РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 0,4-35 кВ. 3 страница

Второй способ получения тока НП основан на применении специального трехфазного трансформатора тока НП (ТТНП), представляющего собой замкнутый магнитопровод с намотанной на него вторичной обмоткой. Первичной обмоткой ТТНП являются три фазы одного или нскольких кабелей, проходящих через окно магнитопровода. В защитах от ОЗЗ в основном применяются однокабельные ТТНП типов ТЗ, ТЗЛ, ТЗЛМ, ТЗР, ТЗРЛ. На ВЛ 6-10 кВ для установки ТТНП предусматривается кабельная вставка.

Если защищаемая ЛЭП выполнена из нескольких параллельных ниток кабеля, на каждой из них устанавливается однокабельный ТТНП, вторичные обмотки которых соединяются параллельно, последовательно или по смешанной (паралелльно-последовательной) схемам.

Особенностью однокабельного ТТНП является небольшое значение тока небаланса в режимах без ОЗЗ. Основной причиной возникновения тока небаланса в однокабельном ТТНП является различие взаимоиндукции между фазными проводами, расположенными выше кабельной воронки, и вторичной обмоткой ТТНП.

11.54.Как согласовываются тхарактеристики предохранителей в сети 6-10 кВ?

Сошласование характеристик предохранителей между собой может быть осуществлено путем сопоставления площадей сечения плавких вставок с учетом материала, из которого они изготовлены, и типа предохранителя, в котором они установлены. Зная тип предохранителя, материал и площадь сечения плавких вставок предохранителей, между которыми согласуются характеристики, определяют отношение С этих площадей по формуле

С = S1/S2

где – S1 – площадь предохранителя, расположенного ближе к источнику питания;

S2 – площадь предохранителя, расположенного ближе к нагрузке (защищаемому объекту)

Значение С, полученное из приведенного уравнения, сравнивают с данными табл.11.1.. и если величина С равна или больше величины, приведенной в таблице 11.1. то селективность действия между согласуемыми предохранителями обеспечивается. Если необходимо обеспечить селективность действия предохранителей, установленных на высшей и низшей сторонах силового трансформатора, пользуются этим же методом, но предварительно площадь сечения предохранителя ВН приводят к площади сесения предохранителя НН, используя формулу

С = (S1/S2) Ктр,

где Ктр – коэффициент трансформации защищаемого силового трансформатора.

Табл.11.1. отношение площадей сечения плавких вставок предохранителей, обеспечевающее селективность их действия (С = S1/S2)

11.55. Как определить время срабатывания автоматических выключателей и предохранителей приотсутствии их индивидуальных времятоковых характеристик?

Определение фактического времени отключения коммутационных аппаратов без индивидуальных времятоковых характеристик невозможно.

При отсутствии времятоковой характеристики аппарата для гарантированного срабатывания за время, не превышающее значения, нормированные п.1.7.79. ПУЭ, необходимо, чтобы расчетный ток однофазного короткого замыкания в защищаемой цепи превышал значение верхней границы диапазона тока мгновенного срабатывания, которое указывается в маркировке (паспортной табличке) аппарата.

Для серийн выпускаемых автоматических выключателей в маркировке указывается номинальный ток выключателя и тип мгновенного расцепителя. Для выключателей, соответствующих, например, ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898-95) «Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверх токов бытового и аналогичного назначения», в зависимости от типа мгновенного расцепителя предусмотрены следующие диапазоны токов срабатывания:

тип В – при токах более 3 I_п до 5 I_п ;

тип С – при токах более 5 I_п до 10 I_п ;

тип D – при токах более 10 I_п до 50 I_п.

Если расчетный ток короткого замыкания находится на. нижней границе диапазона токов срабатывания, время отключения таких выключателей в зависимости от типа расцепления может составлять от 4 с до 90 с.[Новости электротехники №6(36) 2005]

11.55. Пояснить защиту электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий с помощью предохранителей.

Предохранители предназначены для защиты электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий. Наибольшее распространение получили плавкие предохранители. Они дешевы и просты по устройству.

Плавкий предохранитель состоит из двух основных частей: корпуса (патрона) из электроизоляционного материала и плавнкой вставки. Концы плавкой вставки соединены с клеммами, с помощью которых предохранитель включается в линию последовательно с защищаемым потребителем или участком цепи. Плавкая вставка выбирается с таким расчетом, чтобы она плавилась раньше, чем температура проводов линии достигнет опасного уровня или перегруженный потребитель выйдет из строя.

По конструктивным особенностям различают пластинчатые, патронные, трубочные и пробочные предохранители. Сила тока, на который рассчитана плавкая вставка, указывается на ее корпусе. Оговаривается также максимально допустимое напряжение, при котором может использоваться предохранитель.

Основной характеристикой плавкой вставки является зависимость времени ее перегорания от тока (рис.1). Эта кривая снимается экспериментально: берется партия одинаковых предохранителей, которые последовательно пережигаются при разных токах. Замеряются время, по истечении которого вставка перегорает, и ток, проходящий через вставку. Каждому току соответствует определенное время перегорания вставки. По этим данным и строится временная характеристика.

Рис. 1.

На этой кривой особо выделяются следующие токи, которые используются для выбора плавких вставок:

Imin - наименьший из токов, расплавляющих вставку (при этом токе вставка еще плавится, но в течение неопределенно продолжительного времени (1-2 ч); при меньших токах вставка уже не расплавляется);

I10 - ток, при котором плавление вставки и отключение сети происходит через 10 с после установления тока;

Iном - номинальный ток вставки, т.е. ток, при котором вставка длительно работает, не нагреваясь выше допустимой температуры.

Токи связаны простым соотношением Iном=I10/2.5.

При графическом изображении зависимости времени перегорания вставки от тока по оси абсцисс иногда откладывают не абсолютное значение тока, а отношение тока к его номинальному значению.

Таблица 1 позволяет определить требуемый диаметр плавкой вставки в зависимости от номинального тока. Минимальный ток определяют из приближенного соотношения:

Imin=(1.3... 1.5)Iном.

Таблица 1

12. УПРАВЛЕНИЕ И АВТОМАТИКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ СВЫШЕ 1 кВ.

12.1. Назвать назначение и область применения устройства автоматического повторного включения.

При ликвидации аварии оперативный персонал производит обычное опробование линии путем включения ее под напряжение, так как отыскание места повреждения на ЛЭП путем ее обхода требует длительного времени, а многие повреждения носят неустойчивый характер. Эту операцию называют повторным включением.

Если КЗ самоустранилось, то линия, на которой произошло неустойчивое повреждение, при повторном включении остается в работе. Поэтому повторные включения при неустойчивых повреждениях принято называть успешным Повторные включения при устойчивых повреждениях называют неуспешными.

Для ускорения повторного включения линий и уменьшения времени перерыва электроснабжения потребителей широко используются специальные устройства автоматического повторного включения (АПВ). Время действия АПВ обычно не превышает нескольких секунд, поэтому устройства АПВ при успешном включении быстро подают напряжение потребителям. Согласно ПУЭ применение АПВ обязательно на всех воздушных и смешанных (кабельно-воздушных) линиях напряжением выше 1 кВ.

АПВ на трансформаторах выполняется так, чтобы их действие происходило только при отключении трансформатора резервной защитой, поскольку процент неустойчивых повреждений трансформаторов ничтожно мал. Резервные защиты трансформаторов действуют на их отключение в большинстве своем при отказах устройств защиты или выключателей, питающихся от этих трансформаторов линий. При действии же защит от внутренних повреждений АПВ трансформаторов, как правило, не производится.

АПВ весьма эффективно при ложных и неселективных действиях релейной защиты, при ошибочных действиях персонала, при нарушениях изоляции оперативных цепей, вызывающих «самопроизвольное» (без воздействия персонала, защиты и автоматики) отключение выключателей. Применение АПВ позволяет в ряде случаев применить упрощенные схемы РЗ и ускорить отключение КЗ.[38].

На какие виды классифицируется АПВ?

Классификация видов АПВ может выполнена по следующим признакам.

1. По числу циклов (кратности действия) включения. АПВ однократного действия и АПВ двукратного действия. Двукратное АПВ обычно применяется на тупиковых линиях. Трехкратные АПВ не получили применения, поскольку успешность третьего повторного включения составляют 1,5-3%.
2. По способу воздействия на привод выключателя. Различают механические устройства АПВ, встроенные в пружинный или грузовой привод выключателя, и электрические устройства АПВ, осуществляющие воздействие на электромагнит включения выключателя с выдержкой времени.
3. По виду оборудования, на котором устанавливается АПВ. АПВ линий, АПВ шин, АПВ трансформаторов, АПВ электродвигателей.
4. По числу фаз выключателей, на которые воздействуют защита и АПВ. По числу фаз различают: трехфазные, однофазные. Включающие одну фазу выключателя; отключенную РЗ при однофазном КЗ; комбинированные, осуществляющие при междуфазных повреждениях включение трех фаз или включение одной фазы при однофазном КЗ.
5. По способу контроля в цепях пуска АПВ.

Простое (ТАПВ) – без проверки синхронизма и контроля напряжения (тока), когда нарушение синхронизма исключено.

Несинхронное (НАПВ) – без проверки синхронизма в условиях, когда расчетом подтверждена допустимость несинхронных включений,

Быстродействующее (БАПВ) – без проверки синхронизма при наличии быстродействующих выключателей и быстродействующей РЗ, в условиях когда разделившиеся части энергосистемы не успевают перейти на несинхронную работу.

АПВНН – с проверкой наличия напряжения на включаемом под нагрузку оборудовании, например линии.

АПВОН – с проверкой отсутствия напряжения на линии. Применяется, в частности, в распределительных сетях на линиях с выделенной нагрузкой.

АПВОС – с ожиданием синхронизма.

АПВУС – с улавливанием синхронизма.

АПВС – в сочетании с самосинхронизацией генераторов и синхронных компенсаторов

1. По способу сочетания АПВ с устройствами РЗ и различных видов автоматики. Сюда относятся: ускорение действия РЗ при АПВ; поочередное действие АПВ, установленных на разных, последовательно включенных линиях; АПВ после действия АЧР; использование неселективной отсечки в сочетании с АПВ для снижения токов КЗ; сочетание АПВ с устройством включения резерва (АВР) и др.
2. По виду оперативного тока. На постоянном или переменном оперативном токе.[38].

В чем заключается отличие АПВ с ожиданием синхронизма и АПВ с улавливанием синхронизма?

Устройство АПВ с ожиданием синхронизма (АПВОС) предназначаются для осуществления АПВ линий, имеющих несколько достаточно мощных шунтирующих связей. Они обеспечивают АПВ отключившихся линий лишь при сохранении в работе этих связей, т.е. при условиях, когда возможно сохранение синхронности работы источников питания. Имеющиеся в них органы контроля запрещают АПВ при нарушении синхронизма, неизбежных при отключении шунтирующих связей. Обеспечиваемое этими устройствами ожидание синхронизма позволяет осуществлять АПВ после затухания качаний, возможных вследствие резкого возмущения в системе, вызываемого КЗ и отключением линии.

АПВ с улавливанием синхронизма (АПВУС) предназначается для осуществления АПВ линий, при отключении которых происходит нарушение синхронной работы частей системы из-за отсутствия шунтирующих связей или малой пропускной способности последних. Содержащиеся в них органы контроля разрешают подачу импульса на включение лишь в определенном диапазоне разности частот с опережением момента совпадения фаз. Благодаря такому выполнению схемы АПВУС импульс на включение подается в условиях не только значительной, но и не уменьшающейся разности частот, обеспечивая, таким образом, АПВ при нарушенном синхронизме, лишь «улавливая» наиболее благоприятный момент для замыкания транзита.[38].

В чем заключаются особенности обслуживания устройств АПВ?

АПВ на линии, находящейся в работе, нормально должно быть включено. На линии с двухсторонним питанием АПВ должно быть включено с обеих сторон. Отключение АПВ во всех случаях, кроме случаев явной неисправности, производится только с разрешения диспетчера энергосистемы.

При включении заземляющего разъединителя у конденсатора связи на линиях 110 и 220 кВ, оборудованных АПВ с контролем отсутствия напряжения или с контролем синхронизма напряжения, предварительно должно быть отключено (или переведено в другой режим) АПВ данной линии.

После включения линии АПВ должно быть включено. В этих случаях, когда после включения линии производится проверка быстродействующей защиты током нагрузки на условно включенной линии, включать АПВ следует только после того, как проверка закончена и быстродействующая защита введена в работу.

Если линия без ответвлений включена с одного конца и находится только под напряжением, АПВ линии должно быть отключено. При одностороннем питании линии с ответвлениями АПВ должно быть включено.

При успешном действии АПВ на параллельных линиях, имеющих балансовую или поперечную дифференциальную защиту, дежурный обязан немедленно проверить распределение нагрузок по этим линиям. Если нагрузки на линии нет, то необходимо немедленно сообщить диспетчеру, что линия находится под напряжением и во избежание отключения нагруженной линии от балансовой или поперечной дифференциальной защиты при сквозных КЗ, требуется включить выключатель ненагруженной линии с противоположного конца. В случае задержки включения выключателя с противоположного конца, необходимо по указанию диспетчера вывести из работы указанные защиты с обеих сторон параллельных линий.

После неуспешного действия АПВ дежурный обязан убедиться в том что, АПВ работало, но выключатель отключился и перевести ключ управления выключателем в положение «Отключено», т.е. сквитировать ключ управления.

Дежурный персонал обязан о всех случаях работы или отказа АПВ, а также о замеченных неисправностях сообщить диспетчеру и в службу РЗА.

Для АПВ шин от выключателя трансформатора, на последнем устанавливается отдельный комплект АПВ. Для АПВ шин от линии используется АПВ линии в соответствующем режиме работы.[38]

12.5.Для чего используется блок-контакт БКА в механизме пружинных приводов?

В механизме привода предусмотрен специальный блок-контакт БКА, позволяющий фиксировать аварийное отключение выключателя. Контакт БКА замыкается при любом включении выключателя, а размыкается только при его отключении вручную или от электромагнитного отключения дистанционно. [38].

12.6. Чем достигается однократность АПВ в пружинных приводах?

Однократность АПВ в пружинных приводах (ППМ, ПП-61, ПП-67) обеспечивается тем, что после АПВ подготовка привода к новому выключателю производится лишь в том случае, если после включения выключатель остается включенным в течение времени, достаточного для натяжения пружин. Это время может быть в пределах 6-20 секунд, в зависимости от количества и натяжения пружин. Время действия защит всегда меньше. Однократность получается за счет включения замыкающего контакта выключателя в цепь электродвигателя механизма натяжения пружин. Это же обстоятельство исключает АПВ при оперативном включении выключателя на короткое замыкание.[38].

12.7.Чем достигается однократность АПВ с применением реле типа РПВ?

Однократность действия АПВ обеспечивается благодаря тому, что конденсатор, разрядившись на обмотку реле КL1(реле РПВ-58) может снова зарядиться лишь через 15-20 секунд, после включения выключателя и отпадания реле положения «Отключено».[38].

12.8. Как правильно проверяется ток удержания промежуточного реле в комплекте РПВ-58?

Ток срабатывания и удержания токовых обмоток реле должен быть не более 0,8 I_ном включенных последовательно с ними электромагнитов или контактора. Если это условие не выполняется, то проверяется действительный ток удержания. Для этого при отпущенном положении якоря реле КL1 в удерживающей обмотке ступенями устанавливается ток, равный 0,65; 0,7; 0,75 номинального тока последовательно включенных электромагнитов и контакторов. При каждом значении тока проверяется, удерживается ли реле, переведенное от руки в положение после срабатывания.

Нельзя определять ток удерживания плавно, уменьшая его в обмотке сработавшего реле: так будет определен ток возврата, а не удерживания. [38].

12.9. Следует ли учитывать полярность параллельных и последовательных обмоток промежуточного реле в комплекте типа РПВ-58 и как их проверить?

При проверке реле КL1 необходимо обращать внимание на правильное взаимное включение обмоток напряжения и тока по их полярности. Если возникает сомнение в правильности включения обмоток по полярности, то проверка ведется следующим образом: на одну из обмоток подаются близкие к номинальным ток или напряжение, у другой определяется ток или напряжение срабатывания.При правильном включении они будут меньше, чем ток или напряжение срабатывания при питании только одной обмотки. Далее вольтметром постоянного тока с обозначенными выводами определяются однополярные выводы обмоток и производится их разметка. Проверяется правильность включения обмоток проверкой схемы или вольтметром в полностью восстановленной схеме.[38].

12.10. Как определить исправность конденсатора в комплекте РПВ-58 и время его заряда?

Исправность конденсатора проверяется путем заряда его мегаомметром на напряжение 1000 В и последующим разрядом через небольшое сопротивление (150-200 Ом). Наличие интенсивной искры при этом указывает на исправность конденсатора.

Для проверки времени заряда конденсатора на комплект РПВ-58 подается напряжение оперативного тока таким образом, чтобы оно было приложено на последовательно включенные конденсатор С и зарядный резистор R2. Через 30-40 с напряжение с цепочки С-R2 снимается, и замыканием вручную контакта реле времени КТ1 создается контур для разряда конденсатора через обмотку напряжения промежуточного реле КL1. При этом реле КL1 должно кратковременно сработать. Постоянно снижая время заряда конденсатора, находят такое время, которого недостаточно для заряда конденсатора, обеспечивающего срабатывание реле КL1. Это время и будет минимальным необходимым временем заряда конденсатора. Заводской норматив на время заряда конденсатора в пределах 15-20 с. Если время заряда значительно больше 20 с, то это свидетельствует о неисправности, либо о несоответствии номинальному значению (больше нормы) сопротивления зарядного резистора R2. Если время заряда значительно меньше 15 с, значит сопротивление зарядного резистора мало. И в первом и во втором случаях резистор подлежит замене на новый, с сопротивлением, соответствующим заводским данным. [38].

12.11. По какому принципу работает трансформатор отбора напряжения в шкафу отбора напряжения?

Шкаф отбора напряжения типа ШОН предназначен для питания электрических цепей измерения, автоматики, защиты и телемеханики. Подключается к конденсатору связи на электрических подстанциях переменного тока с номинальной частотой 50 Гц и номинальным напряжением 110-220 кВ.

Трансформатор отбора напряжения ТLV по принципу действия представляет собой трансформатор тока, поэтому в рабочем состоянии цепь его вторичной обмотки должна быть всегда замкнута на свою нагрузку или закорочена. Исправность трансформатора TLV проверяется путем снятия вольт-амперной характеристики, которая снимается со стороны вторичной обмотки ТLV при полном числе витков (1 и 6-я отпайки), и сравнивается с типовой. Первичная обмотка трансформатора отбора напряжения состоит из четырех одинаковых секций, которые могут перемычками включаться последовательно или параллельно в зависимости от значения первичного тока отбора.

Первичный ток отбора определяется напряжением сети, количеством и емкость элементов, из которых собираются конденсаторы связи, т.е. значение тока определяется сопротивлением конденсатора связи. Сопротивление трансформатора ШОН не влияет на величину и фазу тока отбора, поскольку оно значительно меньше емкостного сопротивления конденсатора связи. Первичный ток практически является чисто емкостным и определяется напряжением фазы линии, к которой подключен конденматор связи.

Высокочастотный дроссель, установленный в ШОН, не пропускает токи высокой частоты в устройство отбора напряжения; резисторы в цепи первичной обмотки ШОН обеспечивают подавление при переходных процессах явлений резонанса напряжений. Заземляющий рубильник используется как защитное средство при производстве работ в цепях ШОН.[38].

12.12. На какой ток настраивается реле контроля напряжения на линии?

Для контроля напряжения на линии во вторичную обмотку трансформатора отбора напряжения включается токовое реле РТ-40 /0,2. Данное реле тока настраивается на ток срабатывания 75 мА.[38].

12.13. Для чего измеряется ток или напряжение срабатывания и возврата реле синхронизма типа РН-55?

После настройки реле на заданной угол срабатывания с помощью фазорегулятора определяются его токи или напряжения срабатывания и возврата при питании только одной обмотки и отключенной второй обмотке. При этом вторичная обмотка TLV замыкается накоротко на входе панели и реле от нее отключается. Такое измерение необходимо для последующих плановых проверок: при них вместо определения угла срабатывания с помощью фазорегулятора достаточно определением тока или напряжения срабатывания убедиться, что настроенный ранее угол срабатывания остался неизменным.

После измерения тока или напряжения срабатывания на вход цепей напряжения от трансформатора напряжения подается напряжение 100 В, а отключенная от трансформатора отбора цепь – реле РТ-40 и обмотка 30 В реле РН-55 – замыкается через миллиамперметр и измеряется ток, наводимый в этой цепи от обмотки 60 или 100 В реле РН-55. Этот ток должен быть в 1,5-2 раза меньше тока срабатывания РТ-40.Затем восстанавливается полностью схема, подключаются цепи от ТН, проверяется правильность подвода цепей по фазам и полярности. [38].

12.14. Какие меры применяются для устранения вибрации якоря реле РТ-40 и РН-55 в схемах отбора напряжения?

В ряде случаев в первичном токе устройства отбора напряжения содержание высших гармоник настолько велико, что резисторы установленные в ШОН для обеспечивания подавления при переходных процессах явлений резонанса напряжений, не могут уменьшить их значение до приемлемого. Из-за высших гармоник недопустимо вибрируют якори реле РТ-40 и РН-55. Для устранения вибрации якорей реле параллельно им включается конденсатор. Одновременно конденсатор сдвигает ток в обмотках реле по отношению к первичному току устройства отбора, что требует включения обмотки реле РН-55 на другие фазы ТН. Емкость конденсатора подбирается опытным путем, например с помощью магазина емкостей, исходя из двух условий: устранение вибрации якорей за счет улучшения формы кривой тока в обмотках реле и обеспечение сдвига тока в обмотках реле на угол 30º или кратный ему. Обычно приемлемые результаты получаются при емкости конденсатора около 3-5 мкФ, при этом ток в обмотке 30 В РН-55 вместо включения на напряжение Uвс следует включить на напряжение Uво. Чтобы обмотку 100 В реле РН-55/130 включить на фазное напряжение, следует исключить добавочный резистор 1600 Ом.[38]

12.15. В чем заключается особенность изготовления катушки включения привода высоковольтных выключателей?

Привод работает редко и кратковременно в пределах 1 с. Эти благоприятные условия дают возможность принять для катушки электромагнита плотность тока в 8-10 раз большую, чем применяется в аппаратах длительного режима, не рискуя перегреть катушку. При больших плотностях тока число витков катушки относительно не велико, она компактна, а рычаги и тяги получаются короткими. Что весьма благоприятно для кинематики привода. [42].

12.16. К чему могут привести многократные включения и отключения при ремонте выключателей?

Если многократные включения и отключения выключателей при наладке производились без интервалов, достаточных для остывания катушек. Катушки элетромагнитов включения и отключения могут не сработать, т.к. температура катушки повышается из-за чего сопротивление возрастает. Соответственно снизится ток и, следовательно, намагничивающая сила. Иными словами, электромагнит стал «слабее». Если электромагнит после срабатывания привода остается под током,он сгорит.[42].

12.17. Можно ли изменять материал колец на сердечниках электромагнитов (реле) медь на латунь?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: