ЕМКОСТНЫЕ ДЕЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ



Для питания устройства релейной защиты наряду с трансфор­маторами напряжения могут также применяться емкостные дели­тели напряжения. Емкостные делители состоят из нескольких последовательно соединенных конденсаторов, включаемых между проводом фазы и землей (рис. 6-17).

где                                                           

Величина U2 достигает нескольких киловольт, поэтому нагрузка под­ключается к зажимам конденсатора С2 через понизительный трансформатор напряжения 2 (рис. 6-17, б). Присоединение сопротивления нагрузки z р искажает как величину, так и фазу U 2 , что и вызывает погрешность изме­рения. Для уменьшения этой погрешности предусматривается компенсирую­щее устройство, состоящее из реактора 1 и конденсатора 3.

Соответствующим подбором их параметров и ограничением величины нагрузки z р можно с достаточной точностью обеспечить пропорциональность и совпадение по фазе напряжения U2, подводимого к нагрузке z р , с измеряемым напряжением Uф.

Во втором способе (рис. 6-17, в) для измерения напряжения используется зарядный ток Iс, проходящий в делителе.

Ток Ic = и, следовательно, пропорционален первичному напряжению. 

Ко вторичной обмотке трансформатора тока подсоединяется реле. Ток в реле пропорционален первичному току Iс, а следовательно, и первичному напряжению U ф .

В качестве емкостных делителей для отбора напряжения используются специ­альные конденсаторные вводы выключате­лей и силовых трансформаторов (рис. 6-18) или конденсаторы связи, применяемые для подключения к линии электропередачи вы­сокочастотных постов связи и защиты.

Существенным недостатком ем­костных делителей является относи­тельно малая мощность и большая, чем у трансформаторов напряжения, погрешность.

Так, например, при отборе на­пряжения от конденсаторных вводов (выключателей и трансформаторов) удается получить мощ­ность примерно 15 В·А на вводах 110 кВ и 35 В·А —на вводах 220 кВ при погрешности по величине напряжения около ±6%, и по углу ±1°.

В случае использования конденсаторов связи удается полу­чить мощность примерно 100—120 В·А (на напряжении 220 кВ) при погрешности измерения, соответствующей первому классу точности трансформаторов напряжения. Отечественные заводы вы­пускают с использованием конденсаторов связи измерительные устройства типа НДЕ-500 для сетей 500 кВ.

ФИЛЬТР НАПРЯЖЕНИЯ ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ


Фильтр напряжения обратной последовательности является устройством (рис. 6-19), при помощи которого можно получить напряжение U тп , пропорциональное составляющей обратной последовательности, содержащейся в напряжении сети

:


Составляющие прямой и нулевой последовательностей такой фильтр не пропускают. Поэтому реле, подсоединенное к выход­ным зажимам фильтра, реагирует только на U2.

Для упрощения конструкции фильтр обычно включается на линейные напряжения, которые не содержат нулевой последова­тельности.


Наибольшее распространение получили фильтры, состоящие из активных и реактивных сопротивлений, образующих два «плеча» А и С (рис. 6-19), питающихся напряжениями U АВ и U ВС .

Таким образом, напряжения каждого плеча образуют прямо­угольный треугольник (рис. 6-20, б).

Векторная диаграмма фильтра при питании его напряжением прямой последовательности построена на рис. 6-21.

Показав векторы напряжений между зажимами 1, 2 и  2, 3, строят падения напряжения в плечах (между 1 и 2, 2 и 3) так, чтобы выполнялись условия (6-5а) и (6-6), для чего точки тип должны совпадать, как это показано на диаграмме рис. 6-2!. Из полученных при этом треугольников напряжений плеч А и С

следует:

Учитывая, что при разомкнутых зажимах тп напряжения пропорциональны сопротивлениям, находим соотношения сопротивлений соответствующих плеч, необходимые для выполнения условия (6-5а), а именно:

 

 


Теперь посмотрим, что получится на выходе фильтра с вы­бранными параметрами, если к его зажимам 1, 2 и 3 подвести

Оптимальные условия отдачи мощности имеют место, когда реактивные сопротивления фильтра и реле равны, но различны по знаку [см. § 3-8; уравнение (3-22)].

При трехфазных к. з. и в режиме симметричной нагрузки напряжение, питающее фильтры, содержит только составляющую прямой последовательности, и поэтому напряжение на выходе фильтра в этих случаях равно нулю или, точнее, напряжению небаланса.

Напряжение небаланса возникает из-за неточ­ности подбора сопротивлений плеч, а также из-за наличия не­которой несимметрии напряжения, питающего фильтр, и при отклонении частоты этого напряжения от номинального значения 50 Гц. В последнем случае изменится сопротивление конденсато­ров хс и произойдет нарушение заданных соотношений между хс и r , включенных в плечи фильтра.

Если в рассмотренном фильтре переставить местами напряже­ния U с и U В , то при питании фильтра напряжением обратной последовательности выходное напряжение U тп будет равно нулю, а при питании его напряжением прямой последовательности на зажимах появится напряжение,- пропорциональное U 1 . Таким образом, рассмотренная схема превратится в фильтр прямой последовательности. Этот вывод нетрудно подтвердить, построив векторные диаграммы фильтра для указанных случаев.

ГЛАВА СЕДЬМАЯ

ТОКОВАЯ НАПРАВЛЕННАЯ ЗАЩИТА

7-1. НЕОБХОДИМОСТЬ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ В СЕТЯХ С ДВУ­ СТОРОННИМ ПИТАНИЕМ

Направленной называется защита, действующая только при определенном направлении (знаке) мощности к. з. Необходимость в применении направленных защит возникает в сетях с двусторонним питанием. Защита в этих сетях должна не только


реагировать на появление тока к. з., но для обеспече­ния селективности должна также учитывать направление мощ­ности к. з. в защищаемой линии (или, иначе говоря, фазу тока в линии относительно напряжения на шинах).

 

это видно из рис. 7-2) отрицательна и поэтому направлена из линии к шинам. Таким образом, направление мощности к. з., проходящей по линии, характеризует, где возникло повреждение: на защищаемой линии или на других присоединениях, отходящих от шин данной подстанции.

Это обстоятельство используется в направленной защите, которая по знаку мощности определяет, на каком присоединении возникло повреждение, и действует только при к. з. на защи­щаемом участке.

Простая токовая защита, не реагирующая на знак мощности, действует как при к. з. на защищаемой линии, так и при повреж­дениях на других присоединениях, отходящих от шин подстан­ции, питающей защищаемую линию. Поэтому получить селектив­ное отключение к. з. в сетях с двусторонним питанием с помощью простой токовой защиты, как правило, невозможно.

Действительно, предположим, что в сети на рис. 7-1, а уста­новлены максимальные токовые защиты, и рассмотрим действие какой-либо из них, например защиты 5'. При к. з. в точке К1 выдержка времени защиты 5' должна быть меньше времени дей­ствия защит 6', 7' и 8', т. е. t 5' > t , t и t . В случае же к. з. в точке К2 защита 5' должна действовать медленнее защиты 6' ( t 5' > t ). Одновременное выполнение обоих требований невоз­можно. Выполнение же только одного из двух требований приведет к неселективной работе защиты.

Так, при выполнении первого требования (т. е. при t 5' < t , t 5' < t , t 5' < t ) максимальная защита 5'  будет действовать неселективно при к. з. на линии ЛЗ.

Эту неселективность можно устранить, заменив максимальную защиту 5' направленной защитой 5, действующей только при направлении мощности к. з. от  шин в  линию. В этом случае защита 5 не будет действовать при к. з. на ЛЗ и поэтому второе требование ( t 5> t 6 ) отпадает. При аналогичном выполне­нии всех остальных защит сети селективное отключение повреж­дений становится возможным при выборе выдержек времени защит, действующих в одном направлении, по ступенчатому принципу.

На основании изложенного можно сформулировать следующие принципы выполнения селективной защиты в сетях с двусторон­ним питанием:

1. Защита должна устанавливаться с обеих сторон каждой линии и действовать при направлении мощности от шин в линию.

2. Выдержки времени на защитах, работающих при одном направлении мощности (от генератора А или генератора В), должны согласовываться между собой по ступенчатому принципу, нарастая по направлению к источнику питания, от тока которого действуют рассматриваемые защиты (см. § 7-6).

 


Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 282; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!