Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Методические указания по выполнению лабораторных работ для бакалавров специальности 5В071800 - Электроэнергетика

 

 

Алматы 2018

СОСТАВИТЕЛИ: М.В. Башкиров, М.В.Акименков, Е.Н. Жагыпаров. Релейная защита и автоматика электоэнергетических систем. Методические указания по выполнению лабораторных работ для бакалавров специальности 5В071800 - Электроэнергетика. - Алматы: АУЭС, 2017. - 25 с.

 

    Методические указания содержат указания к проведению лабораторных работ, в них приведены описание лабораторных работ содержит общие теоретические положения, описание экспериментальной установки, схемы автоматики, методику проведения работ, перечень рекомендуемой литературы и контрольных вопросов.

    Методическое указание предназначены для студентов специальности 5В0718 – Электроэнергетика.

    Ил.15, табл. библиогр. – 4 назв.

 

    Рецензент:

 

Печатается по плану издания Некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2017 г.

 

© НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2017г.

Содержание

 

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		5
1	Исследование продольной дифференциальной защиты. . . . . . . . . . .	6
2	Исследование поперечной дифференциальной защиты. . . . . . . . . . .
3	Автоматическая частотная разгрузка на базе реле РЧ1 и РСГ11. . . .
4	Автоматическое включение резерва. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5	Автоматическое повторное включение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

 

Введение

 

На лабораторных стендах «Исследование продольной дифференциальной защиты», «Автоматическая частотная разгрузка», «Автоматическое включение резерва», «Автоматическое повторное включение» рабочее напряжение переменного и постоянного тока 220В. Это обстоятельство требует от студентов обязательного знания правил техники безопасности: при их несоблюдении, эти величины напряжений представляют собой серьезную опасность.

1. К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, ознакомившиеся заблаговременно с их содержанием, изучившие соответствующие разделы теоретического курса и уяснившие себе сущность и цель работы.

2. Работы следует выполнить в последовательности указанной в инструкции к работе.

3. Необходимо распределять обязанности между членами бригады - один выполняет сборку схемы, другие контролируют правильность выполненной операции.

4. Схему под напряжение включают только после ее проверки с разрешения преподавателя и лишь после предупреждения об этом всех студентов, работающих на данном рабочем месте.

    5. При выполнении работы запрещается:

    а) вносить какие – либо изменения в рабочие схемы;

    б) производить переключения в рабочей схеме, находящейся под напряжением;

    в) прикасаться к оголенным токоведущим частям установки;

    д) производить какие-либо операции за пределами своего рабочего места.

6. Во всех случаях обнаружения неисправного оборудования, измерительных приборов и проводов необходимо немедленно поставить в известность преподавателя.

    7. После окончания работы студентов должны отключить установку, разобрать схему, а рабочее место привести в порядок.

 

Лабораторная работа №1. Исследование продольной дифференциальной защиты

 

Цель работы: Изучение действия продольной дифференциальной защиты

 

Описание стенда

Данная лабораторная работа предназначена для исследования продольной дифференциальной защиты, представленная на стенде мнемонической схемой с комплектами релейной защиты (см. рисунок 1.1).

Питание ~220 В на стенд подается включением автомата SF (горит сигнальная лампа). Линии W2, включаются выключателями Q2, Q4 путем нажатия кнопок включения (загораются световые табло выключателей).

 

 

Рисунок 1.1 – Лабораторный стенд

 

На линии W2 установлен комплект продольной дифференциальной защиты. Токи нагрузки линии и токи короткого замыкания определяются по показаниям амперметров, включенных в первичную цепь без трансформаторов тока.

Для производства короткого замыкания служат тумблеры, установленные в точках К2, К3, К4 и кнопка К.З. Короткое замыкание производят в следующем порядке:

а) включаются выключатели Q2 и Q4;

б) включают тумблер К4 производят к.з.;

г) по амперметру РА2 определяют ток к.з.;

д) отключают тумблер К4, включают тумблер К3 и производят к.з.;

ж) отключают тумблер К3, включают тумблер К2 и производят к.з.

 

 

Рисунок 1.2 – Схема подключения продольной дифференциальной защиты:

а) вторичная цепь; б) оперативная цепь

 

Примечание:

1. Во избежание погрешностей при замерах токов нагрузки все тумблеры для производства к.з. должны быть отключены.

2. При производстве к.з. должен быть включен один тумблер в точке замера.

 

Задание

 

1.2.1 Ознакомится с принципом выполнения продольной дифференциальной защиты.

1.2.2 Ознакомится со схемами защит.

1.2.3 Собрать схему продольной дифференциальной защиты, который показан на рисунке 1.2.

1.2.4 Произвести измерение токов к.з. в точках К2, K3, К4 и записать в таблицу 1.1.

1.2.5 Рассчитать уставки продольной дифференциальной защиты.

1.2.6 Произвести испытание схемы в следующей последовательности:

а) включить автомат SF и выключатели Q2 и Q4;

б) произвести к.з. в точке К2, К3, К4 и проследить действие продольной дифференциальной защиты. То же произвести для оставшихся точек;

1.3.7 Результаты испытаний занести в таблицу 1.1.

 

Таблица 1.1 – Снятие токов короткого замыкания в линии

Защищаемый объект	Ток нагрузки (А)	Ток к.з.		Примечание
		в точках	IК.З. (А)
W1		К2
		К3
		К4

 

Методические указания

 

1.3.1 Принцип действия продольной дифференциальной защиты.

Для отключения короткого замыкания, в дальнейшем КЗ, в пределах всей защищаемой линий электропередач, в дальнейшем ЛЭП, без выдержки времени служат дифференциальные релейные защиты, в дальнейшем РЗ, которые подразделяются на продольные и поперечные.

Принцип действия продольных дифференциальных РЗ основан на сравнении значения и фазы токов в начале и конце защищаемой ЛЭП. Как видно из рисунка 1.3 а, при внешнем КЗ (в точке К) токи I_I и I_II на концах ЛЭП направлены в одну сторону и равны по значению, а при КЗ на защищаемой ЛЭП (рис. 1.2, б) они направлены в разные стороны и, как правило, не равны друг другу. Следовательно, сопоставляя значение и фазу токов I_I и I_II, можно определять, где возникло КЗ - на защищаемой ЛЭП или за ее пределами. Такое сравнение токов по значению и фазе осуществляется в реагирующем органе (реле тока). Для этой цели вторичные обмотки трансформаторов тока, в дальнейшем ТТ,  TAI и ТАII, установленных по концам защищаемой ЛЭП и имеющих одинаковые коэффициенты трансформации, при помощи соединительного кабеля подключаются к дифференциальному реле КА (реагирующему органу) таким образом, чтобы при внешнем КЗ ток в реле был равен разности токов I_IВ и I_IIВ, а при КЗ на ЛЭП их сумме I_IВ + I_IIВ. Рассмотрим схему дифференциальной РЗ с циркулирующими токами, основанная на сравнении вторичных токов (рис. 1.3). Реагирующий орган - токовое реле КА включается параллельно вторичным обмоткам ТТ. При таком включении в случае внешнего КЗ токи I_IВ и I_IIВ замыкаются через обмотку КА и проходят по ней в противоположном направлении (рис. 1.3, а). Ток в реле равен разности токов:

                                        I_р = I_IВ - I_IIВ = I_I/K_I – I_II/K_I.                                       (1.1)

 

Рисунок 1.3 – Принцип действия дифференциальной релейной защиты, токораспределение при КЗ: а) вне защищаемой ЛЭП; б) на защищаемой ЛЭП

 

При равенстве коэффициентов трансформации и отсутствии погрешностей в работе ТТ вторичные токи I_IВ - I_IIВ, поступающие в обмотку реле, балансируются, ток I_р = 0, и реле не срабатывает.

Таким образом, по принципу действия дифференциальная РЗ не реагирует на внешние КЗ, токи нагрузки и качания, поэтому она выполняется без выдержки времени и не должна отстраиваться от токов нагрузки и качаний. В действительности же ТТ работают с погрешностью. Вследствие этого в указанных режимах в реле появляется ток небаланса:

 

                                         I_p = I_нб = I_IВ - I_IIВ                                 (1.2)

 

Для исключения неселективной работы при внешних КЗ I_с.з дифференциальной РЗ должен превышать максимальное значение тока небаланса:

 

                                             I_с.з >I_{нб mаx}                                                   (1.3)

При КЗ на защищаемой ЛЭП (рис. 1.3, б) первичные токи I_I и I_II направлены от шин подстанций в ЛЭП (к месту КЗ). При этом вторичные токи I_IВ - I_IIВ суммируются в обмотке реле:

                             I_p = I_IВ + I_IIВ = I_I/K_I + I_II/K_I = I_K/K_I,                      (1.4)

 

где I_К - полный ток КЗ, равный сумме токов I_I и I_II, притека­ющих к месту повреждения (к точке К).

Под влиянием этого тока РЗ срабатывает. Выражение (1.4) показывает, что дифференциальная РЗ реагирует на полный ток КЗ в месте повреждения, и поэтому в сети с двусторонним питанием она обладает большей чувствительностью, чем токовые РЗ, реагирующие на ток, проходящий только по одному концу ЛЭП. Зона действия РЗ охватывает участок ЛЭП, расположенный между ТТ, к которым подключено токовое реле.

1.3.2 Токи небаланса в дифференциальной защите.

Выразив в (1.2) вторичные токи через первичные, с учетом погрешности ТТ получим I_нб в реле:

                               I_нб = (I_I/К_I - I_Iнам) - (I_II/K_I - I_IIнам),                 (1.5)

 

где I_Iнам и I_IIнам - токи намагничивания, отнесенные ко вторичным обмоткам ТТ (ТАI и ТАII). Так как при внешнем КЗ, сквозных токах нагрузки и качаний первичные токи в начале и конце ЛЭП одинаковы, I_I=I_II, (из 1.5) получим:

                                             I_нб = I_IIнам - I_Iнам.                          (1.6)

 

Это выражение показывает, что значение тока небаланса определяется различием значений токов намагничивания ТТ., следовательно, для уменьшения тока небаланса необходимо выравнивать токи намагничивания I_Iнам и I_II нам по значению и фазе.

1.3.3 Оценка продольной дифференциальной защиты.

Основными достоинствами защиты являются: быстродействие, простота и надежность схемы и конструкции измерительного органа.

Защита не реагирует на качания и перегрузки, действует при КЗ в любой точке ЛЭП. К недостаткам РЗ следует отнести высокую стоимость соединительного кабеля и работ по его прокладке, а также возможность ложной работы при повреждении соединительных проводов. При наличии автоматического контроля повреждения кабеля обнаруживаются своевременно, и случаи ложной работы РЗ по этой причине редки. Защита получила распространение в качестве основной на ЛЭП 110 и 220 кВ длиной до 10-15 км. Для расширения области применения и повышения надежности вместо соединительного кабеля предполагается использовать оптоволоконный канал связи.

1.5 Контрольные вопросы