Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2018-01-14 | 509 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Для обеспечения селективности действия максимальных токовых защит в кольцевых сетях с односторонним и радиальных сетях с двухсторон- ним питанием пусковой орган защиты выполняется в виде двух реле - реле тока и реле направления мощности, контакты которых соединены последовательно. Реле направления мощности (в дальнейшем будем на- зывать реле мощности) замыкает свой контакт при положительном на- правлении тока. Условились за положительное направление тока счи- тать направление тока от шин в линию. Принцип работы токовой на- правленной защиты рассмотрим на примере однолинейной схемы (Рис.49).
Рис.49 Схема максимальной токовой направленной защиты
При возникновении короткого замыкания на линии,
т. К 1, срабатывают
токовое реле
К А 1
и реле мощности
KW 1, и защита запускается. При
коротком замыкании вне линии,
т. К 2, ток направлен из линии к ши-
нам, реле мощности не работает и блокирует действие защиты.
Введение задержки на срабатывание обеспечивает выполнение требова- ния селективности.
Варианты выполнения реле мощности Индукционное реле мощности (Рис.50). Конструктивно индукционное реле мощности представляет собой четырехполюсную магнитную сис-
тему 1 с расположенными на сердечнике двумя обмотками: токовой 2 и
напряженческой 3.
Рис. 50 Индукционное реле мощности Рис. 51 Векторная диаграмма
реле
Между полюсами электромагнита помещен внутренний стальной сер- дечник и подвижный алюминиевый ротор 6 с закрепленным на нем кон- тактом 4. При протекании тока по обмоткам создаются магнитные пото-
ки ФI и ФU. За счет взаимодействия этих потоков с индуктированными
в цилиндре токами создается вращающий момент:
|
M вр = k ФIФU sin y,
где ФI
ФU
- поток, создаваемый токовой обмоткой;
- поток, создаваемый обмоткой напряжения;
y - угол между потоками
Если в выражении для вращающего момента заменить потоки пропор-
циональными величинами - током в реле I р и напряжением U р, а угол
y, равным ему углом y
будет иметь вид:
= 900- (j р + a),
то выражение для момента
M вр = k 1 ФIФU sin (9 00 - (f P + a)) = k 1 ФIФU cos(f P + a).
Угол, при котором вращающий момент максимален, называется углом максимальной чувствительности. Угол, определяющий сдвиг вектора тока в обмотке напряжения относительно приложенного напряжения, называется углом внутреннего сдвига реле. В зависимости от значения угла внутреннего сдвига характеристика реле меняет свое положение в плоскости координат. При реле называют реле реактивной мощности или синусным; при - реле активной мощности или косинусным. При промежуточных значениях угла реле реагирует на обе составляющие мощности и называется реле смешанного типа. Эти реле имеют наи- большее распространение в схемах релейной защиты. Угол внутреннего сдвига можно менять, включая в цепь обмотки напряжения реле актив- ное или емкостное сопротивление.
Рассмотренное реле позволяет определить направление мощности ко- роткого замыкания. Изменение знака момента происходит при измене- нии направления тока в первичной цепи. Так, при коротком замыкании
в точке
К 1 (Рис.48) момент положителен, а при коротком замыкании в
точке К 2
- отрицателен. В схемах релейной защиты используется спо-
собность реле определять направление тока, поэтому такие реле назы- вают реле направления мощности.
Полупроводниковые реле мощности Наличие ряда недостатков индук- ционных реле, таких, как трудность отстройки от "самохода", вибрация контактной системы, низкая механическая устойчивость, поставили во- прос о необходимости их замены на полупроводниковые реле. В на- стоящее время промышленностью выпускаются различные виды полу- проводниковых реле мощности. Одна из возможных реализаций реле на микроэлектронной основе представлена на Рис.52.
|
Реле состоит из входных преобразователей тока 1 и напряжения 2; двух фильтров низких частот 3 и 4; усилителей-ограничителей 5, 6; детектора знака активной мощности 7, выполненного на основе интегратора и пе- ремножителя; порогового элемента 8, выполненного на компараторе; ис- полнительного блока 9.
Рис.52 Принципиальная схема полупроводникового реле направления мощности
Информация о токе и напряжении контролируемого объекта через входные преобразователи подается на фильтры низких частот. При по- мощи фильтров низких частот и усилителей-ограничителей формиру- ются требуемые амплитудно-частотные характеристики каналов тока и напряжения. Сигналы, поступающие на входы детектора знака активной мощности, преобразуются при помощи перемножителя и интегратора в сигнал, пропорциональный активной мощности.
В общем случае, при возникновении повреждения на напряженческий вход реле поступает сигнал, который описывается выражением
U (t) = U 0 + U 1 m sin(wt + y 1) + U 2 m sin(2 wt + y 2) +... + U nm sin(nwt + y n),
где U 0
U 1 m
- постоянная составляющая;
- амплитуда основной гармоники;
U 2 m,..., + U nm
- амплитуды высших гармоник;
y 1,..., y 1 n - начальные фазы соответствующих гармоник.
Сигнал, поступающий на токовый вход, можно записать в следующем виде:
I (t) = I 0 + I 1 m sin(wt + y 1 - j 1) +... + I nm sin(nwt + y n - j n),
где
j 1,..., j n
- углы сдвига между соответствующими гармониками
тока и напряжения.
Средняя мощность в цепи защищаемого объекта
T
|
T
T
= 1 U + U
sin(wt + y
) +... + U
sin(nwt + y) ´
= T ò[
0 1 m
1 nm n ]
´[ I 0 + I 1 m sin(wt + y 1 - j 1) +... + I nm sin(nwt + y n - j n)] dt.
После перемножения многочленов интеграл можно представить в виде суммы следующих интегралов:
1. T ò
U 0 I 0 dt = U 0 I 0.
2. Интегралов, содержащих произведение синусоид одинаковой часто-
ты:
T
1 U I sin(kwt + y)sin(kwt + y - j) dt = U I cos j.
T ò km km k k k km km k
3. Интегралов, содержащих произведение синусоид различной частоты:
T
1 U I sin(kwt + y)sin(lwt + y - j) dt = 0.
T ò km lm k l l
4.Интегралов вида
T
1 U I sin(kwt + y
- j) dt = 0.
T ò 0
km k k
и
T
1 I U
sin(kwt + y
) dt = 0.
T ò0
km k
В итоге
P = U 0 I 0 + U 1 I 1 cos j 1 + U 2 I 2 cos j 2 +... + U nI n cos j n.
Сигнал после перемножителя и интегратора пропорционален активной мощности и в зависимости от направления тока имеет положительный или отрицательный знак.
|
Полупроводниковые реле мощности, по сравнению с индукционными, обладают меньшей потребляемой мощностью, более чувствительны и точны, требуют меньших эксплуатационных затрат.
Расчет параметров
Расчет параметров заключается в выборе тока срабатывания, выдержки времени и оценке чувствительности.
Выбор тока срабатывания. Ток срабатывания токовых направленных защит выбирается так же, как для обычных максимальных токовых за- щит по условиям отстройки от максимальных нагрузочных режимов. При этом отстройка производится от токов, направленных от шин в ли- нию.
Выбор выдержек времени. Выбор выдержек времени производится по встречно-ступенчатому принципу, применение которого показано на Рис.53.
Рис.53 Выбор выдержек времени токовых направленных защит
Стрелками на рисунке показано направление тока, при котором сраба-
тывают пусковые органы защит. При коротком замыкании в точке K 1
сработают пусковые органы защит 1, 3, 5, 6. Наиболее удаленной защи- той от источника питания в этом режиме является защита 5, поэтому принимается t 5 = 0.
Для других защит
t 3 = t 5 + D t;
t 3 = t 7 + D t
- из двух значений выбирается большее;
t 1 = t 3+ D t;
t 1 = t 8+ D t
- из двух значений выбирается большее.
При коротком замыкании в точке K 2
сработают пусковые органы за-
щит 1, 2, 4, 6. Наиболее удаленной защитой от источника питания в этом режиме является защита 2, поэтому принимается t 2 = 0.
Для других защит
t 4 = t 2+ D t;
t 4 = t 8 + D t
из двух значений выбирается большеe;
t 6 = t 4 + D t; t 6 = t 7 + D t - из двух значений выбирается большее.
Оценка чувствительности. Чувствительность токовых пусковых ор- ганов максимальной токовой направленной защиты оценивается по току двухфазного короткого замыкания в конце защищаемой линии и в конце резервируемых участков.
При оценке поведения защиты следует учесть возможность возникнове- ния двух режимов - режима каскадного действия и отказа защиты из-за наличия " мертвой зоны " по напряжению.
При коротком замыкании вблизи источника в кольцевой сети с одно- сторонним питанием (Рис.54) ток короткого замыкания, проходящий через защиту, установленную на противоположных шинах, может ока- заться недостаточным для ее срабатывания. В этом случае, независимо от соотношения выдержек времени, первым сработает комплект, уста- новленный вблизи источника. После отключения линии защитой 6 ток в месте установки защиты 5 увеличивается и становится достаточным для ее срабатывания. Такое действие защиты называется каскадным. Уча- сток линии, в пределах которого защита работает каскадно, называется зоной каскадного действия защиты.
|
Рис.54 Схема кольцевой сети
При трехфазном коротком замыкании вблизи места установки защиты напряжение, подводимое к реле направления мощности, может оказать- ся недостаточным для срабатывания реле, и защита отказывает. Участок линии, в пределах которого при трехфазных коротких замыканиях за- щита не работает, называется мертвой зоной.
3.5.3.Схемы максимальных направленных защит
Рис.55 Схема максимальной токовой направленной защиты с реле мощности, включенными по 90-градусной схеме:
а) схема цепей переменного тока; б) схема цепей переменного напряжения; в) схема цепей постоянного тока
Таблица 3
30-градусная схема | 90-градусная схема | ||
Фазы тока | Фазы напряжения | Фазы тока | Фазы напряжения |
IA IB IC | UAC UBA UCB | IA IB IC | UBC UCA UAB |
На Рис.56 представлен алгоритм работы максимальных токовых на- правленных защит.
Рис.56 Алгоритм работы максимальных токовых направленных защит
Условие срабатывания рассматриваемой защиты
T = ((K A 1 AND KW 1) OR (KA 2 AND KW 2) OR (KA 3 AND KW 3)) AND D T 1 = 1
В Ы В О Д Ы
1. Применение органа направления мощности позволяет обеспечить селективность токовых защит в кольцевых сетях с одним источником питания и в радиальных сетях с двухсторонним питанием.
2. Защита отличается простотой и надежностью.
3. К недостаткам защиты относятся:
- малое быстродействие;
- недостаточная чувствительность в нагруженных и протяженных линиях электропередач;
- наличие мертвой зоны по напряжению, что может привести к отказу при трехфазных коротких замыканиях вблизи места установки защиты
3.6. Дистанционная защита
Принцип действия
|
|
|
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!