Релейная защита электрической сети
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Содержание
Введение
1. Принцип действия защиты линии в сети с изолированной нейтралью от замыкания на землю, устройства защиты, принципиальная схема защиты и внешних связей
2. Промышленные образцы защиты, элементная база устройств защиты. Технология наладки устройств РЗА. Испытательное, настроечное и наладочное оборудование
2.1 Токовая защита от однофазных замыканий на землю ЗЗП-1
2.2 Защита при однофазных замыканиях на землю ЗЗН
2.3 Устройства комплектные распределительные серии КРУ2-10
2.4 Технология наладки устройств РЗА
3. Преимущества и недостатки устройств защиты линии в сети с изолированной нейтралью от замыкания на землю
4. Поведение УРЗА в аварийных режимах. Способы повышения чувствительности и селективности
5. Сегодняшние тенденции в развитии и использовании релейной защиты
Литература
Введение
Защита электрической сети, система мероприятий, предотвращающих и ограничивающих развитие аварии на линиях электропередачи и электрических подстанциях. Имеет целью обеспечить надёжность снабжения потребителей электрической энергией должного качества. Подавляющее количество электроэнергии распределяется через электрической сети общего пользования. Защита таких сетей имеет важное значение для нормального электроснабжения промышленности, сельского хозяйства, ж. - д. транспорта и др. потребителей и непрерывно совершенствуется.
1. Принцип действия защиты линии в сети с изолированной нейтралью от замыкания на землю, устройства защиты, принципиальная схема защиты и внешних связей
В сетях переменного тока при нормальной работе, наряду с рабочими токами нагрузки по фазам проходят токи обусловленные емкостями фаз по отношению к земле. При этом распределенные емкости фаз могут быть заменены сосредоточенными емкостями СА, СВ, Сс, напряжения фаз по отношению к земле равны соответствующим фазным напряжениям UA, UB, UC, относительно нейтрали системы. Векторы фазных напряжений образуют симметричную звезду, в результате напряжение нейтрали системы по отношению к земле равно нулю, а через сосредоточенные емкости протекают равные по величине токи, опережающие соответствующие напряжения на 900, то есть
.
аналогично для , , геометрическая сумма этих токов равна нулю, поэтому ток в земле отсутствует.
При замыкании на землю, например фазы А (рис.1), напряжения фаз относительно земли изменяются, а по отношению к нейтрали останутся такими же.
релейная защита нейтраль сеть
Рис. 1. Однофазное замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью и его векторные диаграммы напряжений
Таким образом ; ; ; .
В итоге напряжение неповрежденных фаз В и С по отношению к земле повышается в раза, то есть повышается до междуфазного. Одновременно с изменением фазных напряжений изменяются и полные фазные токи. Токи неповрежденных фаз и , будут замыкаться через точку К1 и поврежденную фазу, образуя ток:
,
где Uф - фазное напряжение сети.
Для практических расчетов тока в точке (А) могут служить упрощенные формулы:
для воздушных линий ; для кабельных линий ,
Рис. 2. Распределение емкостных токов нулевой последовательности в сети при однофазном замыкании на землю.
где U, кВ - линейное напряжение; l, км - длина электрической сети; Суд, мкФ/м - удельная емкость жилы кабеля по отношению к оболочке.
Вследствие нарушении симметрии и баланса емкостных токов и фазных напряжений появляются составляющие нулевой последовательности: напряжение U0к и ток I0, которые могут быть определены по следующим выражениям:
,
,
где Uн - напряжение, которое имела поврежденная фаза по отношению к земле в нормальном режиме и равно напряжению нейтрали.
Токи, возникающие под действием U0к, замыкаются через емкости фаз относительно земли, токи нулевой последовательности всех фаз равны между собой и вычисляются следующим образом:
Таким образом, ток замыкания на землю в месте повреждения
.
ток I0 в обмотках генератора будет отсутствовать, так как нулевая точка генератора изолирована, и сумма токов в фазах генератора равна нулю.
На рис.2 показана схема сети в однофазном исполнении, состоящая из трех линий. При повреждении в точке К1, через место повреждения проходит ток , обусловленный не только емкостью поврежденной линии С01, но и емкостями неповрежденных линий С02, С03, то есть
.
Таким образом от шин неповрежденной линии направляется ток нулевой последовательности , величина которого определяется емкостью всех неповрежденных линий.
В случае замыкания на землю на 2Л или 3Л линиях по 1Л к шинам будет протекать ток , если , то на 1Л может быть использована токовая защита нулевой последовательности.
Рис. 3. Схема общего контроля изоляции
Замыкание на землю одной фазы в сетях с изолированной нейтралью еще не является аварией, так как потребители включенные на линейные напряжения продолжают работать, что дает возможность выполнять защиту действующую на сигнал. Схема устройства рис.3 состоит из трех максимальных реле напряжения включенных на напряжение фаз по отношению к земле рис.3, или из одного максимального реле напряжения, включенного на напряжение нулевой последовательности (схемы срабатывают, так к?/p>