Дайте формулировку определения Возмущения в электроэнергетической системе.
Возмущения в электроэнергетической системе - непредусмотренные изменения в условиях работы электроэнергетической системы, вызванные коротким замыканием, отказами функционирования, отключениями отдельных элементов и т.п., приводящие к переходным процессам на электростанциях, в электрических сетях и у потребителей электроэнергии.
Рассмотрите этапы проектирования рз и а. Исходные данные для проектирования систем рз и а.
Исходные данные сети Исходная схема сети представляет собой однолинейную электрическую схему проектируемого района, на которой указывают: 1) схему с номинальными напряжениями, длина линий, марками проводов, наличием заземляющих тросов и их материала. Обязательно учитывают параллельность линий, частичную или полную, а также указывают расстояние между параллельными линиями; 2) схему электрических соединений электростанций и подстанций с параметрами трансформаторов, автотрансформаторов (мощность, напряжения КЗ, группы соединения обмоток, пределы регулировки напряжения), генераторов (мощность, номинальное напряжение, сверхпереходное реактивное сопротивление) [4]; кроме того, места установки и типы коммутационной аппаратуры; 3) приведенные к шинам подстанции защищаемой сети значения сопротивлений прямой (обратной) и нулевой последовательностей других частей системы, соответствующие максимальному и минимальному режимам работы; 4) места установки, типы и коэффициенты трансформации датчиков информации (трансформаторы тока (ТТ), трансформаторы напряжения (ТН)).
Основные режимы сети Основные режимы сети касаются уровня загрузки системы и режима заземления нейтрали. 1. По уровню загрузки системы режимы разделяются на максимальный или нормально-эксплуатационный, когда в работе находятся все элементы энергосистемы, и минимальный, когда часть генераторов и линий отключены при минимальном режиме работы смежной системы. Режим работы для выбора уставок и оценки чувствительности защит рассматриваются конкретно для каждой защиты элемента сети и для каждого вида КЗ.
2. Режимы заземления нейтралей трансформаторов и автотрансформаторов принимают на основании следующих основных положений: а) нейтрали всех автотрансформаторов заземляются наглухо; б) заземление нулевых точек трансформаторов электростанций
в) режим заземления нейтралей нулевых точек понизительных трансформаторов
г) заземления нейтралей обмоток высокого напряжения соединенных в звезду и присоединенных к сети 110-220 кВ. (силовые трансформаторы с резко выраженной несимметричной нагрузкой)
Раскройте содержание следующих терминов: Векторная диаграмма токов в месте двухфазного короткого замыкания (10б 5в)
Билет№4
Рассмотрите выбор уставок защиты ТНЗ. «Мертвая» зона ТНЗ. Область применения ТНЗ и ее оценка.
Раскройте содержание следующих терминов: Делительная автоматика (ДА).
Рассмотрите отличие понятий Диспетчерская команда, Диспетчерское распоряжение, Диспетчерское разрешение.
Опишите применение в электроэнергетике: Расчет параметров прямой последовательности генераторов и синхронных компенсаторов.
Рассмотрите граничные условия однофазного короткого замыкания на фазе А..
1. Выбор уставок направленной защиты аналогичен выбору уставок для МТЗ и ТО. Таким образом, первое условие – это величина тока срабатывания Iсз должна быть отстроена от токов самозапуска двигателей в первый момент после отключения поврежденного участка:
Iсз>(kзkнIн.макс)/kвоз;
Выбранный по условию отстройки от нагрузки ток Iсз, проверяется по условию чувствительности защиты, которая характеризуется коэффициентом чувствительности:
kч=Iк.мин/Iсз;
где Iк.мин – минимальный ток короткого замыкания (КЗ). Как правило, ток однофазного замыкания на землю, в конце защищаемого участка. Защищаемым участком для МТЗ является линия, примыкающая к шинам, где установлено устройство РЗА, и следующий участок за шинами приемной подстанции.
kч на основном участке должен быть не менее 1,5; для резервируемого участка не менее 1,2.
Второе условие – это расчет токов в неповрежденных фазах при замыкании на землю. Дело в том, что токовые защиты не должны действовать при однофазных замыканиях на землю, для этого предусмотрены специальные защиты, реагирующие на токи нулевой последовательности.
При повреждении одной фазы в симметричной трехфазной сети, токи в неповрежденных фазах возрастают на некоторое расчетное значение. Это обусловлено тем, что ток замыкания на землю, притекает к нейтрали питающего трансформатора по земле, распределяется по трем фазам и возвращается к месту КЗ.
Иначе говоря, появляются токи подпитывающие место КЗ. В неповрежденных фазах ток нагрузки также увеличивается на расчетный коэффициент k, зависящий от места повреждения и количества заземленных нейтралей.
Таким образом, второе условие выглядит так:
Icз=kн*Iнф;
где kн – коэффициент надежности 1,15–1,3; Iнф – ток в неповрежденной фазе. Расчетное значение.
В итоге, Icз принимается равным, большему из двух полученных значений.
Для обеспечения селективности, защит действующих в одном направлении, токи срабатывания должны нарастать при обходе защит против их направленности.
Время их срабатывания в разветвленных сетях выбирается по ступенчатому принципу для устройств, работающих в одном направлении, как показано на рисунке.
Мертвая зона токовой направленной защиты.Чтобы реле направления мощности сработало, к нему нужно подводить напряжение.
При трехфазном КЗ в месте установки защиты напряжение равно 0.
Если 
,
то реле работать не будет.
Появляется мертвая зона – зона, в пределах которой РНМ не действует. По величине эта зона небольшая.
Наличие мертвой зоны является недостатком направленной защиты.
К основным недостаткам данных защит можно отнести:
1. Большие выдержки времени вблизи источников питания; 2. Сложность согласования защиты в сетях с большими нагрузками и небольшими по кратности токами КЗ; 3. Наличие мертвой зоны при трехфазных замыканиях; 4. Необходимость постоянного контроля цепей напряжения питающих реле мощности.
В основном, направленные защиты применяются в качестве основной в сетях до 35 кВ. В сетях 110–220 кВ применяется в качестве резервной, иногда в сочетании с токовой отсечкой применяется как основная защита.
2. Делительная автоматика (защита) минимального напряжения (ДА)предназначена для разделения ЛЭП и последующего выделения поврежденного участка. Пуск ДА происходит при исчезновении напряжения на обеих секциях шин. Функция ДА обычно используется на подстанциях с упрощенной схемой РУ, например, «мостик» (рис. 1). В целях экономии на такой ПС полноценная защита линий не устанавливается. Обычно выделение поврежденного участка с помощью ДА минимального напряжения происходит в следующей последовательности: 1) например, на линии ВЛ 1 происходит КЗ; ВЛ 1 и ВЛ 2 отключаются с помощью выключателей Q1 и Q3 соответственно; 2) напряжение на обеих секциях подстанции исчезает, срабатывает ДА и отключает выключатель Q2; 3) происходит АПВ ВЛ 1 и ВЛ 2 с питающих сторон; на линии с устойчивым замыканием АПВ не будет успешным, в этом случае другая линия запитает подстанцию. Если затем КЗ на линии будет устранено и напряжение на обеих секциях восстановлено, то можно автоматически вернуть схему в исходное состояние (включить выключатель Q2), используя для этого функцию АПВ СВ с контролем напряжений на двух секциях и при необходимости с контролем их синхронизма.
Функции автоматики:
автоматика управления выключателем (АУВ) с трехфазным или пофазным приводом;
УРОВ;
трехфазное АПВ с контролем наличия напряжения на секциях
шин и синхронизма между этими напряжениями;
измерение и контроль цепей переменного напряжения двух секций (систем) шин;
дискретные отключающие входы для подключения внешних защит;
АВР секции шин.
3. Диспетчерская команда - Указание совершить (воздержаться от совершения) конкретное действие (действия) по управлению технологическими режимами работы и эксплутационным состоянием объектов электроэнергетики или энергопринимающих установок потребителей электрической энергии с управляемой нагрузкой, выдаваемое диспетчером вышестоящего диспетчерского центра по каналам связи диспетчеру нижестоящего диспетчерского центра или дежурному работнику.
Диспетчерское разрешение (далее – разрешение) – разрешение совершить конкретное действие (воздержаться от совершения действия) по управлению технологическими режимами и эксплуатационным состоянием объектов электроэнергетики, выдаваемое диспетчером вышестоящего диспетчерского центра по каналам связи диспетчеру нижестоящего диспетчерского центра или оперативному персоналу энергообъекта.
Диспетчерское распоряжение (далее – распоряжение) – документ в бумажной или электронной форме, определяющий содержание, порядок и сроки осуществления конкретных действий, связанных с управлением технологическими режимами работы и эксплуатационным состоянием объектов электроэнергетики, выдаваемый вышестоящим диспетчерским центром нижестоящему диспетчерскому центру, или оперативному персоналу энергообъекта.