- •Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения
- •1.Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.3. Перечень практических занятий и видов контроля
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании информационно-коммуникационных технологий
- •2.5. Практический блок
- •2.5.2.2. Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект лекций по дисциплине Введение
- •Раздел 1. Общие вопросы релейной защиты
- •1.1. Назначение и виды релейных защит в системах электроснабжения
- •1.2. Повреждения и ненормальные режимы
- •1.3. Цифровые устройства релейной защиты
- •1.3.1. Основные свойства цифровых защит
- •1.3.2. Структура цифровых устройств релейной защиты
- •1.3.3. Отличительные особенности цифровых защит
- •Раздел 2. Максимальные токовые защиты
- •2.1. Виды максимальных токовых защит
- •2.1.1. Токовые защиты от межфазных кз линий с односторонним питанием
- •2.1.2. Максимальная токовая защита. Токовая отсечка. Токовая защита со ступенчатой характеристикой выдержки времени
- •2.2. Исполнение токовых защит
- •2.2.1. Трансформаторы тока в устройствах релейной защиты.
- •2.2.2. Измерительные органы релейной защиты
- •2.2.3. Логические органы релейной защиты
- •2.2.4. Источники оперативного тока
- •2.2.5. Принципиальные схемы токовых защит
- •Раздел 3. Защиты от замыканий на землю. Токовые направленные защиты
- •3.1. Токовая защита линий от замыканий на землю в сети с заземленной, изолированной и компенсированной нейтралью
- •3.2. Токовая направленная защита
- •Раздел 4. Дистанционные и дифференциальные защиты
- •4.1. Дистанционные защиты
- •4.2. Дифференциальные защиты
- •Раздел 5. Защита трансформаторов и электродвигателей
- •5.1. Защиты трансформаторов
- •Пример расчета дифзащиты (взят из фирменных материалов)
- •5.2. Защиты электродвигателей
- •Раздел 6. Устройства автоматики электрических сетей
- •6.1. Автоматическое повторное включение
- •6.1.1. Автоматическое повторное включение линий
- •6.1.2. Основные варианты устройств апв
- •6.1.3. Схема апв с пуском от релейной защиты.
- •6.1.4. Успешный и неуспешный циклы апв
- •6.1.5. Схема апв с пуском от несоответствия положения ключа управления и выключателя
- •6.1.6. Механические устройства апв
- •6.1.7. Апв трансформаторов
- •6.2. Автоматическое включение резерва (авр)
- •6.2.1. Назначение и область применения авр
- •6.2.2. Выбор параметра пуска схемы авр.
- •6.2.3. Настройка элементов схемы авр
- •6.2.4. Схемы авр линий
- •6.2.5. Авр трансформаторов
- •Раздел 7. Регулирование напряжения и частоты. Управление системой электроснабжения
- •7.1. Регулирование напряжения и реактивной мощности
- •7.1.1. Регулирование коэффициента трансформации понижающего трансформатора
- •7.1.2. Автоматическое регулирование возбуждения синхронных машин
- •7.1.3. Автоматическое управление конденсаторными батареями
- •7.2. Регулирование частоты
- •7.2. Организация управления системой электроснабжения
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий (краткий словарь терминов)
- •3.4. Учебники и учебные пособия
- •3.5. Технические средства обеспечения дисциплины
- •3.6. Методические указания к выполнению лабораторных работ Общие указания
- •Работа №1. Настройка токовых защит в программно-логической модели терминала тэмп 2501-11
- •Работа №2. Моделирование работы токовых защит в программно-логической модели терминала тэмп 2501-11
- •Работа №3. Моделирование работы автоматики в программно-логической модели терминала тэмп 2501-11
- •Работа №4. Исследование работы токовых защит и автоматики на базе реального терминала тэмп 2501-11
- •Работа №5. Исследование работы дуговой защиты шкафа кру
- •Работа №6. Изучение системы централизованного апв и авр подземной части системы электроснабжения угольной шахты
- •3.7. Методические указания к выполнению заданий практических занятий
- •3.7.1. Задания и исходные данные
- •Занятие 1. Расчет токовых защит распределительной сети
- •Занятие 3. Апв и авр в распределительной сети
- •3.7.2. Пример расчета релейной защиты и автоматики участка распределительной сети
- •Расчет токов кз
- •Расчет номинальных и максимальных рабочих токов
- •Расчет релейных защит и автоматики участка
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.2.2. Методические указания к выполнению курсовой работы
- •4.3. Промежуточный контроль
- •4.4. Итоговый контроль Вопросы для подготовки к экзамену
- •Содержание
- •Раздел 1. Общие вопросы релейной защиты 22
- •Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
- •Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения
6.2.5. Авр трансформаторов
На распределительных подстанциях 6-10 кВ устанавливается, как правило, два трансформатора. Рассмотрим подстанцию с двумя трансформаторами (рис. 6.7,а). Проблема надежности здесь заключается в обеспечении автоматического введения в работу отключенного трансформатора при выходе из строя работающего.
Возможен другой вариант построения схемы питания потребителей, когда в нормальном режиме секционный выключатель отключен, и каждый трансформатор питает свою нагрузку (рис. 6.7,б).
Если в трансформаторе Т1 произойдет КЗ, то после отключения релейной защитой выключателей Q1 и Q3 необходимо включить секционный выключатель Q5. Потребители левой секции получат питание от трансформатора Т2. Конечно, это возможно, если трансформатор Т2 имеет достаточную мощность для питания потребителей двух секций.
Автоматический ввод резерва широко применяется в схемах питания собственных нужд электростанций. Для повышения надежности трансформаторы собственных нужд резервируются. Каждый трансформатор собственных нужд может резервировать любой другой трансформатор, если это позволяет схема электрических соединений. Однако при таком подходе схема автоматики получается более сложной и менее надежной. Более простой является схема явного резервирования, когда функции резервирования закреплены за одним, не работающим в нормальном режиме трансформатором (рис. 6.7,в).
а) б) в)
Рис. 6.7. Схемы резервирования трансформаторов
Рассмотренные примеры свидетельствуют о многообразии вариантов резервирования, что должно учитываться при разработке схем автоматики.
Схема питания двух секций с резервным трансформатором показана на рис. 6.8. Общая идеология резервирования здесь аналогична той, которая рассмотрена на примере резервирования линии. В случае выхода из строя рабочего трансформатора, например Т1, последний отключается с двух сторон, а питание потребителей первой секции переводится на резервный трансформатор ТЗ. Отключение поврежденного трансформатора двумя выключателями устраняет возможность включения резервного трансформатора на поврежденный рабочий трансформатор.
В нормальном режиме трансформатор ТЗ отключен и находится в явном резерве. Его включение в работу осуществляется выключателями Q5 и Q2 при резервировании трансформатора Т1 или выключателями Q6 и Q2 при резервировании трансформатора Т2.
В нормальном режиме резервный трансформатор отключается с двух сторон – со стороны потребителей и дополнительно со стороны источника питания. Поэтому в режиме резерва трансформатор не находится под напряжением, что дает экономию на потерях холостого хода.
Рис. 6.8. Схема питания двух секций с резервным трансформатором
Пуск схемы АВР трансформатора можно осуществить по-разному. Возможен вариант пуска от релейной защиты рабочего трансформатора. При срабатывании газовой или дифференциальной защиты трансформатор отключается от сети, например, выключателямиQ1 и Q4 в случае повреждения трансформатора Т1. Эта же защита запускает схему АВР для включения резервного трансформатора ТЗ.
Возможен пуск схемы с помощью реле минимального напряжения, как это осуществлено в схеме АВР линии. Выбор варианта определяется дополнительными обстоятельствами.
С
Рис.
6.9. Схема АВР
трансформатора
Пуск схемы осуществляется с помощью контактов реле минимального напряжения KV1 и KV2. Контакт реле KV3 замкнут, так как на шинах резервного питания есть напряжение и это реле находится под током. По истечении выдержки времени реле времени КТ подается сигнал на промежуточное реле KL1 и далее через контакты KL1.1 и KL1.2 на отключающие катушки YАТ1 и YАТ4.
Вспомогательные контакты выключателя Q4.3 снимают напряжение с промежуточного реле KLT. Это реле имеет задержку по времени на отпускание, что обеспечивает однократность включения резервного трансформатора. При отключении выключателя Q4 его контакты Q4.4 запускают реле KL2, которое в свою очередь подает сигналы на катушки включения YАС5 и YАС7. После выдержки времени, достаточной для однократного включения выключателей Q5 и Q2, контакты реле KLT размыкаются и разрывают цепь реле KL2.
Если резервный трансформатор включился на устойчивое КЗ на сборных шинах секции 1, то действием релейной защиты он отключится. Повторного включения резервного трансформатора не произойдет, так как к этому времени контакты реле KLT разомкнутся и сигнал на катушки включения YАС5 и YАС2 не поступит.
В случае неявного резерва до цикла АВР каждый трансформатор работает на нагрузку своих потребителей, подключенных к секции (рис. 6.10,а). Секционный выключатель QВ5 нормально отключен. В аварийном режиме оба трансформатора взаимно резервируют друг друга.
На рис. 6.10,б показан фрагмент упрощенной схемы АВР. При отключении одного из трансформаторов, например Т1, вспомогательные контакты выключателя Q3.3 размыкают цепь реле KLT. Контакты Q3.4 замыкаются и подают напряжение на промежуточное реле KL1, которое срабатывает и своими контактами замыкает цепь питания катушек включения выключателей YАС2, YАС4 и YАС5.
а) б)
Рис. 6.10. Схема АВР трансформатора с действием на секционный выключатель
Если трансформатор Т2 был включен, то включается только секционный выключатель QB. При исходно отключенном трансформаторе Т2 будут включаться три выключателя (Q2, Q4, QB). Для устранения перегрузки аккумуляторной батареи за счет одновременного включения нескольких выключателей предусматривается блокировка с помощью дополнительных контактов выключателя Q2. Выключатель Q4 включается только после того, как выключатель Q2 уже включен. В рассмотренных случаях после действия АВР на первую секцию подается напряжение от трансформатора Т2. Аналогичным образом трансформатор Т2 резервируется трансформатором Т1.
Следует иметь в виду, что в случае неявного резерва трансформаторы оказываются перегруженными. В целях устранения перегрузки остающегося в работе трансформатора часть менее ответственных потребителей должна быть отключена.
В том случае, если в теряющей питание части системы электроснабжения есть мощные двигатели, во время перерыва питания они за счёт запасённой энергии поддерживают напряжение на шинах. В этом случае АВР, действующее по потере напряжения, может не запуститься. В таких случаях запуск АВР осуществляется от реле понижения частоты.