Микропроцессорные защиты элементов подстанции
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ельные вторичные токи ТТ могут значительно отличаться от исходных первичных токов. Это происходит по причине насыщения ТТ, явления, хорошо известного инженерам-релейщикам. Во время насыщения любого из подключенных к дифференциальному реле трансформаторов тока сумма всех вторичных токов ТТ не будет равна нулю, и реле будет измерять ложный дифференциальный ток (небаланс). Это явление является преобладающим для выполнения дифференциальной защиты шин, поскольку оно может привести к ложному срабатыванию дифференциального реле.
Важным фактором для цифрового дифференциального реле является время, которое имеется в распоряжении реле для выполнение измерений перед насыщением ТТ, что позволит реле ввести необходимые поправки. Практически это означает, что реле должно выполнить измерение и принять решение в течение короткого периода времени, в течение каждого цикла энергосистемы, когда ТТ не насыщаются. Из практического опыта, полученного в ходе проверки сильного тока, это время, даже при чрезвычайно большом насыщении ТТ, для применяемых ТТ составляет около 2 миллисекунд. Исходя из этого было решено принять это время в качестве расчетного критерия в терминале RED 521, для минимального допустимого времени перед насыщением магнитного сердечника ТТ. Таким образом, требования к ТТ для RED 521 сохраняются минимальными.
Однако, если необходимые приведенные требования применять для каждого отдельного входа ТТ, подключенного к дифференциальному реле, алгоритм реле будет довольно сложным. Поэтому было решено применить опыт АББ и использовать только следующие три величины:
. входной ток (т.е. сумма всех токов, входящих в зону защиты);
. отходящий ток (т.е. сумма всех токов, выходящих из зоны защиты);
. дифференциальный ток (т.е. сумма всех токов, подаваемых в зону.
защиты) как входы, используемые в дифференциальном алгоритме цифрового реле.
Три перечисленные выше величины могут быть вычислены цифровым способом из необработанных выборочных значений (т.е. 20 раз в каждом цикле энергосистемы в RED 521) от всех аналоговых входов ТТ, подключенных в дифференциальную зону. При этом эти значения имеют очень большой физический смысл, который четко описывает состояние зоны защиты во время всех режимов работы.
.4 Дифференциальная функция защиты
Дифференциальная функция защиты в терминале RED 521 предназначена для селективной, надежной и быстрой защиты шин, генераторов, автотрансформаторов и т.д. Функция применяется для защиты установок среднего напряжения (СН), высокого напряжения (ВН) и сверхвысокого напряжения (СВН) при частоте энергосистемы 50 и 60 Гц. Данная функция может обнаруживать все типы внутренних междуфазных повреждений и повреждений фаза-земля в эффективно заземленных сетях или сетях с нейтралью, заземленной через низкое полное сопротивление, а также все внутренние междуфазные повреждения в изолированных или заземленных через высокое полное сопротивление сетях.
Входные величины
Шесть входных величин, входящих в общую дифференциальную функцию, это:
id -мгновенный дифференциальный ток;
iin - мгновенный ток, поступающий в зону защиты;
iout -мгновенный ток, выходящий из зоны защиты;
Id - среднеквадратическое значение дифференциального тока;
Iin - среднеквадратическое значение входящего тока;
Iout - среднеквадратическое значение исходящего тока.
Необходимо отметить, что дифференциальной функции не известно число подключенных входов ТТ в терминале RED 521.
Насыщение ТТ
Дифференциальные реле не измеряют непосредственно первичные токи, а измеряют вторичные токи в трансформаторах тока с магнитным сердечником, которые установлены в высоковольтных ячейках. Поскольку трансформатор тока является нелинейным измерительным устройством в условиях больших токов к.з. в первичной энергетической сети ТТ, вторичный ток ТТ может сильно отличаться от исходного первичного тока. Причиной этому является насыщение ТТ, явление, хорошо известное инженерам-релейщикам. Данное явление особенно важно учитывать при применении дифференциальной защиты шин, поскольку имеется вероятность ложного срабатывания реле.
Имеется еще одна сложность, связанная с большим количеством высоковольтных ТТ , которые могут соединяться с дифференциальным реле. Если необходимо проверить насыщение ТТ и предпринять необходимые меры в отношении каждого высоковольтного ТТ, включенному в зону защиты по принципу один за другим, алгоритм дифференциальное реле будет медленным и довольно сложным. Поэтому в конструкции RED 521 используются только свойства входящего, исходящего и дифференциального токов для того, чтобы справиться с насыщением ТТ любого высоковольтного ТТ, подключенного к терминалу RED 521, как на рисунке 7.
Рисунок 7 - Логика компенсации насыщения трансформатора тока внутри терминала RED 521
Логика компенсации насыщения ТТ эффективно подавляет ложный дифференциальный ток путем анализа шести входных величин. Выход логики представляет собой измененное среднеквадратическое значение дифференциального тока Id_mod, которое имеет малое значение во время внешних повреждений, сопровождаемых насыщением ТТ или полное значение Id в случае внутреннего повреждения.
Кроме того, логика включает функцию памяти для того, чтобы справиться с полной остаточной намагниченностью ТТ в поврежденной секции воздушной линии в случае выполнения быстродействующего АПВ на устойчивое повреждение.
Критерии с?/p>