- •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
Раздел 1. Общие вопросы релейной защиты
В разделе рассматриваются три темы:
- назначение и виды релейных защит в системах электроснабжения;
- повреждения и ненормальные режимы;
- цифровые устройства релейной защиты.
Для закрепления теоретического материала по темам этого раздела предусмотрено проведение лабораторной работы «Исследование работы дуговой защиты шкафа КРУ».
После проработки теоретического материала следует ответить на вопросы тренировочного теста №1. Правильные ответы на вопросы тренировочных тестов приведены на с. 217. При появлении затруднений по тестовым заданиям следует обратиться к теоретическому материалу [1] или проконсультироваться у преподавателя.
При эффективной проработке материала данного раздела можно набрать 12 баллов из 100 возможных.
1.1. Назначение и виды релейных защит в системах электроснабжения
Развитие аварий может быть предотвращено с помощью релейной защиты. При отключении поврежденного элемента гаснет электрическая дуга в месте КЗ, прекращается протекание тока КЗ и восстанавливается напряжение на неповрежденной части электрической сети. Благодаря этому минимизируются, или даже совсем предотвращаются повреждения оборудования, на котором возникло КЗ, а также восстанавливается нормальная работа неповрежденного оборудования.
Таким образом, основным назначением релейной защиты является выявление места возникновения КЗ и быстрое автоматическое отключение поврежденного оборудования или участка сети от остальной неповрежденной части электрической установки или сети.
Кроме повреждений электрического оборудования могут возникать такие нарушения нормальных режимов работы, как перегрузка, замыкание на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью, витковые замыкания в обмотках трансформатора, понижение уровня масла в его расширителе и др.
В указанных случаях нет необходимости немедленного отключения оборудования, так как эти явления не представляют непосредственной опасности для оборудования и могут самоустраниться. Поэтому при нарушении нормального режима работы на подстанциях с постоянным обслуживающим персоналом, как правило, достаточно дать предупредительный сигнал персоналу подстанции. На подстанциях без постоянного обслуживающего персонала и в отдельных случаях на подстанциях с постоянным обслуживающим персоналом производится отключение оборудования, но обязательно с выдержкой времени.
Отсюда, вторым назначением релейной защиты является выявление нарушений нормальных режимов работы оборудования, которые могут привести к аварии, и подача предупредительных сигналов обслуживающему персоналу, или отключение оборудования с выдержкой времени.
Согласно требованиям Правилам технической эксплуатации (ПТЭ), силовое оборудование электростанций, подстанций и электрических сетей должно быть защищено от КЗ и нарушений нормальных режимов работы устройствами релейной защиты и автоматики (РЗА). Устройства РЗА должны быть постоянно включены.
Свое название релейная защита получила от основного элемента схем защиты – реле. В настоящее время термином реле обозначается широкая группа автоматических приборов и устройств, используемых в релейной защите, автоматике, телемеханике, телефонии и других отраслях техники.
В релейной защите термином реле обычно обозначают автоматически действующее устройство, производящее скачкообразное изменение (так называемое релейное действие) в управляющей системе при заданном изменении контролируемых параметров. Так, например, реле максимального тока при увеличении тока в контролируемой цепи до заданного значения, называемого током срабатывания, замыкает своими контактами управляемую цепь.
Под устройством релейной защиты подразумевается совокупность реле, приборов и вспомогательных элементов, которые при возникновении повреждений и ненормальных режимов работы оборудования должны действовать на его отключение или на сигнал.
Основные виды релейной защиты рассматривались при изучении дисциплины «Электроэнергетика. Часть 2». В данной дисциплине будет рассмотрено применение релейной защиты в системах электроснабжения.