- •В.А.Аллилуев,е.Д.Берёзкин,с.Ю.Берёзкина релейнаязащитаэлектрическойсети
- •Новочеркасск2008
- •Оглавление
- •Глава1.Основныепринципыпостроения
- •1.1.Назначениерелейнойзащиты
- •1.2.Основныетребования,предъявляемыекустройствамрелейнойзащиты
- •1.3.Видыустройстврелейнойзащиты
- •1.4.Структурныечастииосновныеэлементыустройстврелейнойзащиты
- •2.1.Измерительныетрансформаторытока
- •2.2.Требованиякточностиработытрансформаторовтока
- •2.3.Схемысоединениятрансформаторовтокаицепейтоказащиты
- •2.4.Измерительныетрансформаторынапряжения
- •2.5.Схемысоединенияобмотоктрансформаторовнапряжения
- •3.1.Принципдействиязащиты
- •3.2.Схемымаксимальнойтоковойзащиты
- •3.3.Выборпараметровсрабатываниямаксимальнойтоковойзащиты
- •3.4.Токоваяотсечка
- •3.4.1.Токоваяотсечканалинияхсодностороннимпитанием
- •Зонадействияотсечки
- •3.4.2.Токоваяотсечканалинияхсдвухстороннимпитанием
- •3.4.3.Сочетаниетоковойотсечкисмаксимальнойтоковойзащитой
- •3.5.Максимальнаятоковаянаправленнаязащита
- •4.1.Назначениеиосновныевидызащиты
- •4.2.Принципдействиядифференциальнойтоковойзащиты
- •4.3.Особенностивыполнениядифференциальнойтоковойзащитыэлементовэлектрическойсети
- •4.3.1.Дифференциальнаятоковаязащитатрансформаторов
- •I Kmax
- •4.3.2.Дифференциальнаятоковаязащитагенераторов
- •I Kmax
- •4.3.3.Дифференциальнаятоковаязащитасборныхшин
- •I Kmax
- •5.1.Назначениеипринципдействия
- •5.2.Принципывыполнениядистанционныхзащит
- •5.2.1.Выборвходныхвоздействующихвеличинихарактеристикавременисрабатываниярелесопротивления
- •5.2.2.Схемыихарактеристикисрабатываниярелесопротивления
- •5.3.Выборпараметровсрабатываниядистанционнойзащиты
- •6.1.Назначениеивидывысокочастотныхзащит
- •6.2.Принципывыполненияиработавысокочастотнойчастизащиты
- •6.3.Направленнаязащитасвысокочастотнойблокировкой
- •6.4.Дифференциально-фазнаявысокочастотнаязащита
- •ВнешнееКз ВнутреннееКз
- •Библиографическийсписок
- •1.ФедосеевA.M.Релейнаязащитаэлектрическихсистем.-м.:
- •5.КривенковВ.В.Релейнаязащитаиавтоматика:учеб.Посо-
- •6.АндреевВ.А.Релейнаязащитаиавтоматикасистемэлектро-
- •Релейнаязащитаэлектрическойсети
- •346428,Г.Новочеркасск,ул.Просвещения,132
2.2.Требованиякточностиработытрансформаторовтока
ВсоответствиисГОСТразличаюттоковую,полнуюиугло-
вуюпогрешности.
ТоковойпогрешностьюТТ
fIназываетсяарифметическая
разностьмеждудействительнымвторичнымтоком
I2иприве-
денным ко вторичной цепи действительным первичным то-
ком,%:
I
f =I2−I1/KI×100=
KI×I2−I1×100.
I1/KI I1
ПолнойпогрешностьюТТεназываетсядействующеезна-
чениеразностипроизведениякоэффициентатрансформациина
мгновенноезначениевторичноготокаимгновенногозначенияпервичноготока,%:
T
ε=100 1 (K
×i −i
)2dt,
1
I T∫0
I 2 1
гдеT-длительностьпериодапервичноготока(0,02с).
Полнаяпогрешностьвустановившемсярежимепредставля-
етсобойотносительныйнамагничивающийток:
ε=Iнам/I1.
Токоваяпогрешностьзависитотугласопротивлениявто-
ричнойцепиТТимаксимальнаприреактивномегохарактере,
нововсехслучаях
fI<ε.
УгловойпогрешностьюТТδсчитаетсяуголмеждувекто-
рамипервичногоивторичноготока.
ДляТТ,работающихвцепяхрелейнойзащиты,допускается
полнаяпогрешность
ε≤10
%притоках,соответствующихпа-
раметрамсрабатывания.Притакомограничениитоковаяпо-
грешность
fIтакженепревосходит10%.
ДляоценкиточностиработыТТвсхемахабсолютноселек-тивныхзащит,напримердлядифференциальныхтоковыхза-щит,важнаполнаяпогрешность(повышеннаяпогрешностьмо-жетпривестикизлишнимсрабатываниям),адляотносительноселективныхзащит,напримертоковыхзащит,важнатоковаяпогрешность(повышеннаяпогрешностьможетпривестикотка-зусрабатывания).
Приэтомугловаяпогрешностьδнепревышаетнесколькихэлектрическихградусов(до7°),чтосчитаетсяприемлемым.
Предельнойкратностью
К10
называетсякратность,прико-
торой
ε=10
%призаданнойнагрузке.Заводы-изготовителиТТ
приводяткривыепредельнойкратности
K10=
f(Zн.доп),кото-
рыеприменяютсядляопределениядопустимойнагрузки
ВсхемахрасчетнаянагрузкаТТопределяетсякак
Zн.доп.
Zн.расч
=U2/I2,
гдеU2–напряжениеназажимахвторичнойобмоткиТТ,равно
напряжениюнанагрузкеUн
вцепитокаэтогоТТ;
I2–вторич-
ныйтокТТ,нагрузкакоторогорассчитывается.
Расчетная нагрузка не должна превышать допустимую
Zн.доп
,определяемуюпокривымпредельнойкратностиприза-
данномеезначении.
РасчетнаянагрузкаТТ
Zн.расч
всхемахрелейнойзащиты
определяетсясхемойсоединенияТТиреле,сопротивлениямиреле,соединительныхпроводовипереходнымисопротивления-мивконтактныхсоединениях.Сопротивленияотдельныхэле-ментовдляупрощениярасчетовскладываютсяарифметически,
переходноесопротивлениепринимаетсяравным
0,05Ом.
2.3.Схемысоединениятрансформаторовтокаицепейтоказащиты
Привыполнениирелейнойзащитысхемыцепейтокастро-ятсятак,чтобыбылаобеспеченанеобходимаяеечувствитель-ностьприиспользованиинаименьшегоколичестваоборудова-ния.Почислуфаз,вкоторыевключеныиспользуемыевсхемеТТ,различают:трехфазныесхемы(ТТвключенывтрифазы)идвухфазные(ТТвключенывдвефазы),которыемогутисполь-зоватьсялишьотмногофазныхКЗ.
Схемаполнойзвезды–трехфазная,трехрелейная(рис.2.2,а)–можетбытьиспользованаотвсехвидовмногофаз-ныхиоднофазныхКЗ.
Измерительныеорганы(ИО)включенынавторичныетоки
фаз,вобратномпроводепроходитток
I&обр
=I&2а+I&2b+I&2c,
равный
3I&0
приКЗназемлю.ЕслиТТиизмерительныйорганв
фазеВнеустанавливается,тополучаемсхемунеполнойзвездывдвухрелейномисполнении.
Даннаясхемаприменяетсявсетях6–10–35кВиреагируетнавсемеждуфазныеКЗ.Измерительныеорганывключенына
токифаз
I&p1=I&2a;
I&p2
=I&2c.Вобратномпроводепроходитток
I&обр
=I&2a+I&2с
=−I&2b.
Соединениетрансформаторовтокаполнымтреугольни-ком–трехфазнаятрехрелейная(рис.2.2,б).Онаможетбытьис-пользованаотвсехмногофазныхиоднофазныхКЗ.Измери-тельныеорганысхемывключенынаразностьтоковфаз:
I&p1=I&2а−I&2b;
I&p2
=I&2b−I&2c;
I&p3=I&2с−I&2a.
Даннаясхемаширокоприменяетсявзащитахсабсолютнойселективностью–дифференциальныхзащитахсиловыхтранс-форматоров.Схемаобладаеттемсвойством,чтоприКЗназем-лювпитающейсетитокинулевойпоследовательности,обу-словленныезаземленнойнейтральюсиловоготрансформатора,замыкаютсявтреугольникеТТиотсутствуютвизмерительныхорганах.Этопозволяетнеотстраиватьдифференциальнуюза-щитусиловоготрансформатораотэтихтоковпривнешнихКЗ.
ИО1 ИО2 ИО3
ИО1 ИО2 ИО3
Ip1 Ip2 Ip3
A B C
Iобр
Ip1 Ip2 Ip3
A B C
I2a I2b I2c
I2a
I2b I2c
а) Iр б)
ИО
A B C
I2a I2b I2c
в)
Рис.2.2. Схемысоединенийтрансформаторовтокаиреле:
а–полнаязвезда;б–полныйтреугольникстремяреле;
в–фильтртоканулевойпоследовательности
Схемасоединениятрансформаторовтокавфильтрто-ковнулевойпоследовательности(рис.2.2,в).Трансформаторытокаустанавливаютсянатрехфазах,одноименныезажимывто-ричныхобмотоксоединяютсяпараллельно,икнимподключа-етсяобмоткаизмерительногооргана.Токвизмерительномор-ганеравенгеометрическойсуммевторичныхтоковтрехфаз:
I&р
=I&2а+I&2b+I&2c=3I&0.
Рассмотреннаясхемаявляетсяфильтромтоковнулевойпо-следовательности.Токвизмерительноморганепоявляетсятоль-коприодно-идвухфазныхКЗназемлю.Поэтомусхемаприме-няетсядляУРЗотКЗназемлю.