Релейний захист та автоматика (стр. 2 из 3)

Uном – середня номінальна напруга лінії.

6.Розрахунок уставок максимального струмового захисту кабельної лінії 10 кВ

Розраховуємо уставки захистів на лінії 10 кВ Л1 у нормальному режимі.

Струм спрацювання пускових реле типу РТ-80 відстроюється від максимального робочого струму лінії.

Максимальний струм лінії складає 99,74 А

Знаходимо Ic.з. по формулі (7.1):

А

При коефіцієнті трансформації трансформаторів струму 400/5 =80 струм спрацьовування реле дорівнює:

А

Приймаємо уставку 6 А для реле типу РТ-80, тоді Iс.з.= 480 А.

Перевірка коефіцієнта чутливості при захисті в умовах КЗ на шинах ЦЖ, коли вимикач 1 вже спрацював здійснюється по формулі (7.3):

Чутливість забезпечується.

Розрахуємо струм спрацювання пускових реле типу РТ-80 в після аварійному режимі, тобто при відключенні вимикача Q5, (при замкнутій петлі). Максимальний струм лінії в цьому випадку складає 199,48 А.

Струм спрацювання захисту дорівнює:

А

Струм спрацювання реле дорівнює:

А

Приймаємо уставку 13 А для реле типу РТ-80, тоді Iс.з.= 1040 А

Коефіцієнт чутливості

Чутливість забезпечується.

7.Розрахунок струмової відсічки

Мінімальне значення струму двофазного КЗ наприкінці лінії:

А

Струм спрацювання струмової відсічки:

А

Відстроювання струмової відсічки від кидків струму намагнічування силових трансформаторів:

S Іном.тр = 2520 /

А

Іс.о. = (4...5…5)138,56=(554,24…692,8) А

8.Захист від замикання на землю

8.1 Загальна сигналізація від замикання на землю

Замикання на землю однієї фази в мережах з ізольованої нейтралью не є аварією. Споживачі включені на між фазні напруги, продовжують нормально працювати. Це дає можливість виконувати захист від замикання на землю, що діє на сигнал. Схема складається з одного максимального реле напруги, включеного на напругу нульової послідовності.

Пристрій сигналізації підключається до трансформаторів напруги, установлених на шинах.

Схема пристрою неселективної сигналізації при замиканнях на землю приведена на рисунку 1.

Рисунок 1 - Схема пристрою неселективної сигналізації при замиканнях на землю

8.2 Струмовий захист нульової послідовності

Тривала робота мережі при замиканні фази на землю неприпустима через можливість порушення між фазної ізоляції в місці пошкодження і переходу однофазного замикання в багатофазне. Можливі також випадки подвійних замикань на землю внаслідок підвищення в

раз напруг непошкоджених фаз щодо землі. Тому, поряд із загальним пристроєм контролю ізоляції необхідно передбачати селективний захист на кожному приєднанні. Звичайно це струмовий захист.

Імовірність пошкодження між фазної ізоляції визначається не тільки тривалістю проходження струму через місце замикання на землю, але і значенням струму. Тому для запобігання переходу однофазних замикань у багатофазні максимальний струм замикання на землю в мережах напругою 10 кВ повинний бути не більш 30 А.

Припустимі струми замикання на землю звичайно менше робочих струмів елемента, що захищається. Тому струмовий захист від замикання на землю виконується з включенням реле на фільтр струму нульової послідовності. Він приходить у дію завдяки проходженню по пошкодженій ділянці струму нульової послідовності, обумовленого ємністю всієї електрично пов'язаної мережі без урахування ємності ушкодженої лінії.

Для виконання захисту як фільтр струму нульової послідовності вико -ристовується трансформатор струму нульової послідовності (ТНП) – TAZ.

9. Захист електричних мереж напругою до 1 кВ

Електрична мережа напругою до 1кВ повинна мати швидкодіючий захист від струмів короткого замикання, що забезпечує необхідну чутливість і по можливості селективне відключення пошкодженої ділянки.

Усі мережі усередині приміщень, що виконані відкрито ізольованими проводами, поряд із захистом від короткого замикання повинні мати захист від перевантажень. Величиною, що впливає, при коротких замиканнях і перевантаженнях є струм. Тому такі захисти називаються струмовими. Найпростішим струмовим захистом є плавкий запобіжник - це електричний апарат, призначений для захисту ланцюгів від надструмів. Він спрацьовує автономно, у залежності від ступеня і тривалості впливу струму, і не вимагає яких-небудь зовнішніх вимірювальних і керуючих ланцюгів. Основними елементами запобіжника є плавка вставка і патрон.

В електричних мережах до 1 кВ одержали поширення запобіжники типів ПР (запобіжники з розбірними патронами без наповнювача), НПН (запобіжник з наповнювачем і з нерозбірним патроном), ПН (запобіжник з наповнювачем і з розбірним патроном), а також швидкодіючі запобіжники типів ПНБ, ПБВ, ПБФ.

Однак плавкі запобіжники є апаратами одноразової дії, що є їхнім великим недоліком. Тому, у даний час широке поширення одержали автоматичні вимикачі.

Автоматичний вимикач призначений для автоматичного розмикання електричних ланцюгів при ненормальних режимах роботи і для рідких оперативних переключень при нормальних режимах роботи.

Автомати забезпечують обмеження струмів у мережі, тому що вони відключають ланцюг до того, як струм короткого замикання в ній досягне значення iу. В автоматичному вимикачі можна розрізнити наступні основні елементи:

- контакти з дугогасною системою;

- привід;

- механізм вільного розчіплювання;

- розчіплювач;

- допоміжні контакти.

10. Автоматика

10.1 Автоматичне включення резерву (АВР)

АВР живлення обладнання передбачають у всіх випадках, коли перерва в електропостачанні викликає збитки, значно перевищуючи вартість установки пристроїв АВР.

У даному випадку, при відключенні одного з живильних трансформаторів, другий під дією АВР приймає на себе все навантаження, перевантажуючись в припустимих межах, забезпечує безперебійне електропостачання споживачів. Ефективність дії АВР у системах електропостачання складає 90-95%. Автоматичне включення резервного живлення відбувається після спрацювання релейного захисту, а також при помилкових діях чергового персоналу або мимовільного включення вимикачів.

релейний захист пристрій трансформатор

10.2 Автоматичне повторне включення (АПВ)

На підстанції з двома і більш трансформаторами поряд із пристроями АВР можуть передбачатися і пристрої АПВ. Сутність АПВ полягає в тому, що елемент системи електропостачання, відключивши під дією засобу спрацьовування релейного захисту, знову включається під напругу, якщо немає заборони на повторне включення її. Якщо причина, що викликала відключення елемента, зникла, то елемент залишається в роботі і споживач продовжує одержувати живлення практично без перерви.

При цьому дії їх повинні бути погоджені. Пуск пристрою АПВ дозволяють тільки при зовнішніх коротких замиканнях. Для цієї мети можна використовувати максимальний струмовий захист, установлений з боку нижчої напруги трансформатора.

Спрацювання захисту свідчить про виникнення пошкодження на шинах або про те, що зовнішнє коротке замикання не відключилося відповідним захистом. При цьому відключається вимикач з боку нижчої напруги трансформатора і пристрій АПВ включає його повторно.

У всіх інших випадках подача напруги на секцію шин, що втратила живлення, повинна здійснюватися дією пристрою АВР.

Пристрої АПВ передбачені для:

- повітряних ліній напругою 110 кВ;

- підстанцій напругою 110/10 кВ;

- РП напругою 10 кВ;

- кабельних ліній напругою 10 кВ.

10.3 автоматичне частотне розвантаження (АЧР)

На підстанції напругою 110/10 кВ і розподільчому пункті напругою 10 кВ передбачають пристрої автоматичного частотного розвантаження для відключення частини електроприймачів при виникненні дефіциту активної потужності в живильній енергосистемі.

Дію АЧР і взаємодію з іншими видами автоматики і системами керування, організовано таким чином, що цілком виключене відновлення живлення електроприймача, відключеного АЧР від джерел електроенергії і вузла енергосистеми з дефіцитом активної потужності.

10.4 Автоматичне регулювання напруги трансформаторів

На підстанції напругою 110/10 кВ установлені трансформатори типу ТМ-75000/110/35/10, що постачені пристроєм регулювання під напругою, тобто регулювання під навантаженням (РПН).

У зв'язку з цим, з'являється можливість автоматично регулювати напругу шляхом переключення числа витків однієї з обмоток трансформатора без його відключення. Перемикаючий пристрій розташований на стороні вищої напруги.

11. Захист на мікроелектронному реле УЗА-АТ

Сучасні мікроелектронні реле виготовляють у вигляді єдиного блоку, який складається з плат, скріплених між собою за допомогою різьбових стійок.

Пристрій призначений для використання в схемах релейного захисту і протиаварійної автоматики для захисту електричних машин, трансформаторів і ліній електропередач при коротких замиканнях.

Пристрій забезпечує:

- токову відсічку (ТВ) з тимчасовою затримкою 70-100 мс чи 150-200 мс, яка задається з переду панелі;