис. 95). Для диффзащиты: .
От замыканий на землю защита выполняется на основе ТНП и действует на отключение двигателя без выдержки времени. В целях уменьшения перенапряжений и увеличения чувствительности защит на каждой секции 6-10 кВ устанавливают дополнительный заземляющй трансформатор со схемой соединения обмоток «звезда с глухозаземленной нейтралью-треугольник». В нейтраль заземляющего трансформатора включены параллельно два высоковольтных резистора R. При появлении замыкания на землю в двигателе активный ток замыкания течет через двигатель и сопротивление R, В неповрежденных двигателях активной составляющей тока нет. От емкостного тока, возникающего при замыкании на землю защита д. б. отстроена величиной тока Iсз.
Защита от перегрузки выполняется в виде МТЗ, действующей на сигнал, если перегрузку можно снять без остановки двигателя и на отключение - если по технологическим особенностям производства снять перегрузку можно только остановив двигатель.
Рис. 95 Защиты двигателя от междуфазных к.з.
Лучше всего определить перегрузку двигателя по токам можно с помощью тепловых реле. Эти реле выполняются на принципе использования различных коэффициентов линейного расширения металлов под влиянием нагрева. Но тепловые реле сложны в обслуживании и наладке, что ограничивает их применение.
Защита от понижения напряжения. При снижении U на шинах, к которым подключены двигатели до 0,5защита отключает часть неответственных двигателей, чтобы при восстановленииU обеспечить самозапуск ответственных неотключавшихся двигателей. Реле имеет уставку по напряжению =0,5.
На синхр. двигателях устанавливается защита от асинхронного режима, реагирующая на появление уравнительного тока : , где Uc - напряжение на шинах; хс - эквивалентное сопр-е системы, - сопр-е двигателя в сверхпереходном режиме.
Двигатели малой мощности и включенные на U=0,4 кВ защищаются от всех видов КЗ с помощью предохранителей или магнитных пускателей.
Основными требованиями, предъявляемыми к математическим моделям, являются:
Адекватность-когда, систем и процессов, имитационное моделирование00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000модель отражает заданные св-ва объекта с приемлемой точностью. Точность опред-ся как степень совпадения значений вых. параметров модели и объекта.
Универсальность. Степень универсальности математических моделей определяется их применимостью к анализу определенной группы однотипных объектов. К их анализу в одном или многих режимов функционирования.
Робастность ММ (robust – крепкий, устойчивый) характеризует ее устойчивость по отношению к погрешностям исходных данных.
Продуктивность ММ связана с возможностью располагать достаточно достоверными исходными данными. Если они являются результатом измерений, то точность их измерения должна быть выше, чем для тех параметров. Которые получаются при использовании ММ. В противном случае ММ будет непродуктивной и ее применение для анализа конкретного технического объекта теряет смысл.
Наглядность является ее желательным, но необязательным свойством.
Экономичность ММ связана с затратами машинного времени Тм.
Имитационное моделирование.
Имитацияпредставляет собой численный метод проведения на ЭВМ экспериментов с математическими моделями, описывающими поведение сложных систем в течение заданного времени. Под процессом имитации на ЭВМ понимают:
1. конструирование модели;
2. испытание модели;
3. применение модели для изучения некоторого явления или проблемы.
В имитационных моделях моделирующий алгоритм приближенно воспроизводит процесс-оригинал в смысле его функционирования во времени, причем имитируются элементарные явления, составляющие процесс, с сохранением их логической структуры и последовательности протекания во времени.
Сущность рассматриваемого метода моделирования состоит в реализации на ЭВМ специального алгоритма, который воспроизводит формализованный процесс сложной системы. Моделирующий алгоритм позволяет по исходным данным, содержащим сведения о начальном состоянии процесса (входной информации) и его параметрах, получить информацию о состояниях процесса в произвольные моменты времени.
Недостатки имитационных моделей:
1.Разработка хорошей имитац. модели часто обходится дорого и требует больших затрат времени.
2.Иногда кажется, что имитационная модель отражает реальное положение вещей, хотя в действительности это не так. Если не учитывать этого, то некоторые свойственные имитации особенности могут привести к неверному решению.
3.Имитационная модель в принципе неточна, и нет возможности измерить степень этой неточности. Это затруднение может быть преодолено лишь частично путем анализа чувствительности модели к изменению определенных параметров.
4.На имитац. модели можно получить ответ только после очередного имитационного эксперимента и возможности прогнозирования имитационного моделирования значительно меньше, чем аналитического моделирования.
Тем не менее, имитационное моделирование широко используется при решение задач синтеза больших систем, т.к. позволяет производить детализацию систем любого уровня сложности и исследовать динамику развития процесса процессов.
studfiles.net
например долговременная работа дорогостоящего электродвигателя, без наблюдения персонала). Ненормальным режимом синхронного двигателя (помимо
перечисленных выше) является также асинхронный ход, который появляется вследствие выпадения синхронного двигателя из синхронизма. Такой режим может возникнуть при снижении тока возбуждения или питающего напряжения, а так же при большом увеличении нагрузки. При асинхронном ходе ток статора возрастает, а ротор двигателя и приводимый в движение механизм подвергаются действию знакопеременного момента, что приводит к их повреждению. Асинхронный режим синхронный двигатель до 1000 В устраняется защитой от перегрузки по току статора. Для синхронного двигателя напряжением выше 1000 В, необходима специальная защита от такого режима, которая действует: на автоматическую разгрузку механизма; его отключение с последующим АПВ; схему ресинхронизации (восстановление синхронизма).
Защита асинхронных электродвигателей напряжением до1000 В.
Учитывая массовость низковольтных электродвигателей, их относительно невысокую стоимость, к защите этих двигателей предъявляются требования простоты устройства и обслуживания, малой трудоемкости ремонта, надежности.
На промышленных предприятиях широко применяются мощные синхронные электродвигатели. Синхронные электродвигатели, так же как и асинхронные, должны иметь защиту от междуфазных коротких замыканий, от замыканий на землю, защиту минимального напряжения и защиту от перегрузки. Уставки этих защит выбираются так же, как и на аналогичных защитах асинхронных электродвигателей.
Защиты синхронных электродвигателей должны действовать не только на отключение выключателя, но также и на автомат гашения поля, если он имеется.
В случае выхода синхронного электродвигателя из синхронизма в нем проходят большие токи, а электродвигатель и связанный с ним механизм подвергаются воздействию больших моментов переменного знака. Поскольку это может привести к повреждению синхронного электродвигателя, они оборудуются специальной защитой, отключающей электродвигатель при выходе его из синхронизма. Такая защита может быть выполнена с помощью токового реле, действующего с выдержкой времени на отключение выключателя и автомат гашения поля. Так как ток, проходящий в электродвигателе при асинхронном ходе, пульсирует, токовое реле будет то срабатывать, то возвращаться. Для того чтобы реле времени при этом не возвращалось, а надежно работало, в схему введено промежуточное реле, имеющее замедление на отпадание якоря и размыкание контакта. Ток срабатывания защиты от асинхронного хода принимается равным (1,4÷1,5)Iном.
Для защиты синхронных электродвигателей от асинхронного хода применяются также другие схемы защиты, в частности, токовая защита с реле типа ИТ-80(РТ-80),имеющим зависимую характеристику, а также более сложные устройства с токовым реле, реагирующим на появление переменной составляющей в токе ротора электродвигателя, и с реле направления мощности, фиксирующим изменение знака мощности в статоре электродвигателя при асинхронном ходе.
Контрольные вопросы
1.Повреждение и ненормальные режимы работы электродвигателей. Основные виды защит ЭД напряжением выше 1000 В.
2.Защита электродвигателей от междуфазных коротких замыканий.
3.Защита электродвигателей от замыканий на землю и от перегрузки.
4.Защита электродвигателей от понижения напряжения. Особенности защиты синхронных электродвигателей.
studfiles.net
Релейная защита генераторов должна надежно и с необходимым защищать генератор от всех возможных к.з. В статорной обмотке возникают к.з. - междуфазные, витковые и к.з. на корпус (на землю). В роторной обмотке наиболее часто возникают замыкания на землю.К ненормальным и недопустимым режимам работы генератора относятся: увеличение из-за к.з. во внешней сети и перегрузок генератора; несимметричная нагрузка фаз, возникающая при двухфазных и однофазных к.з. во внешней сети; опасное повышение U на статоре, возникающее из-за сброса нагрузки на генераторе; на роторе могут возникать режимы «перегрузки током», которая возникает при действии АРВ.
Рис. 85 Продольная дифзащита генератора
На генераторах стоят защиты от всех перечисленных к.з. и ненормальных режимов работы, действующие чаще всего на отключение. Релейная защита генераторов должна обладать высоким , быстродействием и не допускать излишних отключений генераторов.
В качестве основной защиты статорной обмотки от всех видов к.з. используется продольная дифференциальная защита, в зону действия которой входит статорная обмотка генератора и ее выводы к сборным шинам (рис. 85).
Трансформаторы тока (ТА) установлены на нулевых выводах и со стороны выводов к сборным шинам во всех фазах, всех ТА одинаковы. ТА соединяются в «».
Принцип действия продольной дифференциальной защиты, а также конструкции и особенности реле РНТ и ДЗТ изложены ранее.
В качестве реле КА применяется реле РНТ-565 или ДЗТ-11, причем последнее позволяет получить более высокое значение .
При выполнении защиты на реле РНТ-565 ток срабатывания защиты выбирается исходя из двух условий:
1. , где, где- коэффициент надежности;kодн - коэффициент однотипности, учитывающий одинаковые или различные трансформаторы тока использованы в защите; если трансформаторы тока одинаковые, то kодн=0,5, если трансформаторы тока различные kодн=1; - коэффициент апериодичности, учитывающий влияние апериодической составляющей ,, если реле имеет отстройку от апериодической составляющей, если нет, то;-токовая погрешность ТА;- максимальное значение периодической составляющейIкз при расчетном внешнем к.з. (точка K1 рис. 85).
2 ,- условие отстройки от обрыва соединительных проводов.
Рис. 86 Продольная дифференциальная защита генератора с использованием дифференциальной и уравнительной обмоток реле РНТ-565
Из условий 1 и 2 выбирают наибольшее значение и по нему определяют число витков на обмотках РНТ-565.
Для лучшей отстройки реле РНТ-565 от обрывов токовых цепей используют подключение двух обмоток реле wp и wyp (рис. 86). Обмотка wp включена на разность токов соответствующих ТА, а обмотка wyp - на геометрическую сумму вторичных токов всех шести ТА. В нормальном режиме в обмотке wyp ток отсутствует, также нет тока в обмотке wyp при внутренних двухфазных к.з., ток в ней появляется в случае обрыва одного из соединительных проводов (например, ток фазы А I’ - рис. 86. Отсутствие этого тока приводит к тому, что в нормальном режиме по реле фазы А ток протекает по обмоткам wp и wyp , величина этого тока одинакова для обеих обмоток, а направление - встречное, таким образом, условие работы реле зависит от величины этого тока и определяется следующим образом:
;
.
Для реле двух других фаз (В и С) тот же самый ток протекает только по обмотке wyp тогда условие срабатывания запишется
Если принять wp=2 wyp , то можно получить одинаковые условия срабатывания реле всех фаз при обрывах соединительных проводов
.
Следовательно, можно отстроить данные реле от обрыва, приняв wp=2 wyp.
При к.з. в зоне защиты чувствительность реле определяется током, протекающим по обмотке wp, и условием их срабатывания
, т. е.
.
Можно заметить, что при к.з. в зоне чувствительность реле в 2 раза выше, чем при обрыве соединительных проводов.
Рис. 87 Поперечная дифзащита генератора
При выполнении защиты наДЗТ-11 проверяется только условие 2, т.к. отстройка от токов внешних к.з. осуществляется с помощью тормозной обмотки.
что позволяет увеличить защиты.
При наличии в обмотке статора двух параллельных ветвей в каждой фазе в качестве защиты от витковых к.з. используют поперечную дифзащиту, основанную на сравнении величин токов в параллельных ветвях. Защита выполняется в виде трехсистемной поперечной дифзащиты (рис. 87).
В нормальном режиме при условии симметрии , где
; .
Тока нет, в реле КА ток тоже отсутствует. При возникновении виткового к.з. () или к.з. между ветвями появляется токи защита подействует па отключение генератора без выдержки времени. Ф - фильтр, пропускающий в реле ток Гц и отфильтровывающий токи Гц, особенно Гц, которые присутствуют в токе статора и обусловлены неравномерностью воздушного зазора., где- обусловлен некоторым неравенствоми вследствие несимметрии. Обычно .
Рис. 88 Токовая защита нулевой последовательности от однофазных замыканий в обмотке статора генератора, работающего на сборные шины
От замыканий на землю в статорной обмотке для генераторов малой мощности используют защиту, реагирующую на ток (рис. 88).
Токовое реле подключается к трансформатору тока нулевой последовательности ТИП с подмагничиванием. Обмотка подмагничивания подключена к трансформатору напряжения. При 5 А, защита действует на отключение генератора, при А - на сигнал.
В схеме предусмотрены две ступени защиты: чувствительная (на реле КА1,КТ; действует при к.з. на землю в статорной обмотке) и грубая (реле КА2; отключает генератор при замыкании на землю в статорной обмотке и во внешней сети).
При замыкании в статоре работает реле КА1 и через с замыкает контакт КТ, подавая сигнал на отключение генератора. Замедление вводится для отстройки от бросков емкостного тока при внешних к.з.
При наличии двух точек замыкания (одна - в статоре, другая - во внешней сети) работают реле КА2 () и отключает генератор без выдержки времени. Для блокировки защиты при к.з. во внешней сети служит релеKL2. В том этом случае реле KL2 получает питание и выводит из действия чувствительную ступень, снимая «+» с контактов реле КА1. размыкание контакта KL2 подключает дополнительное сопротивление R, соединенное последовательно с обмоткой реле КА2, что позволяет не увеличивать ток по реле КА2. Нижний контакт реле KL2 шунтирует катушку реле КА1.
Реле KL2 позволяет также уменьшить ток для реле КА1 и не отстраивать его от при к.з. во внешней сети, поскольку в данном случае действие реле КА1 блокируется.
Для генераторов большой мощности используют защиты типа ЗЗГ, рассмотренные далее в разделе «Защиты блоков».
В качестве резервных защит статора генератора от внешних к.з. используют МТЗ, МТЗ с блокировкой по минимальному напряжению (рис. 89), а также четырехступенчатые токовые защиты обратной последовательности, реагирующие на двухфазные к.з., поскольку в этом случае появляется ток обратной последовательности. Все перечисленные защиты подключаются к ТА, установленным в нулевых выводах, т.к. это позволяет включить в зону действия защиты статорную обмотку генератора. Резервные защиты действуют с выдержкой времени, согласованной с временем действия защит, отходящих от шин генераторного напряжения (рис. 90).
Рис. 89 МТЗ с пуском по напряжению от междуфазных к.з. и МТЗ от перегрузки обмотки статора генератора
Рис.90 Ступенчатая токовая защита обратной последовательности от несимметричных к.з. и перегрузок на реле РТФ-7 с приставкой для действия при симметричных к.з. и МТЗ от симметричной перегрузки обмотки статора генератора
Уставки по току М'ГЗ реле КА2, КА3, КА4 (см. рис. 89) и реле КАС (рис. 90) определяются по условию отстройки от тока
, ;.
Напряжение срабатывания реле «пуска по напряжению» (см. рис. 89) и реле KVC (рис. 90) определяется по следующим условиям:
; ,
где - остаточное напряжение, обеспечивающее самозапуск двигателей, подключенных к шинам генераторного напряжения. Время действия выбирается на ступень селективности больше, чемотходящих от шин генераторного напряжения присоединений.
Рис. 91 Зависимость времени допустимости существования тока обратной последовательности
Для повышения чувствительности защиты в двухфазном к.з. используется схема защиты генератора, приведенная на рис. 90. Для генераторов строится зависимость времени допустимости существования t от величины тока обратной последовательности (рис. 91), где.Выдержки времени ступеней выбираются в соответствии с данной кривой. 1-я ступень - реле с уставкой на реле- предназначена для отключения к.з. на выводах статорной обмотки. II-я ступень - реле с уставкой на
реле - предназначена для отключения к.з. за повышающим трансформатором блока. III-я ступень - реле с уставкой на реле - резервирует действие релейной защиты присоединений, отходящих от шин высокого напряжения блока. IV-я ступень - реле с уставкой на реле - сигнализирует о несимметричной перегрузке.
Реле ,,,подключены к фильтрам токов обратной последовательности и рассчитываются по. Данная защита в основном применяются на генераторах, работающих в блоке с трансформатором.
На генераторах предполагается установка защиты от симметричной перегрузки, выполненной с действием на сигнал: МТЗ с токовым реле в одной фазе, реле КА1 (см. рис. 89) и реле (см. рис. 90). Ток от перегрузки определяется следующим образом:
, где ;.
Рис. 92 Принцип действия защиты ротора от замыканий на землю
Время срабатывания t выбирается больше, чем от симметричных к.з.
Защита от повышения напряжения выполняется с помощью реле максимального напряжения, подключенного к трансформатору напряжения выводов статора, и действует на отключение генератора, если .
Ротор генератора имеет комплект защиты от замыканий на землю. При замыкании на землю в одной точке турбогенератор можно не отключать от сети, на гидрогенераторах защита действует на отключение. При замыкании на землю в двух точках часть обмотки ротора закорачивается, что ведет к снижению сопротивления обмотки и увеличению тока. Данный режим недопустим и защита должна отключать генератор от сети. Параллельно обмотке ротора подключен реостат R (рис. 92). Обмотка LG и реостат образуют четырехплечный мост, в диагональ которого включено токовое реле КА. При уравновешенном мосте тока в обмотке нет. При появлении к.з. в точке К мост становится неуравновешенным и по обмотке КА начинает протекать ток.
а)
б) в)
Рис. 93 Защиты ротора генератора:
а- от замыканий обмотки на землю в двух точках; б- от перегрузки током возбуждения; в- блок-схема защиты типа РЗР-1 м
Схема релейной защиты (рис. 93, б) применяется на гидрогенераторах. К цепи возбуждения через конденсатор С подключена вторичная обмотка промежуточного трансформатора TL, в цепь которого включено реле КА. Второй конец обмотки реле КА заземляется через электрическую щетку, имеющую электрический контакт с валом ротора. Первичная обмотка 7L подключена к шинам трансформатора собственных нужд электростанции.
При отсутствии замыкания в цепи ротора ток в реле КА отсутствует. Контакт реле разомкнут. В случае замыкания на землю в цепи ротора появляется контур для прохождения переменного тока через реле КА. Реле сработает, замкнется его контакт и подаст «+» на обмотку реле времени КТ. Реле КТ сработает и подаст питание на реле KL, которое отключает выключатель генератора. Контакт KL1 самоблокируется, предотвращая длительное протекание переменного тока через место замыкания. Ключ SA деблокирует защиту. Конденсатор С не допускает протекания постоянного тока через место повреждения. Предохранители F1 и F2 отключают защиту в случае пробоя конденсатора.
Защита от замыканий на землю на турбогенераторах ставится в двух точках (рис. 93, а). Мост уравновешивается при появлении первой «земли». Конденсатор С и катушка L служат в качестве фильтра, не пропускающего в реле переменную составляющую, появляющуюся в токе реле при возникновении замыканий. Действием SX1 и SX2 защита может быть включена с действием на сигнал или на отключение.
При увеличении Iрот>Iном может произойти нагрев обмотки ротора. Защиты, реагирующие на увеличение тока выполняются с интегральной характеристикой(рис. 93, в), имеющей две ступени, действующие на разгрузку ротора при небольшом превышении Iрот>Iном либо на отключение генератора и АГП, если Iрот значительно превышают Iном. Ток ротора подается в блок 1 от специального датчика тока, измеряющего постоянный ток, протекающий по обмотке ротора. Блок 1 - это входное преобразующее устройство (ВПУ), служит для настройки уставки защиты, а также для преобразования тока, поступающего от датчика тока в выпрямленное и сглаженное напряжение. С ВПУ напряжение подается на сигнальный орган (СО), пусковой орган (ПО) и интегральный орган (ИО). Питание на СО, ПО, ИО подается от блока питания (БП). Приведенная на рис. 93, в схема используется в защите ротора типа РЗР-1М. Для генераторов малой мощности защита может быть выполнена с помощью реле напряжения и двух реле времени. Поскольку напряжение ротора постоянное, то при увеличении Iрот увеличивается . С меньшей выдержкой времени защита действует на разгрузку ротора, а с большей - на отключение генератора и АГП.
На генераторах большой мощности устанавливается защита от потери возбуждения, рассмотренная в разделе «Защита блоков».
Защиты двигателей. Наиболее часто встречающиеся и опасные к.з. в электродвигателях - междуфазные к.з. статорной обмотки. Однофазные к.з. менее опасны, т.к. двигатели, как правило, работают в сетях с U<10,5 кВ. Часто возникает режим перегрузки двигателя током. Поэтому от данных видов к.з. и повреждений должны быть установлены соответствующие защиты. Защиты двигателей не должны быть очень сложными, не должны допускать лишних отключений.
В качестве защиты от междуфазных к.з. чаще всего используют МТЗ и токовую отсечку (рис. 94, а). Отсечка выполнена на реле КА1 и КА2. Ток срабатывания защиты отстраивается от пускового тока двигателя , поскольку в режиме пуска или самозапуска двигателей происходит увеличение тока, а защита данные режим отключать не должна.
Для двигателей Р>3000 кВт применяют дифференциальную защиту (рис. 95).
Для дифференциальной защиты: .
От замыканий на землю защита выполняется на основе ТНП и действует на отключение двигателя без выдержки времени (реле КАЗ, рис. 94, а). В качестве токового реле КАЗ используется реле РТЗ-51. В целях уменьшения перенапряжений и увеличения чувствительности защит на каждой секции 6-10 кВ устанавливают дополнительный заземляющй трансформатор со схемой соединения обмоток «звезда с глухозаземленной нейтралью-треугольник». В нейтраль заземляющего трансформатора включены параллельно два высоковольтных резистора R. При появлении замыкания на землю в двигателе активный ток замыкания течет через двигатель и сопротивление R, В неповрежденных двигателях активной составляющей тока нет. От емкостного тока, возникающего при замыкании на землю защита должна быть отстроена величиной тока Iсз.
а)
б)
Рис. 94 Защиты двигателей:
а- токовые защиты от междуфазных к.з., однофазных замыканий и перегрузок высоковольтного электродвигателя;
б- защита минимального напряжения;
в- защиты синхронного электродвигателя от асинхронного режима
Защита от перегрузки выполняется в виде МТЗ, действующей на сигнал, если перегрузку можно снять без остановки двигателя и на отключение - если по технологическим особенностям производства снять перегрузку можно только остановив двигатель (реле КАЗ, рис. 94, а).
Рис. 95 Защиты двигателя от междуфазных к.з.
Лучше всего определить перегрузку двигателя по токам можно с помощью тепловых реле. Эти реле выполняются на принципе использования различных коэффициентов линейного расширения металлов под влиянием нагрева. Но тепловые реле сложны в обслуживании и наладке, что ограничивает их применение.
Рис.96 Характер изменения в асинхронном режиме
Двигатели имеют защиту от понижения напряжения. При снижении напряжения на шинах, к которым подключены двигатели до 0,5защита отключает часть неответственных двигателей, чтобы при восстановлении напряжения обеспечить
самозапуск ответственных неотключавшихся двигателей. Защита представлена на рис. 94, в. Реле KV1 и KV2 имеют уставку по напряжению =0,5.
На синхронных двигателях устанавливается защита от асинхронного режима, реагирующая на появление уравнительного тока (рис. 96):
,
где Uc - напряжение на шинах; хс - эквивалентное сопротивление системы, - сопротивление двигателя в сверхпереходном режиме.
Схема защиты представлена на рис. 94, в.
Защита имеет счетчик циклов качаний. Защита фиксирует прохождение тока через точки 1, 2, 3, 4 на основе токовых реле. По истечении определенного времени, если качания не затухли, защита отключает двигатель от сети.
Реле KL1 некоторое время держит замкнутым контакт KL.1 после размыкания контактом реле КА (точки 2 и 4 на рис. 96), обеспечивая тем самым питание катушки реле времени AT. Реле AT при асинхронном режиме не успевает возвратиться в несработанное состояние и тем самым за несколько периодов на AT набирается время, через которое подается сигнал на отключение. Реле AT имеет два контакта AT1 и АТ2 (уставка на AT1 меньше, чем на АТ2). При замыкании АП через реле KL1 подается сигнал на ресинхронизацию. Для предотвращения срабатывания защиты при форсировке возбуждения, которая сопровождается увеличением тока статора, цепь обмотки KL2 размыкается контактом KL4.1.
Двигатели малой мощности и включенные на U=0,4 кВ защищаются от всех видов к.з. с помощью предохранителей или магнитных пускателей.
studfiles.net
Наиболее часто встречающиеся и опасные КЗ в электродвигателях - междуфазные к.з. статорной обмотки. Однофазные к.з. менее опасны, т.к. двигатели работают в сетях с U<10,5 кВ. Часто возникает режим перегрузки двигателя током. Поэтому от данных видов к.з. и повреждений д. б. установлены соответствующие защиты. Защиты двигателей не должны быть очень сложными, не должны допускать лишних отключений.
В качестве защиты от междуфазных к.з. чаще всего используют МТЗ и ТО. Отсечка выполнена на реле. Ток срабатывания защиты отстраивается от пускового тока двигателя , поскольку в режиме пуска или самозапуска двиг-ей происходит ↑ тока, а защита данные режим отключать не должна.
Для двигателей Р>3000 кВт применяют диффзащиту (рис. 95). Для диффзащиты: .
От замыканий на землю защита выполняется на основе ТНП и действует на отключение двигателя без выдержки времени. В целях уменьшения перенапряжений и увеличения чувствительности защит на каждой секции 6-10 кВ устанавливают дополнительный заземляющй трансформатор со схемой соединения обмоток «звезда с глухозаземленной нейтралью-треугольник». В нейтраль заземляющего трансформатора включены параллельно два высоковольтных резистора R. При появлении замыкания на землю в двигателе активный ток замыкания течет через двигатель и сопротивление R, В неповрежденных двигателях активной составляющей тока нет. От емкостного тока, возникающего при замыкании на землю защита д. б. отстроена величиной тока Iсз.
Защита от перегрузки выполняется в виде МТЗ, действующей на сигнал, если перегрузку можно снять без остановки двигателя и на отключение - если по технологическим особенностям производства снять перегрузку можно только остановив двигатель.
Рис. 95 Защиты двигателя от междуфазных к.з.
Лучше всего определить перегрузку двигателя по токам можно с помощью тепловых реле. Эти реле выполняются на принципе использования различных коэффициентов линейного расширения металлов под влиянием нагрева. Но тепловые реле сложны в обслуживании и наладке, что ограничивает их применение.
Защита от понижения напряжения. При снижении U на шинах, к которым подключены двигатели до 0,5защита отключает часть неответственных двигателей, чтобы при восстановленииU обеспечить самозапуск ответственных неотключавшихся двигателей. Реле имеет уставку по напряжению =0,5.
На синхр. двигателях устанавливается защита от асинхронного режима, реагирующая на появление уравнительного тока : , где Uc - напряжение на шинах; хс - эквивалентное сопр-е системы, - сопр-е двигателя в сверхпереходном режиме.
Двигатели малой мощности и включенные на U=0,4 кВ защищаются от всех видов КЗ с помощью предохранителей или магнитных пускателей.
Основными видами к.з. в силовых трансформаторах являются замыкания между фазами внутри бака и на выводах, витковые замыкания обмоток, замыкания на землю обмоток или их выводов.
В связи с этим должны быть предусмотрены защиты от данных к.з., а также резервные защиты трансформатора, отключающие его при к.з. во внешней сети и отказе защиты элементов внешней сети. На всех трансформаторах устанавливается защита от перегрузки, действующая на сигнал и на отключение, если снять перегрузку невозможно и она превышает допустимые нормы.
В качестве основной защиты трансформаторов от всех видов к.з. внутри бака и на его выводах применяется продольная дифференциальная защита. Трансформаторы тока (ТА) устанавливаются с обеих сторон трансформатора: зона действия охватывает весь трансформатор и его выводы.
Для трансформаторов малой мощности (S<6300 кВА) может быть использована токовая отсечка. Она работает при междуфазных к.з., и в зону ее действия попадает не весь трансформатор. От витковых к.з. в таком случае используется газовая защита.
Газовая защита установлена на всех трансформаторах, она действует при к.з. внутри бака и отключает трансформатор без выдержки времени при сильном выделении газа. При слабом выделении газа газовая защита действует на сигнал.
В качестве резервной защиты от к.з. во внешней сети применяются МТЗ, МТЗ с блокировкой по минимальному напряжению, фильтровая токовая защита обратной последовательности, реагирующая на несимметричные к.з. На трансформаторах большой мощности и на автотрансформаторах применяется дистанционная защита. Все защиты выполняются таким образом, чтобы в зону их действия попадал трансформатор или автотрансформатор.
Маломощные трансф-ры (от 1МВА-6,3МВА) защищают с помощью предохранителей, а более мощные с помощью диффзащиты, газовой защиты, МТЗ, ТО.
МТЗ срабат. при ↑ токозащищаемого эл-та сверх установленного тока срабатывания (уставки). МТЗ явл-ся основной защитой шин НН, а также резервной защитой для эл-тов сети НН. Расчетные коэфф-ы для выполнения мтз таковы:
- коэф-т кратности макс. I;- коэф-т схемы включения реле;- коэф-т отстройки;- коэф-т возврата реле.
Рис.1 Функциональная схема МТЗ
Макс. раб. ток принимается = ном. току трансф-ра, т.е: (А). Лин-е знач-я тока 3х.ф КЗ при к.з. в зоне защиты. Основной ток:. За трансф-ром:;.Ток срабатывания реле и защиты : Расчетный: (А). Принятый:-расчетный I, округленный до ближайшего целого числа Первичный: ; Коэф-тыдля опред-я чувствит-и:От сборных шин до трансф-ра, за трансф-ром:=1. Чувств-ь защиты при 2хф к.з. : В зоне защиты от сборных шин до трансф-ра:. За трансф-ом в зоне защиты:. Выбираем токовое реле.
Токовая отсечка(ТО) Разновидность токовой защиты -ТО, которые испол-ся в качестве первых ступеней токовых защит. Защиты, позволяющие без выдержки времени, отключать КЗ. в сети. Селективность действия ТО достигается выбором Iсз. ТО бывают селективные и неселективные, мгновенного действия и с выдержкой времени, направлен. и ненаправл.
Iсз д. б. выбран так, чтобы защита отключала КЗ на своей линии и не отключала на соседней, т.е. , где- макс. знач-е Iкз при к.з. в начале следующей ЛЭП; введя kн получим, kн= 1,2 ÷ 1,3. Расчет защиты по току 2-хфазного к.з., который меньше, чемI 3-хфазного к.з., то возможно неселективное действие ТО при к.з. на последующей линии. Время действия складывается из времени замыкания контактов реле, входящих в схему защиты. Это время действия промежуточных реле. tсз находится:0,02 ÷ 0,06 с.
Точка , в которой Iкз = Iсз, делит линию на 2 части: где Iсз < Iкз - зона работы защиты и, где Iсз > Iкз - «мертвая зона»-защита не работает. Мертвая зона явл-ся существенным недостатком ТО. Величина «мертвой зоны» м. б. определена графически.
Допустимо применение ТО, если ее зона охватывает более 20% от длины линии.
Для защиты части линии, не попавшей в зону ТО, применяют еще одну ТО с выдержкой времени, которая выступает в качестве второй зоны токовой защиты.
Газовая защита - для защиты силовых трансф-ров с масляным заполнением, снабженных расширителями, от всех видов внутренних повреждений, сопровождающихся выделением газа, ускоренным перетеканием масла из бака в расширитель,от утечки масла из бака трансф-ра. Газовая защита-очень чувствительная и часто позволяет обнаружить повреждение в трансф-ре в начальной стадии. При повреждениях трансф-ра газовая защита действует быстро: 0,1-0,2с. Газовая защита устанавл-ся на всех трансф-рах мощ-ю 6,3МВА и более, а также на всех внутрицеховых понижающих трансф-рах, начиная с мощ-и 630кВА.
Дифференциальная токовая защита(ДЗТ) МТЗ и ТО отключение КЗ без выдержки времени не выполняют, что связано с их принципами действия и особенностями. Одним из видов защит, позволяющих выполнять отключение без выдержки времени при КЗ в любой точке защищаемого элемента являются дифф. защиты. Принцип действия продольных диффзащит основан на сравнении величин и фаз токов в начале и конце защищаемого элемента.
Дифф. защиты делятся на продольные и поперечные. В продольных дифзащитах токи сравниваются по концам защищаемого элемента (линии, трансф-ра и др.),в поперечных дифзащитах токи сравниваются в параллельных ветвях защищаемого элемента (паралл. линиях, паралл. ветвях обмотки статора генератора).
ДЗТ(продольная) - быстродействующая защита трансф-ров с обмоткой ВН 3кВ и выше от КЗ на выводах, внутр. повреждений. Продольная ДЗТ без выдержки времени предусматриваться на трансф-рах 4МВА и выше, 4МВА при их паралл-ой работе и на трансф-рах меньшей мощ-ти (не < 1МВА), если ТО не удовлет-ет требов-ям чувствит-ти.
Рис.4 Схема поперечной диф.защиты
Ток небаланса :
где - обусловлен погрешностью ТА;- обусловлен неравенством сопротивлений линий.
1е условие определения :.
2е условие - , где- суммарный ток нагрузки параллельных линий. Это условие предотвращает срабатывание защиты при отключении ЛЭП с противоположного конца.
3е условие - условие недействия защиты при отключении одной из ЛЭП и внешнем КЗ.
studfiles.net
