Релейная защита тяговой подстанции
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
? среднюю точку схемы, к которой подключен делитель напряжения на резисторах R1 иR2 и инвертирующие входы дифференциальных усилителей всех пороговых элементов. Вторичное напряжение трансформаторов выпрямляется двухполупериодными выпрямителями со средней точкой. Выпрямитель трансформатора TLA подключен к блоку регулирования уставок БРУ, который представляет собой набор резисторов, с их помощью уставка регулируется с погрешностью не более 5%.
Пороговый элемент ЕА, выполненный на нуль-органе ЕА-1, реализует токовую отсечку ТО.
Нуль-орган ЕА2, фазоограничивающие органы Uф1 и Uф2 и схема сравнения И (DD1)образуют дистанционную защиту ДЗ1. Сигнал на выходе схемы И (DD1) появляется при наличии на его входе сигналов срабатывания нуль-органа ЕА2 и фазовых органов Uф1 и Uф2. Каждый из фазовых органов является однополупериодным, но реагируют на разные полупериоды, поэтому совместно составляют двухполупериодный фазовый орган. Элемент задержки DL на 20 мс обеспечивает условие, при котором защита не будет срабатывать, если из двух фазовых органов сработает только один. Если переключить выключатель SB, то фазовые органы выводятся из работы, а пороговый орган ЕА3 и логическая ячейка И (DD2) вводятся в работу. Пороговый орган ЕА3 реализует блокировку по току первой ступени при использовании ДЗ1 ненаправленной. Т. к в данном курсовом проекте мы использовали направленную дистанционную защиту первой ступени, то пороговый орган ЕА3 и логическая ячейка DD2 не используется.
Ступень защиты ДЗ2 включает нуль-орган ЕА4, который реализует собой реле сопротивления, фазовые органы Uф1 и Uф2, логические ячейки ИЛИ (DD3) и И (DD4). В эту ступень входит реле времени КТ1 (0.3с).
Третья ступень ДЗ3 содержит нуль-орган ЕА5, фазовый орган Uф3, логическую И (DD5) и реле времени КТ2 (0.6с).
Защита содержит блок отстройки от апериодической составляющей БОА, блок частотной отстройки БЧО и блок памяти напряжения БПН. При наличии апериодической составляющей или увеличения содержания высших гармоник в токе фидера выходные напряжения блоков БОА и БЧО увеличиваются, и поступая на входы нуль-органов, загрубляют уставки соответствующих защит. Блок БОА тормозит действие ТО, ДЗ1, ДЗ2. Блок БЧО содержит фильтр верхних частот и выпрямитель. Он тормозит действие ступеней ДЗ1, ДЗ2, ДЗ3.
При значительном снижении напряжения Uф фидера при близких КЗ фазовые органы Uф1 и Uф2 работать не могут. Блок БПН выполнен в виде активного фильтра на частоту 50 Гц с высокой добротностью. Поэтому при значительном снижении напряжения или исчезновении на его входе синусоидального напряжения, на выходе напряжение имеет вид синусоиды с той же фазой, что и до момента короткого замыкания. Амплитуда этой синусоиды затухает в течении 0.1-0.2 сек. На это время ее величина достаточна для срабатывания фазовых органов, чем достигается ликвидация мертвой зоны защиты ДЗ1 с направленной характеристикой.
Выходные сигналы ТО, ДЗ всех ступеней через логическую ячейку ИЛИ (DD6) поступают на выходной орган (электронное реле), вызывающий отключение высоковольтного выключателя.
Схема нуль-органа и принцип работы
Нуль-орган ЕА выполнен на основе дифференциального усилителя на транзисторах VT1 VT2, сглаживание пульсаций выпрямленного тока осуществляется конденсатором С, подключенным в цепь обратной связи с эмиттера транзистора VT5 на базу транзистора VT1. Транзистор VT3 выполняет роль диодного ограничителя защиты от перенапряжения при больших кратностях входных сигналов. Закрытому транзистору VT7 соответствует положительный потенциал выхода, при этом закрыты также транзисторы VT5, VT6 а VT1 и VT4 открыты. Закрытие транзистора VT1 приводит к закрытию VT4 и открытию VT5, VT, VT7 . при этом потенциал выхода становится равен нулю (потенциалу средней точки ). Транзисторы VT1 VT2 охвачены отрицательной связью через резистор R, поэтому один из них открыт, а другой закрыт. При этом процесс переключения транзистора VT1 из одного состояния в другое происходит скачком при очень небольшом отклонении от порога срабатывания, значение которого определяется потенциалом средней точки. Если потенциал базы транзистора VT1 превысит потенциал порога срабатывания, то этот транзистор будет открыт и на выходе появится положительный потенциал. Этот режим соответствует ждущему режиму. При срабатывании нуль-органа потенциал еговхода понижается, а транзистор VT1закрывается.
Рис 19. Принципиальная схема нуль-органа
Схема и принцип работы фазового органа
Рис 20. Принципиальная схема фазового органа
Фазовые органы входят в модули ИФМ-1 и ИФМ-2. Модуль ИФМ-1 используется в дистанционной защите первой ступени. Он разрешает действие этой ступени, если ток отстает от напряжения на величину фазового угла в пределах от 0 до 110эл. Фазовый орган модуля ИФМ-2 используется в дистанционной защите второй ступени и разрешает ее действие, если ток отстает от напряжения на 50-110эл. Каждый модуль содержит каналы формирования импульсов тока (транзисторы VT1-VT5) и напряжения (VT6-VT11). А также преобразователь импульсов в потенциальный сигнал, выполненный в виде триггера на элементах И-НЕ (DD1,DD2,DD3).
Нуль-орган на транзисторах VT1,VT3,VT4 формирует прямоугольные импульсы напряжения, длительность которых совпадает с длительностью половины периода синусоиды тока Iф. На выходе транзистора VT5 формируется узкий импульс длительностью 2-3, совпадающий с моментом перехода синусоиды тока через нулевое значение. Нуль-орган на транзисторах VT6,VT7,VT9 формирует прямоугольные импульсы, дли