Погрешности трансформаторов напряжения



Точность работы трансформаторов напряжения оценивается погрешностями:

1) погрешность по напряжению (или коэффициенту трансформации), под которой понимается отклонение действительного коэффициента трансформации от номинального;

2) погрешность по углу, под которой понимается угол сдвига вторичного напряжения относительно первичного.

В условиях эксплуатации трансформатор напряжения может работать с различными погрешностями. В зависимости от погрешностей установлены четыре класса точности: 0,2; 0,5; 1 и 3 соответственно погрешностям напряжения  в процентах. Номинальная мощность трансформатора отнесена к определенному классу точности. Однако по условию нагрева он может допускать перегрузки в несколько раз, выходя при этом из заданного класса точности. Поэтому в каталогах и паспортах на ТН указываются два значения мощности: номинальная мощность в вольт-амперах, при которой ТН может работать в гарантированном классе точности, и предельная мощность, с которой ТН может работать с допустимым нагревом обмоток. Так например, у ТН типа НОМ-6 с коэффициентом трансформации 6000/100 для класса точности 1 номинальная мощность составляет 50 ВА, а предельная – 300 ВА.

Кроме рассмотренных выше основных погрешностей, возникающих при трансформации первичного напряжения на вторичную сторону, на работу релейной защиты и точность измерений влияют так же дополнительные погрешности от падения напряжения в кабелях от ТН до места установки панелей защиты или измерений. Поэтому, сечение жил кабелей должно выбираться так, чтобы падение напряжения в указанных цепях не превышало:

3 % – для релейной защиты;

2 % -для фиксирующих измерительных приборов;

1,5 % –для щитовых измерительных приборов;

0,25–0,5 % – для счетчиков.

Потери напряжения определяются по известным сопротивлениям жил контрольных кабелей и значениям проходящих по ним токов нагрузки:

 , где:

 – коэффициенты для пересчета фазного падения напряжения на междуфазное (при питании нагрузки по трем фазам , а при питании по двум жилам нагрузки, включенной на междуфазное напряжение, ).

РАЗДЕЛ 3. ЗАЩИТА ВОЗДУШНЫХ И КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 6-35 КВ.

ТЕМА 3.1. Основные принципы выполнения защиты.

 

Как уже говорилось, указанные линии относятся к сети с изолированной или компенсированной нейтралью. Следовательно, их защита должна реагировать на трехфазные, двухфазные КЗ и двойные замыкания на землю. Однофазные замыкания не относятся к коротким замыканиям и могут существовать 2 и более часов. За это время можно переключить нагрузку на другой источник, и уже после этого отключить линию. Поэтому, защита от замыканий на землю, может действовать на сигнал. В ряде случаев, защита от замыканий на землю может отсутствовать, например, на воздушных линиях, для которых отсутствуют трансформаторы тока нулевой последовательности. В этом случае поиск места замыкания на землю производится путем поочередного отключения линий.

Для работы при двухфазных и трехфазных коротких замыканиях достаточно иметь устройства защиты установленные в двух фазах. Защита всегда устанавливается в фазах А и С. Она не реагирует на ток фазы В, но это не имеет значения, т.к. при любых междуфазных КЗ ток протекает в 2-х фазах и сработает защита установленная либо в фазе А, либо в фазе С, либо одновременно в 2 фазах.

Для защиты линии 35кВ требуется трехрелейная схема защиты. Необходимость ее объясняется тем, что, как правило, нагрузкой линии является трансформатор 35/6-10кВ со схемой соединения Υ/∆. Как указывалось выше («Соотношения токов при трансформаторных связях») при двухфазном КЗ за трансформатором со схемой соединения Υ/∆ в 2х фазах протекает половина тока КЗ, и только в одной – полный ток. Если эта фаза окажется без трансформатора тока, то в защите протекает ток в 2 раза меньший, что может привести к отказу защиты из-за недостаточной чувствительности. Если трансформаторов тока 2, или целесообразно оставить их 2 из соображений экономии, то третье реле можно включить в обратный провод 2-х трансформаторов тока (см. рис. 3.1).

         

Рис. 3.1. Соотношения токов в трехрелейной схеме.

 

В обратном проводе трансформаторов тока протекает сумма токов двух фаз, равная полному току трехфазного КЗ. Таким образом, можно одновременно обеспечить чувствительность защиты при КЗ за трансформатором Υ/∆.

Максимальная токовая защита (МТЗ), как правило, является основной, а иногда и единственной защитой линии 6-35 кВ. МТЗ - это защита с относительной селективностью, уставка которой отстраивается (т.е. выбирается большей) от тока нагрузки, и не только обеспечивает отключение КЗ на своей линии, а если позволяет ее чувствительность, еще и резервирует отключение КЗ смежного участка.

Селективность максимальной защиты обеспечивается ее выдержкой времени. Поэтому, по мере приближения места установки защиты к источнику питания увеличивается выдержка времени ликвидации КЗ. Вследствие этого объем повреждения возрастает, так как при этом увеличивается и величина тока короткого замыкания.

Для уменьшения объема повреждения, защита выполняется ступенчатой: кроме максимальной защиты, применяется токовая отсечка. Токовая отсечка (ТО) является первой ступенью токовой защиты, работает обычно без выдержки времени, и отстраивается от короткого замыкания в конце защищаемой линии (или от КЗ за трансформатором). Таким образом, защита линии выполняется двухступенчатой: максимальная защита и токовая отсечка.

Вторым способом уменьшения выдержки времени защиты, является применение защиты с обратно зависимой характеристикой выдержки времени. Выдержка времени МТЗ уменьшается по мере увеличения тока КЗ. Графическое изображение характеристики показано на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Пример обратнозависимой характеристики МТЗ.

Выполнение АПВ

С помощью АПВ выполняется попытка подать напряжение на отключившуюся линию. Больше половины повреждений, которые возникают на линиях имеют проходящий характер, и после отключения исчезают. Это набросы, схлестывание проводов, перекрытие изоляции (например, грозовое). При повреждении на кабеле, АПВ может быть успешным, но не всегда эффективным, вследствие отгорания жилы кабеля (чаще всего в месте пайки). Место пробоя, при этом заплывает и также удается подать напряжение на кабель, однако все фазы могут не дойти до потребителя.

Кроме указанного назначения АПВ, применяется на воздушных и кабельных линиях для исправления неселективной работы защиты. Такая неселективность часто допускается для того, чтобы не увеличивать выдержку времени защиты. Например, если подключенные к линии трансформаторы включены через предохранители (ПК), а на линии применена отсечка без выдержки времени, при повреждении трансформатора одновременно перегорает предохранитель и отключается линия. Последующее АПВ восстанавливает питание остальных трансформаторов, подключенных к линии.

АПВ также входит в комплекс автоматики понижающей подстанции, подключенной к линии через короткозамыкатель и отделитель. Такие схемы, хотя устарели и в настоящее время не проектируются, но еще широко применяются на действующих подстанциях. Защита трансформатора действует на включение короткозамыкателя, он включается и создает искусственное короткое замыкание на линии, на которое реагирует быстродействующая защита линии. Линия отключается, в бестоковую паузу отключается отделитель (разъединитель с пружинным приводом) после этого линия включается от АПВ.

Еще один пример специального использования АПВ: частотное АПВ–ЧАПВ.

Энергетические предприятия оснащены устройствами АЧР. Назначение АЧР – при дефиците мощности в энергосистеме, возникшем из-за отключения генераторов или связей с питающей энергосистемой, отключить нагрузку. Чем больше дефицит мощности, тем больше мощность нагрузки отключаемой от АЧР. Для этого выполняется много (несколько десятков) очередей АЧР. Они отличаются уставками по частоте и времени срабатывания. После ликвидации дефицита и восстановления частоты необходимо включить отключенных от АЧР потребителей. Эту функцию и выполняет частотное АПВ–ЧАПВ. В отличие от обычного АПВ, которое работает сразу после отключения выключателя ЧАПВ должно работать только после того, как частота восстановится. Это выполняется следующим образом:

После срабатывания АЧР подается напряжение на шинку АЧР, и отключаются присоединения, подключенные к этой шинке. Устройство АЧР перестраивается на уставку по частоте, при которой разрешается включение потребителей (уставка ЧАПВ). Напряжение на шинке ЧАПВ сохраняется до тех пор, пока частота не станет выше этой уставки. После чего напряжение на шинке исчезает, и это является командой для включения отключенных от АЧР фидеров. По этой команде пускаются установленные на фидерах устройства АПВ и включают их в работу.

Выполнение АПВ требуется обязательно на воздушных и на смешанных – кабельно-воздушных линиях, на чисто кабельных линиях применение АПВ не обязательно, однако может быть желательно на разветвленных линиях, где оно может помочь при КЗ на ошиновке подстанций.


Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 409; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!