Адаптивная быстродействующая защита низковольтных комплектных распредустройств
Анализ быстродействующей защиты сборных шин низковольтных распредустройств, обладающей абсолютной селективностью. Ее компоненты: датчики тока и логическое устройство. Алгоритм дифференциальной защиты с торможением от токов отходящих присоединений.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2018 |
| Размер файла | 245,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Адаптивная быстродействующая защита низковольтных комплектных распредустройств
К низковольтным комплектным распредустройствам (КРУ) относятся установки напряжением 0,4 - 6 кВ электрических станций и распределительных подстанций, а также главные распределительные щиты
(ГРЩ) автономных энергосистем, в частности судовых. Во время эксплуатации электроустановок должна быть обеспечена быстрая и надежная защита от ненормальных режимов работы (от короткого замыкания или перегрузки).
Существующие защиты низковольтных сетей от таких режимов осуществляется автоматическими выключателями (автоматами) или предохранителями. Они строятся на принципе максимальных токовых со ступенчатой выдержкой времени. При этом выдержка времени защиты, установленной на присоединениях, питающих КРУ, может превышать одну секунду. Отключение тока короткого замыкания, величина которого составляет десятки кА на сборных шинах КРУ, с такой выдержкой времени может привести к непоправимым последствиям.
Особую опасность представляют дуговые замыкания, которые возникают через несколько десятков миллисекунд после металлического короткого замыкания. Металлическая закоротка либо перегорает, либо выталкивается из места КЗ электродинамической силой. Электрическая дуга устойчиво горит, поскольку максимальная токовая защита не срабатывает. В результате может возникнуть пожар, приводящий к значительному материальному ущербу. Единственной защитой, позволяющей отключать КЗ на сборных шинах без выдержки времени, является дифференциальная.
Одним из основных требований дифференциальных защит сборных шин является выполнение датчиков тока с одинаковым коэффициентом преобразования. При этом, если учесть то обстоятельство, что на всех фидерах КРУ должны устанавливаться датчики тока, рассчитанные на номинальный ток наиболее мощного присоединения, габариты датчиков тока могут оказаться недопустимо большими для ряда маломощных фидеров. Установка традиционных трансформаторов тока в низковольтных КРУ не представляется возможным. С целью уменьшения габаритов датчиков тока предложен датчик, у которого вторичная обмотка располагается на сердечнике из немагнитного материала, облегающем токоведущую шину, в литературе известный как воздушный трансформатор тока (рис. 1)
Рис. 1. Комбинированный датчик тока: 1 - токоведущая шина; 2 - сердечник из немагнитного материала; 3 - измерительная обмотка; 4 - ферромагнитный экран; 5 - обмотка источника оперативного питания; 6 - усилитель-преобразователь; 7 - блок питания
защита шина низковольтный ток
Такой датчик обладает линейной зависимостью вторичного напряжения от первичного тока во всем диапазоне его изменения, поэтому дифференциальная защита, выполненная с применением таких датчиков, будет иметь токи небаланса значительно меньшие, нежели защита на трансформаторах тока, подверженных насыщению. К недостатку воздушных трансформаторов тока следует отнести появление наведенной ЭДС от внешних магнитных полей соседних шин. Применение ферромагнитного экрана позволяет снизить эти наводки, к тому же экран можно использовать в качестве сердечника трансформатора для питания оперативных цепей защиты. Таким образом, реализуется комбинированный датчик тока, содержащий измерительный канал и источник питания для электронных устройств защиты.
Конструкция рассмотренного выше датчика тока позволяет устанавливать на каждом присоединении КРУ датчик соответствующего типоразмера, рассчитанный на номинальный ток присоединения, без изменения конфигурации и габаритов распредустройства. На рис. 2 представлена структурная схема дифзащиты, построенной на базе датчиков тока, выполненных на номинальный ток фидера.
Рис. 2. Структурная схема дифзащиты с торможением от максимального селектора: Г - синхронный генератор; ДТ - датчик тока; АВ - автоматический выключатель; ДН - датчик напряжения; ОНМ - орган направления мощности; ССН - схема сравнения напряжений; ВО - выходной орган; МС - максимальный селектор
К датчикам тока питающих присоединений ДТ1, ДТ2 подключены схемы сравнения напряжений ССН1 и ССН2 и органы направления мощности ОМН1 и ОМН2. Датчики тока питаемых присоединений ДТ3 - ДТ5 включены по схеме максимального селектора МС, тормозной сигнал с выхода которого подается на все схемы сравнения напряжений. Со схем сравнения напряжений и органов направления мощности подаются сигналы на выходные органы ВО1 и ВО2, которые дают команду на отключение автоматическим выключателям АВ1 и АВ2 питающих присоединений.
Для анализа поведения защиты рассмотрим случаи возникновения КЗ в наиболее характерных точках К1, К2, К3. При КЗ в точке K1 сигналы на выходах датчиков тока ДТ, ДТ2, пропорциональны токам КЗ, а сигнал на выходе максимального селектора пропорционален току подпитки фидера с максимальной кратностью IПОДП / IНОМ.
Указанные сигналы подаются на схемы сравнения напряжений, срабатывание которых происходит при условии:
IР IT КТ IСР.О,
где IР и IT - рабочий и тормозной токи соответственно; КТ - коэффициент торможения, выбирается из условия отстройки защиты от внешних повреждений с учетом погрешностей датчиков тока; IСР.О - начальный ток срабатывания защиты, который вводится для отстройки от погрешностей датчиков тока и каналов передач в номинальном режиме (рис. 3).
защита шина низковольтный ток
Рис. 3. Тормозная характеристика защиты
При коротких замыканиях на любом из питающих присоединений в точке К2 защита блокируется одним из органов направления мощности. При КЗ на отходящем фидере в точке К3 все схемы сравнения надежно тормозятся и защита не срабатывает.
Литература
1. Минэнерго. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. 14-е изд. Энергоатомиздат, 1989. С. 288.
2. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1998. С. 800.
3. Овчаренко Н.И. Микропроцессорные комплексы релейной защиты и автоматики распределительных электрических сетей. Москва, 1999. С. 64.
4. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1987. С. 648.
5. Дорошев К.И. Комплектные распределительные устройства 6-35 кВ. М.: Энергоиздат, 1982. С. 376.
6. Яковлев Г.С. Судовые электроэнергетические системы. Судостроение, С. 272.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет тока короткого замыкания. Защита трансформатора электродуговой печи, кабельных линий от замыканий на землю, высоковольтных асинхронных и синхронных двигателей от перегрузки, низковольтных двигателей. Устройство автоматического повторного включения.
курсовая работа [514,6 K], добавлен 25.02.2015Расчет параметров схемы замещения линии электропередач, трансформатора и максимального нагрузочного тока. Выбор уставок дифференциальной защиты линии, дифференциального органа с торможением. Проверка чувствительности максимальной токовой защиты.
курсовая работа [345,7 K], добавлен 21.03.2013Расчет номинальных и рабочих максимальных токов. Определение токов при трехфазных коротких замыканиях. Расчет дифференциальной защиты трансформаторов. Расчет дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора Т2 с реле типа РНТ-565.
курсовая работа [71,4 K], добавлен 03.04.2012Выбор видов и места установки релейных защит для элементов схемы, расчёт параметров защиты линий при коротких замыканиях, защит трансформатора, параметров дифференциальной защиты при перегрузках (продольной и с торможением). Газовая защита и её схема.
курсовая работа [365,1 K], добавлен 21.08.2012Расчет токов короткого замыкания и сопротивлений элементов схемы. Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения. Расчет дифференциальной, газовой и резервной защиты. Основные причины возникновения короткого замыкания. Расчет защиты от перегрузки.
реферат [537,9 K], добавлен 23.08.2012Токи короткого замыкания. Определение параметров цехового трансформатора. Защита трансформатора электродуговой печи, кабельных линий, высоковольтных асинхронных и синхронных, низковольтных двигателей. Устройство автоматического повторного включения.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.12.2014Расчет сопротивлений элементов схемы и величин токов. Расчет защиты высоковольтного двигателя, кабельной линии, сборных шин, силового трансформатора, воздушной линии. Проверка трансформатора тока, выбор контрольного кабеля, дифференциально-фазная защита.
курсовая работа [1014,9 K], добавлен 11.05.2010Виды повреждений и ненормальных режимов работы электроустановок. Расчет дифференциальной и максимальной токовой защиты трансформатора, защиты от перегрузки с использованием реле тока и времени. Принципиальные схемы цепей переменного тока и напряжения.
контрольная работа [905,7 K], добавлен 20.02.2015Обеспечение защиты сети от коротких замыканий и перегрузок с помощью предохранителей, их проверка на чувствительность и селективность. Расчет номинального, рабочего и пускового токов. Определение потерь напряжения в сети трансформаторной подстанции.
контрольная работа [25,8 K], добавлен 18.01.2012Расчет токов короткого замыкания и относительных базисных сопротивлений. Схема замещения сети. Максимальная токовая защита сети. Определение номинального тока трансформатора. Расчет защиты кабельной линии и защиты трансформатора. Элементы газовой защиты.
курсовая работа [236,4 K], добавлен 26.06.2013Расчет токов короткого замыкания. Защита с помощью плавких предохранителей и автоматических выключателей. Расчет рабочих максимальных и пиковых токов. Расчет релейной защиты электролизной установки. Расчет трансформатора тока и выбор оперативного тока.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 13.03.2014- Проект защиты металлического трубопровода от электромагнитного влияния тяговой сети постоянного тока
Влияние магистральной электрифицированной железной дороги постоянного тока на металлический трубопровод. Проект электродренажной защиты от коррозионного разрушения сооружения блуждающими токами: распределение токов и потенциалов; выбор варианта защиты.
курсовая работа [237,1 K], добавлен 28.11.2012 Проектирование кабельной линии. Расчет токов короткого замыкания, определение сопротивлений элементов сети. Выбор комплектных трансформаторных подстанций и распределительных устройств. Расчет параметров релейной защиты, селективности ее действия.
курсовая работа [677,2 K], добавлен 01.05.2010Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания для целей релейной защиты. Функции защиты от асинхронного режима. Защита электродвигателей от многофазных коротких замыканий. Схема защиты синхронного электродвигателя.
курсовая работа [101,6 K], добавлен 08.11.2012Определение параметров схемы замещения и расчет функциональных устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения. Характеристика электроустановки и выбор установок защиты заданных присоединений: электропередач, двигателей, трансформаторов.
курсовая работа [422,5 K], добавлен 23.06.2011Основные требования к защитам тяговой сети переменного тока. Суть защиты с телеблокировкой. Защита со сравнением абсолютных значений токов в контактных подвесках смежных путей. Применение неселективной защиты межподстанционной зоны. Выбор уставок защит.
лекция [631,3 K], добавлен 27.07.2013Выбор и расчет устройства релейной защиты и автоматики. Расчёт токов короткого замыкания. Типы защит, схема защиты кабельной линии от замыканий. Защита силовых трансформаторов. Расчетная проверка трансформаторов тока. Оперативный ток в цепях автоматики.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 08.01.2012Выбор магнитного пускателя для защиты асинхронного двигателя. Выбор низковольтных и высоковольтных аппаратов в системах электроснабжения. Схема пуска и защиты двигателя. Соединение понижающих трансформаторов со сборными шинами низкого напряжения.
практическая работа [4,8 M], добавлен 21.10.2009Эквивалентирование электрических сетей до 1000 В и оценка потерь электроэнергии в них по обобщенным данным. Поэлементные расчеты потерь электроэнергии в низковольтных электрических сетях. Выравнивание нагрузок фаз в низковольтных электрических сетях.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 17.04.2012Расчет токов короткого замыкания и релейной защиты для рассматриваемого фрагмента электрической сети. Организация и выбор оборудования для выполнения релейной защиты. Расчет релейной защиты объекта СЭС. Выбор трансформатора тока и расчет его нагрузки.
курсовая работа [911,3 K], добавлен 29.10.2010
