Продольная дифференциальная защита.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цель работы...................................................................................... 4

2. Краткие сведения из теории.............................................................. 4

3. Описание средств технического оснащения..................................... 9

4. Последовательность выполнения и обработка

экспериментальных данных.............................................................. 14

5. Содержание отчета............................................................................ 17

6. Контрольные вопросы...................................................................... 17

7. Рекомендуемая литература............................................................... 18

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель работы – изучение принципа действия продольной дифференциальной защиты линии электропередачи. Исследуется работа продольной дифференциальной защиты при создании искусственного короткого замыкания на различных участках линии электропередачи.

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

Назначение и виды дифференциальной защиты

Дифференциальная защита- один из видов релейной защиты, отличающейся абсолютной селективностью и выполняющейся быстродействующей (без искусственной выдержки времени). Применяется для защиты трансформаторов, автотрансформаторов, генераторов, генераторных блоков, двигателей, линий электропередачи и сборных шин (ошиновок). Различают продольную и поперечную дифференциальные защиты.

Продольная дифференциальная защита.

Принцип действия.

Принцип действия продольной дифференциальной защиты основан на сравнении токов, протекающих через участки между защищаемым участком линии (или защищаемом аппаратом). Для измерения значения силы тока на концах защищаемого участка используются трансформаторы тока (ТА1 и ТА2). Вторичные цепи этих трансформаторов соединяются с токовым реле (КА) таким образом, чтобы на обмотку реле попадала разница токов от первого и второго трансформатора.

В нормальном режиме (рис. 2.1) или при внешнем коротком замыкании (рис. 2.2) значения величины силы тока равны по значению и противоположны по направлению, и в идеальном случае ток в цепи обмотки токового реле будет равен нулю: I_p=|IА1ˈ-IА2ˈ|=0

рис. 2.1

рис. 2.2

рис. 2.3

В случае возникновения короткого замыкания на защищаемом участке (рис. 2.3), на обмотку токового реле поступят токи, которые будут иметь одинаковое направление, что заставит реле замкнуть свои контакты, выдав команду на отключение поврежденного участка. Ток, проходящий через реле KA будет равен: I_p=|IА1ˈ-IА2ˈ|≠0

В реальном случае через обмотку токового реле всегда будет протекать ток, отличный от нуля, называемый током небаланса. Наличие тока небаланса объясняется рядом факторов:

Ø Трансформаторы тока имеют недостаточно идентичные друг другу характеристики. Чтобы снизить влияние этого фактора, трансформаторы тока, предназначенные для дифференциальной защиты, изготавливают и поставляют попарно, подгоняя их друг к другу ещё на стадии производства. Кроме того, при использовании дифференциальной защиты, например, трансформатора, у измерительных трансформаторов тока изменяют число витков, в соответствии с коэффициентом трансформации защищаемого трансформатора.

Ø Некоторое влияние на возникновение тока небаланса может оказывать намагничивающий ток, возникающий в обмотках защищаемого трансформатора. В нормальном режиме этот ток может достигать 5% от номинального. при некоторых переходных процессах (при включении трансформатора с холостого хода на нагрузку) ток намагничивания на короткое время может в несколько раз превышать номинальный ток. Для того, чтобы учесть влияние намагничивающего тока, ток срабатывания реле принимают большим, чем максимальное значение намагничивающего тока.

Ø Неодинаковое соединение обмоток первичной и вторичной стороны защищаемого трансформатора (например, при соединении обмоток звезда/ треугольник) так же влияет на возникновение тока небаланса. Подобрать такое число витков у трансформаторов тока, которое позволило бы компенсировать эту разницу, невозможно. В этом случае ток небаланса компенсируют с помощью соединения обмоток трансформаторов тока: на стороне звезды обмотки трансформатора тока соединяют треугольником, а на стороне треугольника- звездой.

Современные микропроцессорные устройства защиты способны компенсировать эту разницу самостоятельно.

Область применения

Продольная дифференциальная защита устанавливается в качестве основной для защиты трансформаторов и автотрансформаторов. Одним из недостатков такой защиты является сложность её исполнения: в частности, требуется наличие надежной, помехозащищенной связи линии связи между двумя участками, на которых установлены трансформаторы тока. Высокая стоимость соединительных проводов во вторичных цепях ограничивает применение продольной дифференциальной защиты на расстояниях 15-20 км. В ходе эксплуатации возможны повреждения соединительных проводов: обрывы, КЗ между ними, замыкания одного провода на землю.

Дата добавления: 2015-07-08