Последовательное параллельное соединение сопротивлений 1 закон Киргофа

Максимальная токовая защита , реле максимального тока.

Методы измерения величины тока, приборы.

Основные средства для э/у до 100в

1. Максимальная токовая защита — единственная из всех типовых защит трансформаторов малой и средней мощности, которая осуществляет дальнее резервирование, т. е. защиту элементов сети низшего (среднего) напряжения в случае к. з. на каком-либо из элементов и отказе его собственной защиты или выключателя. Поэтому при выборе схемы и параметров срабатывания (уставок) максимальной токовой защиты трансформаторов необходимо учитывать требования дальнего резервирования. На понижающих трансформаторах максимальная токовая защита всегда устанавливается со стороны основного питания* а на многообмоточных трансформаторах, кроме того, на сторонах низшего и среднего напряжений. На двухобмоточных трансформаторах упрощенных подстанций (рис. 8-2) также могут предусматриваться два комплекта максимальных токовых защит, из которых комплект 1 действует с меньшей выдержкой времени на отключение выключателя В, а комплект 2 — на включение короткозамыкателя КЗ с большей выдержкой времени (рис. 8-2, а). Это необходимо для того, чтобы при к.з. на шинах низшего напряжения (10 или 6 кВ) не включался короткозамыкатель и не отключалась питающая линия 35—110 кВ, от которой могут питаться еще несколько подстанций. При этом защита 1 может выполняться весьма просто: с помощью реле прямого действия типа РТВ, встроенных в привод выключателя В. В некоторых энергосистемах комплект 1 выполняют на реле косвенного действия и используют его не только для отключения выключателя В при к. з. на шинах ЯЯ, . Выполнение максимальной токовой защиты на двухобмоточном трансформаторе: двумя комплектами (а) и одним комплектом с двумя выдержками времени В\ и В2 но и для ускорения действия комплекта 2. Если к. з. происходит в трансформаторе, то комплект 1 не запускается, а комплект 2 действует без замедления. Если к. з. происходит на шинах или в сети ЯЯ, то запускаются оба комплекта, при этом комплект 1 автоматически разрывает цепь ускоренного действия комплекта 2, сохраняя в работе цепь с выдержкой времени. При выполнении максимальной токовой защиты одним комплектом также обеспечивается двухступенчатое действие защиты: с меньшей выдержкой времени на отключение выключателя на стороне ЯЯ, а с большей — на включение короткозамыкателя на стороне ВН (рис. 8-2,6). При этом обе выдержки времени могут быть выполнены одним реле времени с импульсным В\ и замыкающим В2 контактами. На рис. 8-2 условно показано включение максимальных токовых защит на трансформаторы тока ТТ одной фазы, на самом деле, как уже указывалось, токовые реле этих защит включаются на токи двух или трех фаз. Схемы включения токовых реле приведены в § 8-2.

Реле предназначены для применения в схемах релейной защиты и автоматики энергетических систем в качестве органа, реагирующего на повышение тока.

Условия эксплуатации

Климатическое исполнение УХЛ или О, категория размещения «4» по ГОСТ 15150-69.

Диапазон рабочих температур окружающего воздуха от минус 20 до плюс 55 °С для исполнения УХЛ4 и от минус 10 до плюс 55° С для исполнения О4.

Группа механического исполнения М39 по ГОСТ 17516.1-90

Степень защиты оболочки реле IP40, а контактных зажимов для присоединения внешних проводников - IP00 по ГОСТ 14255-69.

Технические данные

Основные параметры реле приведены в таблице 1.

Конструкция

Все элементы схемы реле смонтированы внутри корпуса, состоящего из основания (цоколя) и съемного прозрачного кожуха.

Реле тока серии РТ 140 выпускаются в унифицированном корпусе "СУРА" I габарита несъемного исполнения.

Структура условного обозначения::

РТ Х40/ХХ Х4

РТ - реле тока;

Х - наличие цифры 1 обозначает реле в унифицированной оболочке;

40 - номер разработки;

ХХ - ток максимальной уставки, А: 0,2; 0,6; 2; 6; 10; 20; 50; 100; 200;

Х4 - климатическое исполнение (УХЛ, 0) и категория размещения (4) по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.

При заказе необходимо указать:

- обозначение типа реле;

- климатическое исполнение и категорию размещения (УХЛ4 или О4);

- вид присоединения внешних проводников: переднее или заднее (винтом или шпилькой) - для РТ 40;

переднее или заднее винтом – для РТ 140;

- номер технических условий.

Oпределение: Измерение - это процесс определения физической величины с помощью технических средств. Мера - это средство измерения физической величины заданного размера. Измерительный прибор - это средство измерения, в котором вырабатывается сигнал, доступный для восприятия наблюдателем. Меры и приборы подразделяются на образцовые и рабочие. Образцовые меры и приборы служат для поверки по ним рабочих средств измерений. Рабочие меры и приборы служат для практических измерений.

З.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Электроизмерительные приборы можно классифицировать по следующим признакам:  методу измерения; роду измеряемой величины; роду тока; степени точности; принципу действия. Существует два метода измерения: 1) метод непосредственной оценки, заключающийся в том, что в процессе измерения сразу оценивается измеряемая величина;  2) метод сравнения, или нулевой метод, служащий основой действия приборов сравнения: мостов, компенсаторов. По роду измеряемой величины различают электроизмерительные приборы: для измерения напряжения (вольтметры, милливольтметры, гальванометры); для измерения тока (амперметры, миллиамперметры, гальванометры); для измерения мощности (ваттметры); для измерения энергии (электрические счетчики); для измерения угла сдвига фаз (фазометры); для измерения частоты тока (частотомеры); для измерения сопротивлений (омметры), и т.д. В зависимости от рода измеряемого тока различают приборы постоянного, переменного однофазного и переменного трехфазного тока. По степени точности приборы подразделяются на следующие классы точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; и 4,0. Класс точности не должен превышать приведенной относительной погрешности прибора, которая определяется по формуле:

где А - показания поверяемого прибора; А0 - показания образцового прибора; Amax - максимальное значение измеряемой величины (предел измерения). В зависимости от принципа действия различают системы электроизмерительных приборов. Приборы одной системы обладают одинаковым принципом действия. Существуют следующие основные системы приборов: магнитоэлектрическая, электромагнитная, электродинамическая, индукционная

ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Измерение тока производится прибором, называемым амперметром. Существуют четыре схемы включения амперметра в цепь. Первые две (рис. 3.7.1) предназначены для измерения постоянного тока, а две вторые схемы - для измерения переменного тока.

Вторая и четвертая схемы применяются в тех случаях, когда номинальные данные амперметра меньше измеряемой величины тока. В этом случае при определении истинного значения тока нужно учитывать коэффициент преобразования:

где Iист - истинное значение тока, Iизм - измеренное значение тока, kпр - коэффициент преобразования. Измерение напряжения производится вольтметром. Здесь также возможны четыре различных схемы подключения прибора

В этих схемах также используются методы расширения пределов измерения напряжения (вторая и четвертая схемы).

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ

Для измерения мощности постоянного тока достаточно измерить напряжение и ток. Результат определяется по формуле:

Метод амперметра и вольтметра пригоден и для измерения полной мощности, а также активной мощности переменного тока, если cosj = 1. Чаще всего измерение мощности осуществляется одним прибором - ваттметром. Как было сказано ранее, для измерения мощности лучшей является электродинамическая система. Ваттметр снабжен двумя измерительными элементами в виде двух катушек: последовательной и параллельной. По первой катушке течет ток, пропорциональный нагрузке, а по второй - пропорциональный напряжению в сети. Угол поворота подвижной части электродинамического ваттметра пропорционален произведению тока и напряжения в измерительных катушках:

В трехфазных сетях для измерения мощности используют один, два и три ваттметра. Если нагрузка симметричная и включена "звездой", то достаточно одного ваттметра Если в этой же схеме нагрузка несимметрична по фазам, то используются три ваттметра В схеме соединения потребителей "треугольником" измерение мощности производится двумя ваттметрами

3.9. Измерение сопротивлений

Электрическое сопротивление в цепях постоянного тока может быть определено косвенным методом при помощи вольтметра и амперметра. В этом случае:

Можно использовать омметр - прибор непосредственного отсчета. Существуют две схемы омметра: а) последовательная; б) параллельная Уравнение шкалы последовательной схемы намерения:

где г - сопротивление цепи гальванометра. При угол поворота подвижной части прибора определяется величиной измеряемого сопротивления Rx. Поэтому шкала прибора может быть непосредственно проградуирована в Омах. Ключ K используется для установки стрелки прибора в нулевое положение. Омметры параллельного типа удобнее применять для измерения небольших сопротивлений  Измерение сопротивлений можно также осуществлять логометрами.

3.10. Измерение неэлектрических величин электрическими методами

Широкое распространение измерения неэлектрических величии (температуры, угловых и линейных размеров, механических усилий и напряжений, деформаций, вибраций, химического состава и т.д.) электрическими методами обусловлено теми преимуществами, которыми они обладают по сравнению с другими методами. При этом создается возможность дистанционного измерения и контроля неэлектрических величин с одного места (пульта управления); измерения быстро изменяющихся неэлектрических величин; автоматизации управления производственным процессом. Обычно такие приборы состоят из датчика и измерительного устройства. В датчиках происходит преобразование неэлектрической величины в один из параметров электрической цепи (U, I, R и т.д.). Измерительное устройство - это один из электрических приборов, рассмотренных выше. Не имея возможности остановиться на каждом преобразователе, ограничимся лишь их кратким перечислением:

Реостатные преобразователи. Работают на изменении сопротивления реостата, движок которого перемещается под воздействием измеряемой неэлектрической величины.

Проволочные преобразователи (тензосопротивления). Их работа основана на изменении сопротивления проволоки при ее деформации.

Термопреобразователи (терморезисторы, термосопротивления). В них изменяется сопротивление датчика под воздействием температуры.

Индуктивные преобразователи. В них при изменении положения разъемных частей магнитопровода (например, под действием силы, давления, линейного перемещения) меняется индуктивность катушки.

Емкостные преобразователи. Могут быть использованы в качестве датчиков перемещения, влажности, химсостава воздуха и др.

Фотоэлектрические преобразователи. В них измерительный прибор реагирует на изменение освещенности, температура, перемещения и др.

Индукционные преобразователи. Работают на принципе преобразования неэлектрической величины (например, скорости, ускорения) в индуктированную ЭДС.

Термоэлектрические преобразователи. Основаны на возникновении термо ЭДС и ее зависимости от температуры.

Пьезоэлектрические преобразователи. Работают на принципе возникновения ЭДС при воздействии усилий на кристаллы некоторых материалов.

Билет №2

Закон Ома для участка цепи, для всей цепи.

Поперечная диференциальная защита.

методы измерения сопротивлений. Приборы.

Дополнительные средства защиты.

Первая помощь при ожогах.

1.Сила тока в замкнутой сети прямо пропорцианальна электродвижущей силе и обратно пропорционально сопротивлению всей цепи. Ток в цепи протекает под действием эдс чем больше эдс источника энергии, тем больше и сила тока в замкнутой цепи. Сопротивление цепи препятствует прохождению тока следовательно чем больше сопротивление цепи тем меньше сила тока. При постоянном сопротивлении цепи сила тока в ней прямо пропорциональна эдс. I=E/R+R0 или E=I(R+R0)

Сила тока на участке электрической цепи равна напряжению между концами этого участка деленному на его сопротивление U=Ir т.е напряжение на участке цепи равно произведению силы тока на сопротивление этого участка .

2. Поперечная дифференциальная токовая защита. Ток небаланса.

Поперечная дифференциальная токовая защита.

Принцип действия основан на сравнении токов одноименных фаз.

Трансформаторы тока устанавливают  в начале защищаемой линии у источника.  Берут трансформаторы тока с одинаковыми коэффициентами трансформации.

Реле тока включается на разность токов двух фаз.

         При нормальной работе и внешних КЗ (т. К1) по обмотке реле проходит только ток небаланса.

Ток срабатывания реле.

,

- коэффициент отстройки, =1,3.

Максимальный расчетный ток небаланса.

,

Например, при КЗ в точке К2 равенство токов нарушается.

Если >, то защита срабатывает и отключает выключатель.

Рассмотрим КЗ, близкое к шинам п./ст. (точка К3). В этом случае токи  отличаются незначительно и защита может не действовать. Появляется мертвая зона. Ее величина по правилам не должна быть более 0,1 линии.

Величина мертвой зоны определяется по формуле

Достоинства защиты.

1. Имеет абсолютную селективность.

1.1    Не требует согласования параметров с другими защитами.

1.2    Не имеет выдержки времени. Обеспечивает быстрое отключение поврежденного участка.

Недостатки.

1.     Имеет мертвую зону. Не защищает конец линии и шины подстанции. Не может использоваться в качестве основной защиты.

2.     В случае отключения одной из линий должна выводиться из действия.

3.     Не может определить на какой линии произошло КЗ. Не может быть использована на линиях с автоматичекими выключателями, когда требуется отключать только поврежденную линию.

В общем случае при срабатывании защиты нужно определить поврежденную линию, отключить ее вручную, вывести защиту из действия, а затем включить оставшуюся линию.

 

Ток небаланса

Схема замещения трансформатора тока.

где , - первичные токи трансформаторов тока, приведенные ко вторичному;

      ,  - токи намагничивания, приведенные ко вторичному току;

Ток в реле при нормальной работе Iр=I2I-I2II

.

Токи намагничивания для двух любых трансформаторов неодинаковы из-за отличия их характеристик намагничивания.

 

Ток срабатывания реле выбирают с учетом тока небаланса

Ток небаланса рассчитывается по формуле

где ε=10% - полная максимально возможная погрешность транс­форматоров тока при заданной вторичной нагрузке и пре­дельной кратности тока КЗ;

=0,5...1,0. - коэффициентом однотипности. Учитывает разброс параметров трансформаторов тока.

=2.0 – коэффициент апериодичности. Учитывает влияние апериодической составляю­щей тока КЗ на ток небаланса;

 

Коэффициент чувствительности

 

 

 должен быть в пределах =1,5…2.

При использовании обычных реле тока чувствительность дифференциальной защиты часто оказывается недостаточной.

 

Способы повышения чувствительности дифференциальной защиты.

1.     Отстройка от переходных токов небаланса по времени.

Преимущество. Простота.

Недостаток. Не дает использовать главное преимущество дифференциальной защиты -  ее быстродействие.

2.     Включение добавочных сопротивлений в цепь тока измерительных реле тока.

Применяется редко. Например, в дифференциальных защитах генераторов малой мощности.

3.     Исключение апериодической составляющей из переходного тока небаланса.

Этот способ реализован в реле РНТ с насы­щающимся трансформатором тока (НТТ). При синусоидальном токе насыщающийся трансформатор не ока­зывает существенного влияния на работу реле. Если же в токе имеется апериодическая составляющая, то магнитопровод НТТ сильно насыщается, сопротивление намагничивания резко падает, ток намагничивания увеличивается, а вторичный ток уменьшается. Коэффициент трансформации НТТ автоматически увеличивается. Нормальная работа на­сыщающегося трансформатора восстанавливается после ис­чезновения апериодической составляющей.

Защита загрубляется на время существования переходного тока небаланса. При расчете тока небаланса можно не учитываь влияния апериодической состав­ляющей.

=1,0-1,3.

4.     Использование в дифференциальной защите реле с торможением.

Токи небаланса могут быть большими не только в переходном, но и в установившемся режиме внешнего КЗ. В этом случае апериодическая составляющая отсутствует и реле РНТ непригодно.

Используется реле тока с магнитным торможением типа ДЗТ.

Реле позволяет автоматически с изменением тока внешнего КЗ I’к.вн. изменять ток срабатывания реле Iс.р.  Реле имеет тормозную обмотку. Реле включается так, что обеспечивается пропорциональность между тормозным током  и током внешнего КЗ  I’к.вн. Ток срабатывания реле определяется условием

 

Преимущества продольной дифференциальной защиты.

2.     Имеет абсолютную селективность.

1.1    Не требует согласования параметров с другими защитами.

1.2    Не имеет выдержки времени. Обеспечивает быстрое отключение поврежденного участка.

3.     Для участков небольшой длины проста и надежна.

Недостатки.

При увеличении зоны защиты, увеличивается длина соединительных проводов, снижается надежность из-за отказов вспомогательных проводов. Требуется специальное устройство, контролирующее их исправность. Появляется дополнительный ток небаланса. Часто приходится использовать реле с торможением. Возрастает стоимость защиты.

 

3. Для измерения сопротивлений служит омметр Возможность измерения сопротивления основано на том что при постоянном напряжении сила тока в электрической цепи зависит от сопротивления. Эта зависимость позволяет по величине тока в цепи судить о ее сопротивлении. Стрелка омметра показывает на шкале величину сопротивления присоединенного к зажимам прибора.

4.

Дополнительные средства защиты

Дополнительные средства индивидуальной защиты используемые в электроустановках, нормы и сроки их испытаний. Наименование Периодичность Осмотров Испытаний Изолирующая подставка Один раз в 3 года ----- Диэлектрические боты ГОСТ 13385-78 Один раз в 6 месяцев Один раз в 3 года Диэлектрические галоши Один раз в 6 месяцев Один раз в год Диэлектрический коврик Один раз в 6 месяцев ----- Метки: справка |