- •1 Общие вопросы релейной защиты
- •1.1 Реле и их классификация
- •1.2 Основные требования к релейной защите
- •1.3 Виды повреждений и ненормальных режимов работы сетей
- •1.4 Оперативного ток и его источники
- •1.5 Первичные измерительные преобразователи в релейной защите и их схемы соединения с нагрузкой
- •1.5.1 Трансформаторы тока
- •1.5.2 Схемы соединения измерительных трансформаторов тока и
- •1.5.2.1 Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду
- •1.5.2.2 Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду
- •1.5.2.3 Схема соединения трансформаторов тока в треугольник, а обмоток реле в звезду
- •1.5.2.4 Двухфазная однорелейная схема соединения в неполный треугольник (на разность токов двух фаз)
- •1.5.2.5 Схема соединения трансформаторов тока в фильтр нулевой последовательности
- •1.5.3 Трансформаторы напряжения и схемы соединения их обмоток и реле
- •2. Релейная защита лэп
- •2.1. Токовые защиты лэп
- •2.1.1. Защита линий с помощью максимальной токовой защиты
- •2.1.1.1. Схемы максимальных токовых защит
- •2.1.1.2 Выбор тока срабатывания максимальной токовой защиты
- •2.1.1.3 Выбор времени срабатывания действия максимальной токовой защиты
- •2.1.1.4. Общая оценка и область применения максимальных токовых защит
- •2.1.2. Токовые отсечки
- •2.1.2.1. Мгновенная токовая отсечка
- •2.1.2.2. Мгновенная токовая отсечка
- •2.1.2.3. Выбор тока срабатывания токовой отсечки с выдержкой времени
- •2.1.3 Общая оценка токовых защит
- •2.1.4. Комбинированная отсечка по току и напряжению
- •2.1.4.1 Выбор параметров срабатывания защиты
- •2.2. Токовые направленные защиты
- •2.2.1. Максимальная токовая направленная защита
- •Условия исключают друг друга.
- •Выбор тока срабатывания производится по трем условиям:
- •2.2.2. Токовые направленные отсечки
- •2.2.3. Краткая оценка токовых направленных защит
- •2.3. Дистанционная защита
- •На рис. 34 приведена схема трехступенчатой защиты, которая включает следующие органы:
- •2.3.1. Выбор параметров срабатывания
- •2.4. Защита от замыканий на землю
- •2.4.1 Защита от замыканий на землю в сетях с изолированной и эффективно-заземленными нейтралями
- •2.4.2. Защита от однофазных коротких замыканий на землю в сети с заземленной нейтралью
- •2.5. Защиты лэп с абсолютной селективностью
- •2.5.1. Дифференциальные защиты лэп
- •2.5.1.1 Продольная дифференциальная защита лэп Продольной дифференциальной токовой защитой называется защита, основанная на принципе сравнения амплитуд и фаз токов по концам защищаемого элемента.
- •2.5.1.2. Поперечная дифференциальная защита
- •Выбор параметров срабатывания
- •2.5.2. Высокочастотные защиты лэп
- •3. Защита трансформаторов
- •3.1. Газовая защита трансформатора
- •3.2. Максимальная токовая защита трансформаторов
- •3.3. Максимальная токовая защита от перегрузки
- •3.4. Токовая отсечка
- •3.5. Токовая защита нулевой последовательности
- •3.6. Дифференциальная токовая защита трансформаторов
- •3.7. Особенности защиты трансформаторов, не имеющих выключателей на стороне высшего напряжения
- •4. Релейная защита шин станций и подстанций
- •4.1. Токовые защиты
- •4.2. Дифференциальная защита
- •5. Защита синхронных генераторов
- •5.1. Виды повреждений и ненормальных режимов работы
- •5.2 . Виды защит, применяемых для генераторов
- •5.2.1. Продольная дифференциальная защита
- •5.2.2. Поперечная дифференциальная защита
- •5.2.3. Защита от однофазных замыканий на землю в обмотке статора
- •5.2.4 Максимальная токовая защита от внешних замыканий
- •5.2.5 Токовая защита обратной последовательности
- •5.2.7 Максимальная токовая защита генератора от симметричных перегрузок
- •5.2.8 Защита от повышения напряжения
- •5.2.9 Защита от замыканий на землю обмотки возбуждения
- •5.2.10. Защита ротора от перегрузки
- •5.2.11. Защита от асинхронного режима при потере возбуждения
- •5.3. Особенности защит синхронных компенсаторов
- •6.Защита электродвигателей
- •7. Резервирование отказов в действии релейной зашиты и
- •Оглавление
3. Защита трансформаторов
В процессе эксплуатации возможны повреждения в трансформаторах и на их соединениях с коммутационными аппаратами. Могут быть также опасные ненормальные режимы работы, не связанные с повреждением трансформатора или его соединений. Возможность повреждений и ненормальных режимов обусловливает необходимость установки на трансформаторах защитных устройств.
Основными видами повреждений являются многофазные и однофазные короткие замыкания в обмотках и на выводах трансформатора, а также «пожар стали» магнитопровода. Однофазные повреждения бывают двух видов: на землю и между витками обмотки (витковые замыкания). Наиболее вероятны многофазные и однофазные короткие замыкания на выводах трансформаторов и однофазные витковые замыкания в обмотках. Значительно реже возникают многофазные короткие замыкания в обмотках. Для групп однофазных трансформаторов они вообще исключены. Защита от коротких замыканий выполняется с действием на отключение поврежденного трансформатора. Для ограничения размеров разрушений ее выполняют быстродействующей.
Замыкание одной фазы на землю опасно для обмоток, присоединенных к сетям с глухозаземленными нейтралями. В этом случае защита должна отключать трансформатор и при однофазных коротких замыканиях в его обмотках на землю. В сетях с нейтралями, изолированными или заземленными через дугогасящие реакторы, защита от однофазных замыканий на землю с действием на отключение устанавливается на трансформаторе в том случае, если такая защита имеется в сети. При витковых замыканиях в замкнувшихся витках возникает значительный ток, разрушающий изоляцию и магнитопровод трансформатора, потому такие повреждения должны отключаться быстродействующей защитой. Но использовать для этого токовые, дифференциальные или дистанционные защиты не представляется возможным. При малом числе замкнувшихся витков ток в поврежденной фазе со стороны питания может оказаться даже меньше значения номинального тока, а напряжение на выводах трансформатора практически не изменится.
Опасным внутренним повреждением является также «пожар стали» магнитопровода, который возникает при нарушении изоляции между листами магнитопровода, что ведет к увеличению потерь на перемагничивание и вихревые токи. Потери вызывают местный нагрев стали, ведущий к дальнейшему разрушению изоляции. Защиты, основанные на использовании электрических величин, на этот вид повреждения тоже не реагируют, поэтому возникает необходимость в применении специальной защиты от витковых замыканий и от «пожара стали». Для маслонаполненных трансформаторов такой защитой является газовая, основанная на использовании явлений газообразования. Образование газа является следствием разложения масла и других изолирующих материалов под действием электрической дуги при витковых замыканиях или недопустимого нагрева при «пожаре стали». Электрическая дуга возникает и при многофазных коротких замыканиях в обмотках. Поэтому газовая защита является универсальной защитой от всех внутренних повреждений трансформатора.
Ненормальные режимы работы трансформаторов обусловлены внешними короткими замыканиями и перегрузками. В этих случаях в обмотках трансформатора появляются большие токи (сверхтоки). Особенно опасны токи, проходящие при внешних коротких замыканиях; эти токи могут значительно превышать номинальный ток трансформатора. В случае длительного прохождения тока (что может быть при коротких замыканиях на шинах или при не отключившемся повреждении на отходящем от шин присоединении) возможны интенсивный нагрев изоляции обмоток и ее повреждение. Вместе с этим при коротком замыкании понижается напряжение в сети. Поэтому на трансформаторе должна предусматриваться защита, отключающая его при появлении сверхтоков, обусловленных не отключившимся внешним коротким замыканием.
Перегрузка трансформаторов не влияет на работу системы электроснабжения в целом, так как она обычно не сопровождается видением напряжения. Кроме того, сверхтоки перегрузки относительно невелики и их прохождение допустимо в течение некоторого времени, достаточного для того, чтобы персонал принял меры к разгрузке. Так, согласно нормам, перегрузку током Iпер =1,6Iт.ном можно допускать в течение t = 45 мин. В связи с этим защита трансформатора от перегрузки при наличии дежурного персонала должна выполняться с действием на сигнал. На подстанциях бeз дежурного персонала защита от перегрузки должна действовать на разгрузку или отключение.
К ненормальным режимам работы трансформаторов относите также недопустимое понижение уровня масла, которое может произойти, например, вследствие повреждения бака.