РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА НА ГПП
Все электроустановки оборудуются устройствами релейной защиты, предназначенными для отключения защищаемого участка в цепи или элемента в случае его повреждения, если это повреждение влечет за собой выход из строя элемента или электроустановки в целом. Релейная защита срабатывает и тогда, когда возникают условия, угрожающие нарушением нормального режима работы электроустановки.
В релейной защите электроустановок защитные функции возложены на реле, которые служат для подачи импульса на автоматическое отключение элементов электроустановки или сигнала о нарушении нормального режима работы оборудования, участка электроустановки, линии и т. д.
Реле представляет собой аппарат, реагирующий на изменение какой-либо физической величины, например, тока, напряжения, давления, температуры. Когда отклонение этой величины оказывается выше допустимого, реле срабатывает и его контакты, замыкаясь или размыкаясь, производят необходимые переключения с помощью педали или отключения напряжения в цепях управления электроустановкой.
Защита силовых трансформаторов. Защита, устанавливаемая на силовом трансформаторе, должна или обеспечивать его отключение при междуфазных и витковых коротких замыканиях, а также при замыканиях на землю, или подавать сигнал о ненормальном режиме работы трансформатора.
Виды защит, устанавливаемых на трансформаторе, определяют мощностью трансформатора, его назначением, местом установки и другими требованиями, предъявляемыми к режиму его эксплуатации. В условиях электроснабжения промышленных предприятий силовые трансформаторы устанавливают:
|
|
|
- На ГПП с первичным напряжением 220, 110, 35 кВ и вторичным напряжением 6, 10, 20, 35 кВ при мощности одного трансформатора от 1000 до 63000 кВА;
- На ЦП с первичным напряжением 6, 10, 20, 35 кВ и вторичным напряжением 0,23; 0,4; 0,69 кВ при единичной мощности от 100 до 2500 кВА;
- На специальных установках (электропечных, выпрямительных и др.).
Дифференциальная продольная защита. Такая защита основана на принципе сравнения токов в начале и конце защищаемого участка, например, в начале и конце обмоток силового трансформатора, генератора, двигателя. Так, участок между трансформаторами тока, установленными на высшей и низшей сторонах силового трансформатора, считается защищаемой зоной.
Если характеристики трансформаторов тока будут одинаковыми, то в нормальном режиме, а также при внешнем коротком замыкании токи во вторичных обмотках трансформаторов тока будут равны, их разность будет равна нулю, поэтому ток через обмотку токового и промежуточного реле протекать не будет, а, следовательно, защита при таких условиях действовать не будет.
|
|
|
Дифференциальная защита надежна, обладает высокой чувствительностью и является быстродействующей, так как по условиям селективности для нее не требуется выдержка времени. Однако она не обеспечивает защиты при внешних коротких замыканиях и может давать ложные отключения при обрыве в соединительных проводах вторичной цепи. Условием надежной работы дифференциальной защиты является отстройка тока небаланса, возникающего из-за некоторого различия в характеристиках трансформаторов тока.
При установке дифференциальной защиты на трансформаторах необходимо учитывать следующее: первичные и вторичные обмотки силовых трансформаторов имеют разные схемы соединения (Y/∆, ∆/Y и др.), поэтому их токи имеют сдвиг по фазе. Для его компенсации вторичные обмотки трансформаторов тока должны иметь схему соединения, обратную схеме соединения обмоток трансформатора.
Защита внутренних повреждений в трансформаторе. Эта защита осуществляется газовым реле ПГЗ-22. Повреждения внутри трансформатора, вызванные витковыми и междуфазными замыканиями, сопровождаются выделением газа и понижением уровня масла. При всех видах повреждений газы, образовавшиеся в результате разложения масла и изоляции проводов, направляются через реле, установленное на трубопроводе, соединяющем бак трансформатора с расширителем, и вытесняют масло из камеры реле в расширитель. В результате этого уровень масла в газовом реле понижается, установленные в реле поплавки опускаются, а прикрепленные к ним колбочки с ртутными контактами поворачиваются. При этом действует предупреждающий сигнал.
|
|
|
При бурном газообразовании, сопровождающемся течением струи масла под давлением, поворачиваются поплавок и колбочка с контактами. Последние, замыкаясь, действуют через указательные и промежуточные реле на отключение.
Максимально-токовая защита от сверхтоков при внешних коротких замыканиях. Такая защита осуществляется двумя реле прямого действия типа РТВ. Ток срабатывания максимально-токовой защиты отстраивается от максимального тока нагрузки в наиболее тяжелом режиме работы трансформатора.
В схемах защиты трансформаторов большой мощности, в которых при внешних коротких замыканиях напряжения не бывают ниже допустимых, максимально-токовая защита может выполняться с блокировкой минимального напряжения. В этом случае после срабатывания реле минимального напряжения при напряжениях, ниже допустимого, дает импульс на включение максимально-токовой защиты. Применение блокировки минимального напряжения дает возможность исключить действия максимально-токовой защиты при кратковременных снижениях напряжения.
|
|
|
Защита от перегрузки. Такую защиту осуществляют одним реле РТ-80 (Т/В) с ограниченной зависимой характеристикой. Защита действует на сигнал или отключение с выдержкой времени, которая на ступень больше выдержки времени максимально-токовой защиты, применяемой от сверхтоков при внешних коротких замыканиях.
Защита трансформаторов, питающих специальные установки. На трансформаторах, питающих дуговые электропечные установки, устанавливают в основном те же защиты, что и на трансформаторах, питающих силовые и осветительные установки. При этом учитывают особенности работы дуговых электрических печей в режиме короткого замыкания, а также наличие в печных установках устройства автоматического регулирования, при котором установленная защита не должная действовать.
К устройствам сетевой автоматики относятся устройства автоматического повторного включения (АПВ) и автоматического включения резервного питания и оборудования (АВР).
Учитывая, что устройства автоматики в системах электроснабжения работают сравнительно редко, основными требованиями, предъявляемыми к ним, являются простота и надежность.
Экономическая эффективность автоматизации определяется главным образом сокращением числа обслуживающего персонала и уменьшением простоев промышленного производства. Поэтому считают, что автоматизация экономически целесообразна, если дополнительные ежегодные затраты на нее меньше вероятного ущерба от простоя при нарушении электроснабжения.
Автоматическое включение резерва (АВР) должно предусматриваться для всех ответственных потребителей, поэтому на подстанциях, питающих потребителей 1-й категории, АВР является обязательным.
Пуск в действие АВР может осуществляться реле минимального напряжения, контролирующим напряжение на отдельных секциях шин, или совместным действием этого реле и реле понижения частоты, что обеспечивает действие АВР в пределах 0,2-1 с после прекращения питания. Время действия АВР должно уменьшаться в направлении от потребителей к источнику питания и согласовываться с временем действия защит линий, отходящих от сборных шин резервируемой установки.
Успешное и эффективное действие АВР обеспечивается при достаточной мощности резервного источника питания или автоматической разгрузкой по току.
Автоматическое повторное включение (АПВ). Всякое короткое замыкание в сети сопровождается действием соответствующей защиты и отключением линии, что приводит к электроснабжению объектов. Однако в ряде случаев возникающие короткие замыкания носят кратковременный характер, и нарушенная изоляция восстанавливается, например, при поверхностных разрядах на изоляторах, при кратковременном перекрытии проводов воздушных линий и др. Чтобы быстрее восстановить электроснабжение объектов, применяется АПВ. Наибольшее применение имеют однократные трехфазные АПВ, когда включение производится повторно один раз всеми тремя фазами.
Различают два вида АПВ - механическое и электрическое. Механическое АПВ применяется на ручных пружинных и грузовых приводах; электрическое - на любых приводах с дистанционным управлением с помощью специальных реле заводского изготовления.
Устройства АПВ, так же, как и устройства АВР, выполняют на постоянном и переменном оперативных токах. АПВ, выполненные на постоянном оперативном токе, применяют для выключателей с электромагнитным и пневматическим приводами, а на переменном оперативном токе – для выключателей с грузовыми и пружинными приводами.
К устройствам АПВ предъявляются следующие основные требования:
- не должны действовать при отключении выключателя вручную, дистанционно или при помощи телеуправления;
- должны исключать возможность многократного включения выключателя на короткое замыкание.
В механических устройствах АПВ включение выключателя происходит за счет энергии заведенной пружины привода или за счет энергии падающего груза.
После каждого срабатывания привода действует автоматический моторный редуктор, заводящий пружину. Достоинство механического устройства АПВ - отсутствие аккумуляторных батарей или компрессорных установок, необходимых при применении выключателей с электромагнитными и пневматическими приводами.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1667; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!