Микропроцессорные защиты элементов подстанции
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
? вызвать остановку асинхронных двигателей, что приводит к расстройству технологического процесса на предприятиях. Снижение напряжения может вызвать нарушение устойчивости в ЭЭС и привести к дальнейшему тяжелому развитию аварии.
Релейная защита (РЗ) представляет собой автоматическое устройство, предназначенное для защиты ЭЭС и ее элементов от опасных последствий повреждений и ненормальных режимов. РЗ производит автоматическую ликвидацию аварии (при возникновении ненормальных режимов) или ее локализацию (отключение поврежденного элемента). В настоящее время к части защит неприменим термин релейная, так как защиты выполняются не на реле, а на микропроцессорной базе, но пока этот термин используется как обобщающий для всех типов защит.
Защита должна удовлетворять следующим требованиям.
Селективность (избирательность) - основное требование к РЗ. Заключается в способности РЗ отключать при КЗ только поврежденный элемент, хотя ток КЗ протекает и по другим неповрежденным элементам ЭЭС. При селективной работе РЗ не происходит излишних отключений оборудования и потребителей, тем самым минимизируется ущерб от аварийной ситуации.
Быстродействие - способность работать с минимально допустимой выдержкой времени.
Чувствительность - способность РЗ реагировать на те отклонения от нормального режима, которые возникают в результате повреждения.
Надежность - способность защиты безотказно действовать в пределах установленной для нее зоны и не работать ложно в режимах, при которых действие РЗ не предусматривается.
Токовые защиты
Одним из признаков возникновения КЗ является увеличение значения тока. Этот признак используется для выполнения защит, называемых токовыми. Токовые защиты приходят в действие при увеличении тока в фазах линии сверх определённого значения. Токовые защиты подразделяются на максимальные токовые защиты и токовые отсечки. Главное различие между этими защитами заключается в способе обеспечения селективности.
Токовую отсечку используют в качестве первых ступеней токовых защит. Это защиты, позволяющие мгновенно, без выдержек времени, отключать короткое замыкание в сети. Селективность действия токовых отсечек обеспечивается соответствующим выбором тока срабатывания.
Принцип действия максимальной токовой защиты основан на том, что при возникновении короткого замыкания или ненормального режима работы ток увеличивается и начинает превышать ток нагрузочного режима. Селективность действия достигается выбором выдержек времени.
Токовая защита нулевой последовательности (ТЗНП)
Для защиты линий от КЗ на землю (однофазных и двухфазных) применяется защита, реагирующая на ток и мощность нулевой последовательности. Необходимость специальной защиты от КЗ на землю вызывается тем, что этот вид повреждений является преобладающим, а защита, включаемая на ток и напряжение нулевой последовательности, осуществляется более просто и имеет ряд преимуществ по сравнению с рассмотренной выше токовой защитой, реагирующей на полные токи фаз. Защиты нулевой последовательности выполняются в виде токовых максимальных защит и отсечек, как простых, так и направленных.
Пусковой орган защиты нулевой последовательности имеет высокую чувствительность, поскольку его не нужно отстраивать от токов нагрузки.
Благодаря наличию трансформаторов с заземлённой нейтралью на каждой подстанции 110-500 кВ, являющихся источниками тока нулевой последовательности, имеется широкая возможность применения отсечек нулевой последовательности.
К недостаткам, свойственным принципу действия защиты, следует отнести то, что она реагирует на токи в неполнофазном режиме и может работать ложно при обрыве фазного провода во вторичной цепи трансформаторов тока.
Дифференциальная защита шин и трансформаторов
Очень часто по соображениям сохранения устойчивости, снижения возможных последствий к.з. требуется отключать оборудование без выдержки времени при к.з. в любой точке данного электрооборудования. Защита, позволяющая выполнить отключение без выдержки времени, является дифференциальная защита. Принцип действия защит основан на сравнении величин и фаз токов в начале и конце защищаемого элемента.
В качестве основной защиты трансформаторов от всех видов к.з. внутри бака и на его выводах применяется продольная дифференциальная защита. Трансформаторы тока устанавливаются с обеих сторон трансформатора: зона действия охватывает весь трансформатор и его выводы. Дифзащита действует на отключение трансформатора со всех сторон без выдержки времени.
Дифференциальная защита шин основывается на том же принципе, что и рассмотренная ранее дифзащита трансформатора. Защита обеспечивает селективность, быстродействие и высокую чувствительность.
Высокочастотная дифференциально-фазная защита ЛЭП
Защита основана на сравнении фаз тока по концам защищаемой линии. Считая положительными токи, направленные из шин в линию. При внешних КЗ, токи по концам защищаемой линии имеют различные знаки и, следовательно, их можно считать сдвинутыми по фазе на 180. В случае КЗ на защищаемой линии токи на её концах имеют одинаковые знаки и их можно принять совпадающими по фазе, если учесть сдвиг векторов ЭДС по концам электропередачи и углы полных сопротивлений. По принципу своего действия защита не реагирует на нагрузку и качания, так как в этих режимах токи на обоих концах линии имеют разные знаки.
За?/p>