Файл: Сегодня электроэнергия стала неотъемлемой частью жизни современного.docx

Скачать файл (0,26Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.12.2023

Просмотров: 26

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня электроэнергия стала неотъемлемой частью жизни современного общества, экономическое, техническое и культурное развитие которого во многом обусловлено ее широким применением по сравнению с другими видами энергии:

возможность экономической передачи на значительное расстояние;
простотой преобразования в другие виды энергии (механическую с помощью электродвигательных приборов, световую с помощью электроламп и т.д.);
простотой распределения между любым количеством потребителей любой мощности;
возможность получения электроэнергии из других видов энергии (тепловой, гидравлической, атомной, энергия солнца и ветра).

Все потребители электроэнергии делятся на различные уровни важности. По надёжности электроснабжения и важности электропотребителей, питающихся электроэнергией, были разработаны категории электроснабжения. Они определяются при проектировании, на основании нормативной документации (ПУЭ и других действующих нормативов) и технической части самого проекта. Выделяют три категории электроснабжения: 1-я (очень важные электропотребители), 2-я (просто важные электропотребители) 3-я (все остальные электропотребители).

К первой категории относятся такие виды электропотребителей, которые в результате своего простоя без электричества могут повлечь опасность для жизни людей, безопасности государства, нанести большой материальный ущерб, поломку сложного и дорогого оборудования или нарушения сложного техпроцесса, работы сфер коммунального хозяйства.

Ко второй категории относятся электропотребители, что при внезапном отключении электроэнергии могут последовать массовое возникновение брака или недоотпуска продукции, длительный простой рабочих, оборудования, техпроцесса, общее нарушению обычной жизнедеятельности

большого количества городского и сельского населения.

К третьей категории относятся те, которые не вошли в электропотребители первой и второй категории.

Для неё допускается осуществления электроснабжения от одного источника, при условии, что на восстановление электропитания после поломки потребуется не более одних суток.

Нарушить нормальное питание потребителей этих категорий могут повреждения, возникающие в электроэнергетических системах.

Для уменьшения разрушений в месте повреждения и обеспечения нормальной
работы неповрежденной части энергосистемы необходимо быстрое отключение поврежденного участка.

Опасных последствий анормальных режимов можно избежать за счет своевременного принятия соответствующих мер к их устранению, а при необходимости — отключения электрооборудования, если создавшийся режим будет для него недопустим.

На возникновение повреждений и анормальных режимов реагирует релейная зашита, которая выявляет их и действует при повреждениях на отключение, а при анормальных режимах — на сигнал или на отключение. Таким образом, релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем и электрических сетей.

Для успешного выполнения своих функций релейная защита должна обеспечивать селективность или иначе избирательность характеризует способность релейной защиты отключать только поврежденный элемент с помощью ближайших к месту повреждения выключателей.
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Описание используемых релейных защит
В электроэнергетических системах могут возникать как повреждения, так и анормальные режимы работы.

Повреждения являются аварийными режимами, они могут привести к появлению значительных токов и глубокому понижению напряжения на шинах электростанций и подстанций. Ток повреждения может вызвать разрушение в месте повреждения и опасный нагрев проводов. Понижение напряжения нарушает нормальную работу потребителей электроэнергии и устойчивость параллельной работы электростанций энергосистемы.

Анормальные режимы не являются аварийными, так как они обычно приводят лишь к отклонению напряжения, тока и частоты от допустимых значений. При понижении частоты и напряжения создается опасность нарушения нормальной работы потребителей и устойчивости энергосистемы, а повышение напряжения и тока может привести к повреждению оборудования.

Для уменьшения разрушений в месте повреждения и обеспечения нормальной работы неповрежденной части энергосистемы необходимо быстрое отключение поврежденного участка.

Опасных последствий анормальных режимов можно избежать за счет своевременного принятия соответствующих мер к их устранению (например, снижения тока при его увеличении), а при необходимости — отключения электрооборудования, если создавшийся режим будет для него недопустим.

На возникновение повреждений и анормальных режимов реагирует релейная зашита, которая выявляет их и действует при повреждениях на отключение, а при анормальных режимах — на сигнал или на отключение. Таким образом, релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем и электрических сетей.

Релейная защита является важнейшей и наиболее ответственной составляющей автоматики, применяемой в современных энергетических системах. Она осуществляет автоматическую ликвидацию повреждений и анормальных режимов в электрической части энергосистем, обеспечивая их надежную работу.

В качестве защиты от междуфазных КЗ в обмотках и на их выводах для трансформаторов применяется токовая отсечка.

Токовая отсечка является простой быстродействующей защитой, однако имеет следующие недостатки:

реагирует только на большие токи повреждения;
охватывает своей зоной действия только часть трансформатора.

Отсечка устанавливается с питающей стороны трансформатора и выполняется с помощью мгновенных токовых реле или электромагнитного элемента реле РТ-80, если реле этого типа использованы для выполнения максимальной токовой защиты

На трансформаторах, питающихся от сети с глухозаземленой нейтралью, отсечка устанавливается на трех фазах, а при питании от сети с изолированной нейтралью — на двух фазах.

Токовая отсечка, показанная на рисунке 1, отстраивается по максимальному

току КЗ при повреждении за трансформатором в точке К2.

Рисунок 1 - График и схема, поясняющие принцип действия токовой отсечки трансформатора
В зону действия ТО входят ошиновка, выводы и часть обмотки трансформатора со стороны, где установлена ТО. В пределах этой зоны ТО отключает поврежденные участки без выдержки времени.

Защита от внешних КЗ служит для отключения трансформаторов при КЗ на сборных шинах либо на отходящих от них присоединениях, если защиты или выключатели указанных элементов отказали в работе. Одновременно защита от внешних КЗ используется и для защиты трансформатора от повреждений. Так как по условиям селективности защита от внешних КЗ должна иметь выдержку времени, она не может быть быстродействующей. Поэтому она используется как основная только на маломощных трансформаторах. На трансформаторах, имеющих специальную защиту от внутренних повреждений, зашита от внешних КЗ применяется как резервная.

Для защиты трансформаторов от внешних КЗ используются различные зашиты: простая МТЗ, токовая обратной последовательности, токовая нулевой последовательности, токовая с пуском по напряжению. Каждая из этих защит имеет свою область применения.

На рисунке 2 можно увидеть принципиальную схему подключения токовых защит трансформатора.

Рисунок 2 - Принципиальная схема трехлинейной токовой зашиты понижающего трансформатора от внешних КЗ и перегрузки
На схеме к трансформатору подключена: трехфазная защита понижающего трансформатора от сверхтоков при внешних КЗ с действием на отключение выключателей Q1 и Q2 и от перегрузки с действием на сигнал. Защиту подключают к трансформаторам тока со стороны источника питания. При наличии многообмоточных трансформаторов с несколькими источниками питания защиту делают направленной. Для защиты понижающих трансформаторов от сверхтоков при внешних КЗ в случае недостаточной чувствительности максимальной токовой защиты последнюю дополняют блокировкой от реле минимального напряжения.

Защита от перегрузки на обслуживаемых трансформаторах выполняется действующей на сигнал посредством токового реле, которое устанавливается в одной фазе, так как перегрузка трансформатора возникает одновременно во всех трех фазах. Такую функцию на схеме выполняет токовое реле KA2. Защита имеет реле времени, уставка которого зависит от режима работы трансформатора. Реле времени отключает цепь, если анормальный режим устранился со временем.

На трехобмоточных трансформаторах с одинаковой мощностью обмоток и односторонним питанием защиту от перегрузки устанавливают только на питающей обмотке. При неравной мощности обмоток защита устанавливается на всех трех обмотках.

Сочетание токовой отсечки и максимальной токовой защиты позволяет обеспечить надежную защиту трансформатора от повреждений.

1.2 Расчет уставок токовой отсечки
Чтобы токовая отсечка срабатывала селективно, нужно отстраивать ее от токов КЗ за трансформатором, то есть на стороне 0,4 кВ. Также нужно обеспечить, чтобы токовая отсечка не срабатывала во время бросков токов намагничивания, которые возникают при включении под напряжение ненагруженного трансформатора, которые могут превышать в 3-5 раз номинальный ток силового трансформатора. Однако если мы отстраиваемся от токов КЗ на стороне 0,4 кВ, то, как правило, обеспечивается несрабатывание ТО при бросках токов намагничивания.

Уставка срабатывания ТО, должна выбираться больше от тока 3-х фазного КЗ на стороне 0,4 кВ. Зона действия токовой отсечки охватывает: питающий кабель 10 кВ от ячейки 10 кВ до силового тр-ра и часть обмоток трансформатора.

Для начала мы должны рассчитать ток 3-х фазного КЗ на стороне 0,4 кВ, для этого рассчитаем сопротивления всех элементов защищаемой линии по рисунку 3, расчетной схемы и схемы замещения.