Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Автоматичне регулювання збудження синхронних машин 3 page





З цих співвідношень одержуємо:

A D= n T( АY - ВY)/ ;

В D= n T( ВY - СY)/ ; (7.10)

С D= n T( СY - АY)/ .

Диференційний захист повинен використовуватись, щоб зрівнювальні струми співпадали по фазі: А D і ( АY - ВY); В Δ і ( ВY - СY); С D і ( СY - АY). Це досягається шляхом з’єднання вторинних обмоток трансформатора струму, встановленого зі сторони зірки трансформатора, що захищається по схемі трикутника D; а трансформатор струму зі сторони його трикутника – по схемі зірки. Група з’єднань трансформаторів струму повинна відповідати групі з’єднань обмоток трансформатора, що захищається. При цьому у випадку заземленої нейтралі по схемі трикутника повинні з’єднуватись тільки трансформатори струму зі сторони зірки трансформатора, що захищається.

Коефіцієнти трансформації трансформаторів струму. Номінальні струми трансформатора, що захищається, визначають з кожної сторони по номінальній потужності S т.ном

І т.ном Y= S т.ном/( U Y); І т.ном D= S т.ном/( U D). (7.11)

Розрахунковий коефіцієнт трансформації струму вибирається виходячи з рівності абсолютних значень струмів: Іа Δ= ІabY. При цьому коефіцієнт трансформації трансформаторів струму, вторинні обмотки якого з’єднанні в трикутник, слід вибирати І т.ном Y . При вторинному номінальному струмі трансформатора струму I 2ном=5 А, їх розрахункові коефіцієнти трансформації рівні:

для з’єднання по схемі зірки К І рсч Δ= І т.ном D/5;

для з’єднання по схемі трикутник К І рсч Δ= І т.ном Y /5.

Розрахункові коефіцієнти, які отримані, в загальному відрізняються від коефіцієнтів трансформації, які приймаються по шкалі номінальних струмів як найбільше близькі. В зв’язку з цим струми в колах циркуляції можуть бути різними і зумовлюють додаткові складові струму небалансу:

I нб.вр=(D f вр/100)( / КІ), (7.12)

де D f вр=[(I 2I- I 2II)/ I 2I]100 – похибка від потужності вирівнювання струмів.

При D f вр>5% струми вирівнюються автотрансформа­торами або вирівнювальними обмотками реле з НТС.

Автоматичне регулювання коефіцієнту трансфор­мації. Регулювання коефіцієнту трансформації трансформатора, що захищається, порушує співвідношення між первинними струмами І і І 1ІІ. У зв’язку з цим порушується степінь вирівнювання струмів в колах циркуляції, а в обмотках реле появляється додаткова складова струму небалансу І нб.рег, пропорційна діапазону зміни напруги Δ U рег в одну сторону від номінального:

І нб.рег=(D U рег/100)( / КІ). (7.13)

Різнотипність трансформаторів струму. Різноманітність трансформаторів струму зумовлює різницю характеристик намагнічування і в зв’язку з цим приводить до збільшення складових струму небалансу І нб.рег, яка визначається повною похибкою трансформатора струму ε(%):

І нб.пгр=(k одн k апe/100)( / КІ), (7.14)

де k одн=1,0

І нб.рсч mах= І нб.пгр+ І нб.рег+ І нб.вр= / KІ. (7.15)

При максимальних D U рег=±16%; e=10%; D f вр=5%; k ап=2,0.

І нб.рсч mах=0,4 / КІ. (7.16)

Вираз визначає другу умову, яка враховується при виборі струму спрацювання:

І с.р³ k сх k зоп І нб.рсч mах, (7.17)

де kсх - коефіцієнт схеми; використання спеціальних реле з гальмуванням.

При виборі способу витримки захисту від струмів небалансу виходять із забезпечення достатньої чутливості і швидкодії захисту. Згідно вимогам, коефіцієнт чутливості, який визначається при КЗ на виводах трансформатора, повинен бути k ч≥2,0.

 

7.7 Схеми і область використання диференційних захистів трансформаторів

Диференційні струмові захисти трансформаторів виконуються у виді: диференційної струмової відсічки; диференційного струмового захисту з проміжним насичуючим ТС; диференційного струмового захисту з реле, які мають гальмування.

 

Диференційна струмова відсічка виконується за допомогою максимальних реле струму КА1, КА2, наприклад РТ-40 або РТМ, які вмикаються без проміжних пристроїв. Час спрацювання реле струму і вихідного реле t с.р=0,04..0,06 с.

І с.з=(3,0..4,5) І т.ном. (7.18)

Дану формулу використовують тільки при виборі трансформатора струму з похибкою e=10%.

Превагою ДСЗ являється швидкодія і простота, але через великий струм спрацювання диференційна струмова відсічка деколи недостатньо чутлива, тому захист на трансформаторах невеликої потужності.

 

Диференційний струмовий захист з проміжним насиченням трансформатора струму. Завдяки НТС захист відстроюється від стрибків струму намагнічування, якщо прийняти

І с.з³(1,0..1,5) І т.ном. (7.19)

Для витримки захисту від максимальних струмів небалансу при зовнішніх КЗ повинна виконуватись друга умова І с.з³ k зап І нб.роб mах1.

Вибір параметрів зводиться до виводу кількості витків wдиф і зрівнювальних wзрІ і wзрІІ обмоток:

wдиф+wзрІ= (7.20)

. (7.21)

Схема з проміжними НТС застосовується для захисту трансформаторів будь-якої потужності.

 

Диференційний струмовий захист на основі реле з магнітним гальмуванням. Типу ДТЗ-11. Виконавчим елементом реле струму КА типу РТ-40. Також існують реле типу ДТЗ-13; ДТЗ-14 – різниця в кількості гальмівних обмоток.

Захист трансформаторів має одностороннє живлення, тому гальмівна обмотка вмикається на струм зі сторони живлення. Таке вмикання забезпечує гальмування при зовнішніх КЗ. Струм спрацювання реле:

І с.з min³1,5 І т.ном

І с.з³ k зап І нб.рем mахІ (7.23)

І с.з= k зап(e+D U рег+D f вр) /100

Крім того, при значних струмах І к.вн mах= І трм КІ відношення

.

Отримане співвідношення дозволяє отримати коефіцієнт гальмування:

k трн= k зап(e+D U рег+D f вр)/100. (7.24)

Так як І с.р/ І к.вн mах= k трм, то

wтрн= k трн(wзрІІ+wдиф)/tgα. (7.25)

Рекомендується використовувати диференційний захист на поодиноко працюючих трансформаторах потужністю Р т³6,3МВА і на трансформаторах потужністю Р т³4МВА, які працюють паралельно, а також на трансформаторах потужністю Р т=1..4 МВА якщо t с.з>0,5с.

 

7.8 Пристрої протиаварійної автоматики трансформаторів

Автоматичне ввімкнення резервного трансфор­матора. При пошкодженні лінії спрацьовує реле частоти KF і реле напрямку потужності KW1 i KW2, які запускають реле часу KL і проводиться вимкнення вимикача Q1 і ЕД, що не підлягають самозапуску. Для більшості двигунів допустиме повторне ввімкнення, якщо напруга на виводах U ост=(0,5¸0,6)Uном.

АПВ трансформатора. При зовнішніх пошкодженнях, так як при внутрішніх спрацьовує сигнальний елемент газового реле.

На підстанції з двома і більше трансформаторами з АВР передбачаються і пристрої АВП.

Автоматичне розвантаження трансформаторів. Витримка часу першої черги приймається:

t 1=5..10 хв

Струм спрацювання пускового органу приймають біля:

I c=(1,3..1,4) I т.ном (7.26)

7.9 Автоматичні пристрої керування режимами роботи трансформаторів.

Автоматичне ввімкнення і вимкнення трансформатора для зменшення втрат енергії.

Навантаження працюючих трансформаторів не залишається постійним. При його зменшенні доцільно вимкнути трансформатор, а при відновленні ввімкнути знову.

Основними видами контролю являються однофазні і багатофазні КЗ в обмотках і на виводах трансформаторів, а також так звана "пожежа сталі" магнітопроводу. Однофазні КЗ двох видів: на землю і між витками обмотки (виткові замикання), багатофазні і однофазні на виводах трансформатора і однофазні – виткові замикання.

При виткових замиканнях в замкнутих витках виникає значний струм, який порушує ізоляцію і магнітопровід трансформатора – необхідно швидкодіючий захист. Використання струмових, диференційних або дистанційних захистів є неможливим. Для маслонаповнених трансформаторів таким захистом є газовий захист.

Ненормальні режими роботи трансформаторів обумовлені зовнішніми КЗ і перевантаженнями (КЗ на шинах та на приєднання до шин) – інтенсивний нагрів ізоляції обмоток і їх пошкодження, зменшується напруга в мережі І пф=1,6 І т.ном на протязі t =45хв.

Захист від ПН діє на розвантаження або вимкнення. Недопустиме зниження рівня масла.


8 ЗАХИСТ І АВТОМАТИКА ШИН І СТРУМОПРОВОДІВ

Захист шин

Короткі замикання на шинах в системі електропостачання можуть виникати через забруднення або пошкодження шинних ізоляторів, втулок вимикачів і вимірювальних трансформаторів струму, а також при помилкових діях персоналу з шинними роз’єднувачами. Пошкодження на шинах маловірогідні. Проте, враховуючи вельми важкі наслідки, до яких ці пошкодження можуть привести, необхідно мати захист, який діє при пошкодженні шин.

Рисунок 8.1 – Диференційний захист шин

Пристрої захисту повинні швидко і правильно вимкнути всі короткі замикання на шинах. Для цього принципово можна використовувати захисти з відносною селективністю живлячих елементів, приєднаних до шин. Проте ці захисти звичайно мають великі витримки часу і не завжди діють селективно. Наприклад, коли короткі замикання на шинах приймальної підстанції, яка одержує живлення по лінії з відгалуженнями, вимикаються захистом лінії, встановленим на живлячій підстанції, відгалуження втрачають живлення. Тому в тих випадках, коли захист живлячих елементів не забезпечує необхідної швидкодії і селективності, передбачаються спеціальні захисти шин: струмові, струмові направлені, дистанційні і диференційні. Найбільш часто використовуються диференційні захисти. Вони обов’язкові для шин 110 кВ і вище, але застосовуються і для шин 35 кВ відповідних понижуючих підстанцій. Для шин напругою 6-10 кВ захист виконується по спрощених схемах.

Для виконання диференційного захисту використовують трансформатори струму з однаковими коефіцієнтами трансформації незалежно від потужності приєднання або вживають заходів по вирівнюванню струмів плечей.

Диференційний струмовий захист шин напругою 35кВ і вище електричних станцій і підстанцій охоплює всі елементи, які приєднані до системи або секції шин (мал. 16.6). При цьому число трансформаторів струму виявляється значним і вірогідність обриву їх вторинних ланцюгів підвищена. Це враховується при виборі струму спрацьовування захисту по умові І с.зk отс І роб mах. Де І роб mах – струм найбільш потужного приєднання. При виникненні обриву захист автоматично з витримкою часу виводиться з дії. Для цього в зворотній лінії диференційного ланцюга вмикається реле струму, що спрацьовує при обриві вторинних ланцюгів будь-якого трансформатора струму, у тому числі і трансформатора струму якнайменше потужного трансформатора. Як і будь-який диференційний захист, диференційний захист шин не повинен спрацьовувати при зовнішніх коротких замиканнях. Тому при виборі струму спрацювання необхідно врахувати другу умову, по якій І с.зk отс І нб.рсч mах 1. Часто ця умова є визначальною через великі кратності струмів зовнішніх КЗ і значних аперіодичних складових (k ап≈2). Для підвищення чутливості захисту рекомендується використовувати реле типу РНТ або реле з гальмуванням. Чутливість захисту вважається достатньою, якщо при КЗ на шинах k ч≥2.

Особливості виконання диференційних захистів шин визначаються схемою первинних з'єднань і умовами її роботи. Наприклад, подвійна система шин має захист у вигляді одного комплекту, якщо одна з систем шин робоча, а інша – обхідна. Якщо системи шин працюють з фіксованим розподілом приєднань, то захист виконується у вигляді трьох комплектів, два з яких роздільно захищають першу і другу системи шин при звичному розподілі приєднань, а третій запобігає неправильній роботі перших двох комплектів при зовнішніх коротких замиканнях у випадках вимушеного порушення фіксації.

Рисунок 8.2 – Неповний диференційний захист шин напругою 6-10 кВ

Диференційний струмовий захист шин напругою 6 – 10 кВ передбачається на електричних станціях з генераторами потужністю більше 12 МВт. При цьому він виконується по спрощеній схемі. В його ланцюзі струму не вмикаються трансформатори струму споживачів електричної енергії. Такий захист називається неповним диференційним струмовим. Він, по суті, є струмовим захистом, ввімкненим на геометричну суму струмів живлячих приєднань (генераторів, трансформаторів зв'язку з системою, секційного реактора) і трансформатора власних потреб (рисунок 8.2). Захист виконується двоступінчатим. Він містить першу і третю ступені. Перша ступінь (реле KA1) – струмова відсічка без витримки часу – є основною. Вона може виконуватися також у вигляді комбінованої відсічки по струму і напрузі. Третя ступінь (реле КА2 і КТ) – максимальний струмовий захист – резервує першу ступінь і захисти ліній Л1 і Л2, не охоплених диференційним захистом, що відходять. При зовнішніх коротких замиканнях на приєднаннях, охоплених диференційним захистом, в реле проходить тільки струм небалансу. Проте в нормальному режимі і при КЗ на одній з ліній, що відходять, наприклад в точці К 1, в захисті проходить струм, рівний сумі струмів ліній Л1 і Л2. В нормальномурежимі це максимальні робочі струми І роб max 1 і І роб max 2, а при короткому замиканні це струм пошкодження і максимальний робочий струм непошкодженої лінії І роб max НП. Ці режими і є розрахунковим при виборі параметрів захисту. При цьому враховується випадок, коли в результаті дії ПАВР вся або частина навантаження секції ІІ із струмом І роб.доп перемикається на ту, що захищається секції І. Для першого ступеня захисту розрахунковим є КЗ за реактором (точка K 1 на рисунку 8.2). При цьому:

. (8.1)

Коефіцієнт k нп враховує можливе збільшення струму всіх непошкоджених ліній. Орієнтовно приймають k нп=1,2. Допускається мати коефіцієнт чутливості k ч>1,5. Чутливість відсічки можна підвищити, якщо виконати її комбінованою по струму і напрузі. В цьому випадку струм спрацювання відсічки вибирається за обліком:

налаштування від максимального робочого струму секції І роб mах, що захищається, при ввімкненні до неї пристроєм АВР навантаження іншої секції зі струмом І роб.доп

, (8.2)

налаштування від струму небалансу І нб.рсч mах1 і струмів підживлення від асинхронних I 'а.д і синхронних І "с.д електродвигунів при зовнішніх КЗ на приєднаннях охоплених диференційним захистом, наприклад в точці K2 (рисунок 8.2)

, (8.3)

де =1,5; = 0,6; =1,2; струми I 'а.д і І "с.д визначаються для t =0, І нб.рсч mах1 обумовлений похибкою трансформаторів струмів.

Напруга спрацювання комбінованої відсічки визначається за умовою налаштування від мінімальної напруги при трифазному КЗ за реактором лінії. При цьому необхідно прийняти , тоді

, (8.4)

де Х р опір реактора.

Струм спрацювання третього ступеня вибирають виходячи з двох умов:

по умові повернення реле після вимкнення пошкодженої лінії власним захистом при КЗ за реактором

, (8.5)

де k сзп=1,2...1,3;

по умові неспрацювання реле у момент перемикання пристроєм АВР у споживачів навантаження пошкодженої секції ІІ, вимкненим власним захистом

(8.6)

де k сзп=2,5...3.

Витримка часу захисту приймається на ступінь селективності Δ t більше максимального часу спрацювання t л max захистів ліній . Третя ступінь є резервною для захисту ліній, тому при двофазному КЗ за реактором лінії коефіцієнт чутливості повинен бути . Спеціальний захист шин 6–10 кВ підстанцій звичайно не передбачається. При цьому КЗ на шинах ліквідуються за витримкою часу захистами трансформаторів від зовнішніх коротких замикань і захистами, встановленими на секційному або шиноз’єднуючому вимикачі. Якщо погоджувати дію цих захистів з дією захистів інших приєднань секції шин, що захищається, то КЗ на шинах можна ліквідувати без витримки часу. Це досягається шляхом непрямого порівняння контрольованих електричних величин.

Захисти приєднань діють як при пошкодженні на шинах, так і при зовнішніх коротких замиканнях, а захисти приєднань, що відходять, спрацьовують тільки при пошкодженні на приєднанні, що захищається. Якщо захисти приєднань, що відходять, не запускаються, а захисти живлячих приєднань приходять в дію, то місце короткого замикання знаходиться на шинах. В цьому випадку захисти живлячих приєднань повинні вимикати відповідні вимикачі без витримки часу.

При пошкодженні на одному з приєднань його захист запускається і не дозволяє захистам живлячих приєднань діяти без витримки часу. Для отримання такої злагодженої дії захистів вимагається об'єднувати їх оперативні ланцюги. Крім налаштовування від струмів живлення електродвигунів у захисти приєднань іноді вводять реле напряму потужності, що відходять, це і ускладнює схему.

8.2 Пристрої автоматики

Пристрої автоматики забезпечують автоматичне ввімкнення шин. Якщо шини не мають спеціального захисту, то відновлення напруги на них здійснюється пристроями АПВ живлячих приєднань. За наявності спеціального захисту шин можна застосовувати окремі пристрої АПВ шин, що запускають цей захист. За допомогою УАПВ напруга на шини подається спочатку від одного з живлячих приєднань (тобто робиться випробування шин), що вимкнулися, а потім, якщо випробування шин виявляється успішним, вмикається решта приєднань.

Одним з різновидів пристроїв є УАПВ з контролем напруги на шинах. Такий пристрій АПВ дозволяє ввімкнення першого приєднання за відсутності напруги на шинах, а ввімкнення решти приєднань – за наявності напруги. Недоліком УАПВ з контролем напруги є те, що при відмові на ввімкнення вимикача, який повинен вмикатися першим, АПВ шин взагалі не відбувається. Цей недолік усунуто в УАПВ шин із забороною дії (блокуванням) при повторному спрацюванні захисту шин. Заборона виконується за допомогою додаткового проміжного реле, яке самоутримується після першого спрацювання захисту шин. Якщо захист спрацьовує повторно, то створюються ланцюги заборони, виконані послідовно сполученими контактами захисту і додаткового проміжного реле. При успішному АПВ шин самоутримування знімається після закінчення деякого часу.

8.3 Захист і автоматика струмопроводу

На крупних промислових підприємствах розподільні магістралі і окремі лінії великого перетину у ряді випадків виконують у вигляді струмопроводів, які мають деякі переваги (підвищену надійність і кращу перевантажувальну здатність) у порівнянні з кабельними і повітряними лініями. Струмопроводи 6(10)кВ звичайно відходять від шин потужних джерел. Короткі замикання на струмопроводах приводять до появи великих струмів і різкого зниження напруги на шинах джерел. Тому основний захист струмопровода виконується швидкодіючим. Окрім нього встановлюється резервний захист з витримкою часу. Стосовно магістрального струмопроводу (рисунок 8.3) основний захист повинен чітко відрізняти замикання в його кінці (точка K 1) від короткого замикання за реактором першого відгалуження (точка K 2), а резервний захист повинен чітко відрізняти коротке замикання за реактором останнього відгалуження (точка K 3) від струму навантаження і бути достатньо чутливим до замикання в точці K 3.

На струмопроводах напруги 10 кВ ці вимоги, як показують розрахунки, залежно від довжини l струмопроводу можна забезпечити наступними видами захистів: при l ≤0,5 км – струмовими без пуску по напрузі; при l =0,5..1,О – струмовими з пуском по напрузі; при l =1,0..2,0 – двоступінчатим дистанційним захистом (друга ступінь резервна); при l >2,0 і у випадках недостатньої чутливості струмових і дистанційних захистів – повздовжнім диференційним захистом з реле типу РНТ. Проте такий підхід до визначення вимог до захисту не можна вважати цілком обгрунтованим. Не тільки струмопровід, але і реактори є вельми відповідальними елементами системи електропостачання. Тому реактори теж повинні мати основний захист без витримки часу. Цим вимогам за відсутності окремого швидкодіючого захисту реакторів повністю задовільняє тільки повздовжній диференційний захист, в зону якого входять і реактори.

Рисунок 8.3 – Магістральний струмопровід

Оскільки довжина струмових ланцюгів диференційного захисту досягає декількох кілометрів, то вірогідність їх обривів підвищена. Щоб не знижувати чутливість захисту налаштовування від обривів вторинних ланцюгів, запропоновано застосовувати пусковий орган струму, що вводить диференційний захист в дію тільки при виникненні коротких замикань.

На струмопроводах застосовуються ПАПВ (на одноколових струмопроводах) і ПАВР (на секційних і шиноз’єднюючих вимикачах підстанцій, яка живиться від двоколового струмопровода).


9 ЗАХИСТ ОКРЕМИХ ЕЛЕМЕНТІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ ПРИСТРОЇВ ТА ЕЛЕКТРИЧНИХ ДВИГУНІВ

9.1 Види пошкоджень і ненормальних режимів роботи електродвигунів

Види пошкоджень. До пошкоджень відносяться: багатофазні КЗ, однофазні КЗ на землю, замикання між витками однієї фази (виткові замикання). Пошкодження СД і ДПГ, також обрив у колах збудження.

Ненормальні режими роботи. Враховуючи, що всі ненормальні режими роботи електродвигуна супроводжуються проходженням надструмів в його обмотках. Час перевантаження t п =A/(k 2 - 1 ), де А – коефіцієнт, що залежить від типу двигуна і виконання ЕД: для закритих А ≈250, для відкритих А ≈150.

Технологічні перевантаження електропостачання, пониження напруги і потім її відновлення, обрив однієї фази обмотки статора, для СД – синхронний режим.

9.2 Захист і автоматика електродвигунів
напругою до 1000 В

Плавкі запобіжники, розчеплювачі АВ і теплові реле магнітних пускачів.

Захист від КЗ

Захист плавкими запобіжниками виконується, як правило, окремо для кожного двигуна.

U пр.ном= U с, I пр.відклI к.max

Date: 2016-11-17; view: 395; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию