Тема 13. Релейная защита

Программа

Назначение релейной защиты и основные требования, предъявляемые к ней. Классификация и принцип действия реле защиты, коэффициент возврата реле. Устройство и работа реле тока (первичного, прямого действия, вторичного и косвенного действия).

Схемы соединения трансформаторов тока для релейных защит. Источники переменного оперативного тока. Зарядные устройства. Защита трансформаторов.

Релейная защита линий (максимальная токовая защита с выдержкой времени и токовая отсечка). Расчет защиты линий 0,4 кВ автоматами и предохранителями. Защита линий 0,4 кВ устройствами типа ЗТ-04УЗ. Согласование релейных защит и предохранителей.

Тема 14. Автоматизация электрических станций и подстанций

Программа

Значение автоматизации электрических станций и подстанций. Процессы, подлежащие автоматизации.

Автоматическое включение резерва (АВР). АВР распределительных линий 10 кВ и двухтрансформаторной потребительской подстанции. Автоматическое повторное включение (АПВ) линий. Сигнализация и блокировки подстанций. Схема центральной сигнализации подстанции. Схема управления отделителем и короткозамыкателем. Схема автоматического подогрева счетчиков.

Тема 15. Защита от атмосферных перенапряжений

Программа

Причины возникновения атмосферных перенапряжений и их опасность для электроустановок и линий. Защита электроустановок от прямых ударов молнии. Защита от набегающих волн перенапряжения: защитные промежутки, трубчатые и вентильные разрядники. Выполнение молниезащиты электростанций, подстанций, линий и потребительских электроустановок.

Тема 16. Заземление и заземляющие устройства

Программа

Устройство заземлений станций и подстанций. Требования, предъявляемые к заземляющим устройствам. Конструктивное выполнение и расчет заземлителей.

Порядок расчета защитного заземления.

Методические указания по выполнению контрольной работы №1 Задача 6

Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению, номинальному току первичной цепи, классу точности и номинальному току первичной цепи, классу точности и номинальной мощности вторичной цепи.

Мощность вторичной цепи

S₂ ≥ I²_HZ₂

где I_H2 – номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока, А;

Z₂ – полное сопротивление вторичной цепи трансформатора тока, Ом,

где - суммарное сопротивление подключенных к трансформатору тока приборов, Ом;

r_пров – сопротивление соединительных проводов, Ом;

r_К – сопротивление контактов, Ом (r_К≈0,1 Ом).

Сопротивление соединительных проводов

где S_Н2 – номинальная мощность трансформатора тока в данном классе точности, В·А.

Площадь поперечного сечения соединительных проводов

При соединении трансформаторов тока в «неполную звезду»

На электродинамическую устойчивость проверка производится по выражению

На термическую устойчивость – по выражению

где I_Н1 – номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока;

k_дин и k_t – коэффициенты электродинамической и термической устойчивости по каталогу.

Пример.

Выбрать трансформаторы тока типа ТПЛ-10 для питания токовых обмоток приборов в классе точности 0,5 и проверить их на электродинамическую и термическую устойчивость. Определить площадь поперечного сечения соединительных проводов с алюминиевыми жилами в электрической цепи напряжением 10 кВ с номинальным током I_Н=41 А. общее сопротивление приборов =0,22 Ом, сопротивление контактов r_К=0,05 Ом, длина соединительных проводов l=4 м, ток трехфазного к.з. I⁽³⁾_K=3 кА (I_K=I”=I_t=I_∞), ударный ток трехфазного к.з. i_y(3)=6,3 кА, длительность к.з. t_К=1,5 с (t_K=t_пр). Трансформаторы тока включены по схеме «неполная звезда».

Решение.

По условию I_H≤1,2I_H=1,2·41=49,2 А принимаем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р с номинальным током первичной обмотки I_H1=50 А и номинальной мощностью вторичной цепи в классе точности 0,5 S_H2=10 В·А. Кратность динамической и односекундной термической устойчивости соответственно k_дин=250, k_t=90 (Л-6, с. 190, табл. 45).

Определяем расчетное сопротивление соединительных проводов:

Площадь поперечного сечения соединительных проводов

(для схемы «неполная звезда» l_расч )

Принимаем провод по стандарту F=2,5 мм² и определяем его сопротивление:

Нагрузка на вторичную обмотку трансформатора тока:

Проверяем трансформатор тока на электродинамическую устойчивость по условию

Проверяем трансформатор тока на термическую устойчивость по условию:

Трансформаторы электродинамические и термически устойчивы.