- •В.А.Аллилуев,е.Д.Берёзкин,с.Ю.Берёзкина релейнаязащитаэлектрическойсети
- •Новочеркасск2008
- •Оглавление
- •Глава1.Основныепринципыпостроения
- •1.1.Назначениерелейнойзащиты
- •1.2.Основныетребования,предъявляемыекустройствамрелейнойзащиты
- •1.3.Видыустройстврелейнойзащиты
- •1.4.Структурныечастииосновныеэлементыустройстврелейнойзащиты
- •2.1.Измерительныетрансформаторытока
- •2.2.Требованиякточностиработытрансформаторовтока
- •2.3.Схемысоединениятрансформаторовтокаицепейтоказащиты
- •2.4.Измерительныетрансформаторынапряжения
- •2.5.Схемысоединенияобмотоктрансформаторовнапряжения
- •3.1.Принципдействиязащиты
- •3.2.Схемымаксимальнойтоковойзащиты
- •3.3.Выборпараметровсрабатываниямаксимальнойтоковойзащиты
- •3.4.Токоваяотсечка
- •3.4.1.Токоваяотсечканалинияхсодностороннимпитанием
- •Зонадействияотсечки
- •3.4.2.Токоваяотсечканалинияхсдвухстороннимпитанием
- •3.4.3.Сочетаниетоковойотсечкисмаксимальнойтоковойзащитой
- •3.5.Максимальнаятоковаянаправленнаязащита
- •4.1.Назначениеиосновныевидызащиты
- •4.2.Принципдействиядифференциальнойтоковойзащиты
- •4.3.Особенностивыполнениядифференциальнойтоковойзащитыэлементовэлектрическойсети
- •4.3.1.Дифференциальнаятоковаязащитатрансформаторов
- •I Kmax
- •4.3.2.Дифференциальнаятоковаязащитагенераторов
- •I Kmax
- •4.3.3.Дифференциальнаятоковаязащитасборныхшин
- •I Kmax
- •5.1.Назначениеипринципдействия
- •5.2.Принципывыполнениядистанционныхзащит
- •5.2.1.Выборвходныхвоздействующихвеличинихарактеристикавременисрабатываниярелесопротивления
- •5.2.2.Схемыихарактеристикисрабатываниярелесопротивления
- •5.3.Выборпараметровсрабатываниядистанционнойзащиты
- •6.1.Назначениеивидывысокочастотныхзащит
- •6.2.Принципывыполненияиработавысокочастотнойчастизащиты
- •6.3.Направленнаязащитасвысокочастотнойблокировкой
- •6.4.Дифференциально-фазнаявысокочастотнаязащита
- •ВнешнееКз ВнутреннееКз
- •Библиографическийсписок
- •1.ФедосеевA.M.Релейнаязащитаэлектрическихсистем.-м.:
- •5.КривенковВ.В.Релейнаязащитаиавтоматика:учеб.Посо-
- •6.АндреевВ.А.Релейнаязащитаиавтоматикасистемэлектро-
- •Релейнаязащитаэлектрическойсети
- •346428,Г.Новочеркасск,ул.Просвещения,132
I Kmax
–наибольшийтоквнешнеготрехфазногоКЗ.
ТоксрабатыванияДТЗтрансформаторапринимаетсярав-нымбольшемуиздвухзначенийтоковсрабатывания,опреде-ленныхповыражениям(4.4)и(4.5).Коэффициентчувствитель-ностиДТЗтрансформатора,определяемыйповыражению(4.3),долженбытьнеменеедвух.
4.3.2.Дифференциальнаятоковаязащитагенераторов
ОсновнойзащитойгенераторовотмногофазныхКЗвоб-моткестатораявляетсядифференциальнаятоковаязащита.ЭтазащитаподключаетсякТТ,установленнымсосторонывыводовисостороныфазкнулевойточкегенератора(рис.4.3,а).Насо-временныхгенераторахмощностьюболее30МВтсцельюпо-вышениянадежностиДТЗвсегдавыполняетсявтрехфазномис-полнении(токовыерелеКА1-КАЗ)ссоединениемгруппТТвполнуюзвезду.
Нарис.4.3,бприведенасхемацепейоперативноготоказа-щиты.Привнутреннихповрежденияхисрабатываниитоковыхрелезащитыодного,двухилитрехподаетсяплюсоперативноготокачерезуказательноерелеКНнаобмоткупромежуточногорелеKL.ПромежуточноерелеKLсрабатывает,исвоимикон-тактамиKL.1иKL.2подаетплюсоперативноготокачерезвспомогательныйконтактSQнакатушкуYATвыключателяQинаавтоматгашенияполя(АГП).Длясигнализацииобрывасо-единительныхпроводовДТЗвнулевойпроводтоковыхцепейвключаетсятоковоерелеКАО,токсрабатываниякоторогоуста-
навливаетсяравным
20÷30%
Iном.г.
KK Q
KA1.1
KH KL
TA1 TA2 TA3
G
TA4 TA5 TA6
KA1
KA2
KA3
KA0
KA2.1
KA3.1
KL.1
KL.2
KA0.1
SQ YAT
кАГПСигнал
52
а) б)
Рис.4.3.Принципиальнаясхемадифференциальнойзащитыгенератора(а),
схемацепейоперативноготока(б)
ТоксрабатыванияДТЗвыбираетсяпоусловиюотстройкиоттоканебаланса,проходящеговтоковыхрелепривнешнемтрех-фазномКЗвточкеК:
Iс.з
(3)
=k kk ε⋅I
отсaодн Kmax
, (4.6)
где
kотс
–коэффициентотстройки,принимаемыйравным1,3;
ka–коэффициент,учитывающийпереходныйрежим(дляреле
РНТ-565можетбытьпринятравным1);
kодн
–коэффициент
однотипностиусловийработыТТ,принимаемыйравным0,5;
ε–относительноезначениеполнойпогрешностиТТ,равное
0,1;
(3)
I Kmax
–токвнешнеготрехфазногоКЗнашинахгенера-
торногонапряжениявточкеК,которыйпроходитпоТТзащи-
ты.
Коэффициентчувствительностидифференциальнойтоковойзащитыгенератора,определяемыйповыражению(4.3),долженбытьнеменеедвухприминимальномтокедвухфазногоКЗнавыводахгенератора(взонезащиты),когдапоследнийотключенотсети.ПрименениевкачестветоковыхрелеРНТ-565позволя-етиметьтоксрабатываниязащитыпоформуле(4.6)неболее
0,6⋅Iном.г.
4.3.3.Дифференциальнаятоковаязащитасборныхшин
Специальныезащитышинпредназначеныдляотключениябезвыдержкивремениповреждений,возникающихнасборныхшинах.Нашинахмогутвозникатьтакиежеповреждения,какинаЛЭП:однофазныеимногофазныеКЗвсетяхсзаземленнойнейтралью,многофазныевсетяхсизолированнойнейтралью.Дифференциальнаятоковаязащитасборныхшинвнастоящеевремяустанавливаетсяпрактическинавсехэлектрическихстанцияхиподстанцияхнапряжением110кВиболее,работаю-щихврежимемногостороннегопитания.
ДТЗсборныхшинвыполняетсянатехжепринципах,чтоирассмотренныевышеДТЗтрансформаторовигенераторов.То-ковоерелеКА(рис.4.4)подключаетсяксоединеннымпарал-
лельновторичнымобмоткамТТ,установленнымнакаждом
присоединении.КоэффициентытрансформациивсехТТравны.
K2
I1W1
ТА1
I1W2 I1W3 I1W4
Ip
ТА2 ТА3 ТА4
I2W1 I2W2 I2W3 I2W4
I1W1
KA ТА1
I1W2 I1W3 I1W4
Ip
ТА2 ТА3 ТА4 KAI2W1
I2W2 I2W3 I2W4
Q1 Q2 Q3 Q4
K W1 W2 W3 W4
Q1 Q2 Q3 Q4
K W1 W2 W3 W4
54
а) K1 б)
Рис.4.4.РаспределениетоковвцепяхдифференциальнойзащитышинприКЗ:
а–взонедействия;б–внезоны
ПриКЗнашинахвзонедействиязащитышинповсемЛЭПтокподтекаеткместуповреждениявточкуК1,вобмоткерелепротекаетсумматоковотвсехТТ,котораяпропорциональна
токуКЗ
IK1(рис.4.4,а):
I&p
=I&2W1+I&2W2+I&2W3+I&2W4=
=(I&1W1+I&1W2+I&1W3+I&1W4)/KI
=I&K1/KI.
ПривнешнемКЗнаЛЭПW1(рис.4.4,б)вточкеК2сумматоков,подтекающихкшинампотремЛЭПW2,W3иW4,равнатоку,оттекающемуотшинпоповрежденнойЛЭПW1.
ПридопущенийоработеТТбезпогрешностисумматоковврелеКАравнанулю,иреленедействует:
I&p
=−I&2W1+I&2W2+I&2W3+I&2W4=
=(−I&1W1+I&1W2+I&1W3+I&1W4)/KI
=0.
НасамомделепривнешнемКЗврелеКАпроходиттокне-баланса,обусловленныйразнойпогрешностьюТТ,включенныхвсхемузащиты.Какужеотмечалосьвп.2.1,погрешностьТТобусловленанамагничивающимтоком.Окончательнополучаемследующее:
I&p
=I&1′нам−I&2′нам−I&3′нам−I&4′нам
=I&нб.
ВотличиеотДТЗгенераторатокнебалансавДТЗшиноп-
ределяетсянетолькоинестолькоразличиеммагнитныххарак-
теристикиразличиемнагрузок
ZнТТ,ноглавнымобразомраз-
нымизначениямитоков,проходящихпоповрежденномуине-поврежденнымприсоединениямпривнешнемКЗ.Например,привнешнемКЗвточкеК2поЛЭПW1проходитполныйток
КЗIK2,поэтомунамагничивающийтоки,следовательно,по-
грешностьТТТА1будетсущественновышепогрешностейТТ
ТА2-ТА4,черезкоторыепроходятопределенныедолиполного
токаКЗ
IK2.Врезультатетокнебалансаможетдостичьболь-
шогозначения,иегонеобходимоучитыватьврасчетахтокасрабатываниярелеКА.
ТоксрабатываниятоковогорелеКАвсхемеДТЗшинвыби-
раетсяподвумусловиям:
1.Отстройкаотмаксимальноготоканагрузкинаиболеена-груженногоприсоединения,чтонеобходимодляпредотвраще-нияложногосрабатываниязащитыприобрыветоковыхцепей:
Iс.з
=kотсIнmax, (4.7)
где
kотс
–коэффициентотстройки,равный1,2;
Iнmax
–макси-
мальныйтокнагрузкинаиболеенагруженногоприсоединения.
2.ОтстройкаоттоканебалансапривнешнемКЗ:
(3)
Iс.з
=kотсkaε⋅IKmax, (4.8)
где
kотс
–коэффициентотстройки,равный1,5;ka
–коэффици-
ент,учитывающийпереходныйрежим(прииспользованииреле
РНТпринимаетсяравным1);ε–относительноезначениепол-
нойпогрешностиТТ,равное0,1;
(3)