Общие вопросы выполнения релейной защиты электроэнергетических систем

Сентябрь 14, 2022

Главная
Алгебра
Общие вопросы выполнения релейной защиты электроэнергетических систем

Содержание

2. Литература: Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебник для вузов / В.А. Андреев. – 5-е изд.
3. Назначение релейной защиты В электроэнергетических системах могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы. Релейная защита (РЗ)
4. Подстанция - электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других
5. Вторичные цепи электростанции [подстанции] - совокупность кабелей и проводов, соединяющих устройства управления, автоматики, сигнализации, защиты и
6. Собственные нужды электростанции [подстанции] СН - совокупность вспомогательных устройств и относящейся к ним электрической части, обеспечивающих
7. ВЛ – воздушная линия электропередачи КЛ – кабельная линия электропередачи КЗ – короткое замыкание ОВБ –
8. ТТ – трансформатор тока ТН – трансформатор напряжения Т – силовой трансформатор
9. ПТЭЭС 5.9.1. Силовое электрооборудование электростанций, подстанций и электрических сетей должно быть защищено от коротких замыканий и
10. 5.9.10. В службе РЗА электротехнической лаборатории (ЭТЛ) энергопредприятия на устройства РЗА, находящиеся в эксплуатации, должна быть
11. Классификация устройств РЗА ГОСТ Р 55438-2013 оперативно-диспетчерское управление. Релейная защита и автоматика. Взаимодействие субъектов электроэнергетики и
12. Причины: нарушение изоляции, старение, механическое повреждение, перенапряжение, смыкание проводов на ЛЭП, ошибки персонала. Виды:КЗ – наиболее
13. Условные графические обозначения и диспетчерские наименования в схемах Для обозначения на чертеже схем релейной защиты применяются
15. Элементная база ЭМ – электромеханическая (~80% УРЗА) МЭ – микроэлектронная (~5% УРЗА) МП – микропроцессорная (~15%
16. Электромеханические реле РТ-40 РВ-114
17. Микроэлектронные реле РСТ-80 РПВ-01
18. Микропроцессорные
19. Требования к релейной защите Селективность – способность отключать только поврежденный участок сети. Быстродействие – главное условие
20. Чувствительность – для реагирования на отклонения от нормального режима. Резервирование следующего участка – важное требование. Если
21. Надежность - Защита должна безотказно работать при КЗ в пределах установленной для неё зоны и не
22. Элементы защиты Пусковые органы – непосредственно и непрерывно контролируют состояние и режим работы защищаемого оборудования и
23. Принципы выполнения устройств релейной защиты Различают два способа включения реле на ток и напряжение сети. Первичные
24. Различают два способа воздействия защит на выключатель: прямой и косвенный. Прямой – защите не требуется оперативный
25. Источники оперативного тока Оперативный ток – питает цепи дистанционного управления выключателями, оперативные цепи релейной защиты, автоматики.
27. Скачать презентацию

Слайд 2

Литература:
Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебник для вузов / В.А. Андреев.

– 5-е изд. перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2007. – 639 с.: ил. ISBN 5-06-004826-8.(библиотека ОГАУ)
Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. - М.: энергоатомиздат, 1998. (библиотека ОГАУ)
ГОСТ Р 55438-2013 оперативно-диспетчерское управление. Релейная защита и автоматика. Взаимодействие субъектов электроэнергетики и потребителей электрической энергии при создании (модернизации) и эксплуатации
Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации УТВЕРЖДЕНЫ приказом Минэнерго России от 19 июня 2003 года N 229. ПТЭ ЭС

Слайд 3

Назначение релейной защиты
В электроэнергетических системах могут возникать повреждения и ненормальные режимы

работы.
Релейная защита (РЗ) - часть электрической автоматики, предназначенная для выявления и автоматического отключения поврежденного электрооборудования.
Назначение – выявление места КЗ и быстрое отключение поврежденного участка от неповрежденной части.
Повреждения: короткие замыкания – сверх ток (КЗ), понижение напряжения – потеря устойчивости.
Ненормальные режимы – отклонения напряжения, тока и частоты.

Слайд 4

Подстанция - электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии,

состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств.
Блокировка электротехнического изделия (устройства) – часть электротехнического изделия (устройства), предназначенная для предотвращения или ограничения выполнения операций одними частями изделия при определенных состояниях или положениях других частей изделия в целях предупреждения возникновения в нем недопустимых состояний или исключения доступа к его частям, находящимся под напряжением. (сокращенно - оперативной блокировкой)
Оперативный ток – питает цепи дистанционного управления выключателями, оперативные цепи релейной защиты, автоматики.
Схема – документ, содержащий условные графические изображения составных частей технического предмета и связи между составными частями.

Слайд 5

Вторичные цепи электростанции [подстанции] - совокупность кабелей и проводов, соединяющих устройства

управления, автоматики, сигнализации, защиты и измерения электростанции [подстанции]
Диспетчерское наименование – название ЛЭП, основного и вспомогательного оборудования подстанции (электростанции), устройств РЗА, СДТУ и АСДУ, которое однозначно определяет оборудование или устройство в пределах одного объекта электроэнергетики и ЛЭП в пределах зоны эксплуатационной ответственности.
Закрытое распределительное устройство (ЗРУ) - электрическое распределительное устройство, оборудование которого расположено в помещении.
Открытое распределительное устройство (ОРУ) - электрическое распределительное устройство, оборудование которого расположено на открытом воздухе
Коммутационный электрический аппарат - электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрической цепи и проведения тока.

Слайд 6

Собственные нужды электростанции [подстанции] СН - совокупность вспомогательных устройств и относящейся

к ним электрической части, обеспечивающих работу электростанции [подстанции]
Электрическая сеть - совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.
Электрооборудование – любое оборудование, предназначенное для производства, преобразования, передачи, распределения или потребления электроэнергии (в том числе машины, трансформаторы, аппараты, измерительные приборы, устройства защиты, кабельная продукция, электроприемники).
Ячейка – часть подстанции, РУ, содержащая всю или часть коммутационной и/или иной аппаратуры одного присоединения.

Слайд 7

ВЛ – воздушная линия электропередачи
КЛ – кабельная линия электропередачи
КЗ – короткое

замыкание
ОВБ – оперативно-выездная бригада
ОПН – ограничитель перенапряжения
РП – распределительный пункт
РПН – устройство регулирования под нагрузкой
ТП – трансформаторная подстанция
УРОВ – устройство резервирования отказов выключателей
АПВ – автоматическое повторное включение
АВР – автоматическое включение резерва
АЧР – Автоматическая частотная разгрузка
АПНУ – автоматика предотвращения нарушения устойчивости
АЛАР – автоматика ликвидации асинхронного режима
УПАСК – устройство передачи аварийных сигналов и команд
АРН – автоматика регулирования напряжения
АРВ – автоматическое регулирование возбуждения
ОМП – определение места повреждения на ЛЭП
РАС – регистратор аварийных событий
ТО – токовая отсечка
МТЗ – максимально токовая защита
ДЗ – дистанционная защита
ТЗНП – токовая защита нулевой последовательности

Слайд 8

ТТ – трансформатор тока
ТН – трансформатор напряжения
Т – силовой трансформатор

Слайд 9

ПТЭЭС
5.9.1. Силовое электрооборудование электростанций, подстанций и электрических сетей должно быть защищено

от коротких замыканий и нарушений нормальных режимов устройствами релейной защиты, автоматическими выключателями или предохранителями и оснащено устройствами электроавтоматики, в том числе устройствами противоаварийной автоматики и устройствами автоматического регулирования.
Устройства релейной защиты и электроавтоматики (РЗА), в том числе противоаварийной автоматики, по принципам действия, уставкам, настройке и выходным воздействиям должны соответствовать схемам и режимам работы энергосистем и постоянно находиться в работе, кроме устройств, которые должны выводиться из работы в соответствии с назначением и принципом действия, режимом работы энергосистемы и условиями селективности.
5.9.5. Силовое электрооборудование и линии электропередачи могут находиться под напряжением только с включенной релейной защитой от всех видов повреждений. При выводе из работы или неисправности отдельных видов защит оставшиеся в работе устройства релейной защиты должны обеспечить полноценную защиту электрооборудования и линий электропередачи от всех видов повреждений. Если это условие не выполняется, должна быть осуществлена временная быстродействующая защита или введено ускорение резервной защиты, или присоединение должно быть отключено.

Слайд 10

5.9.10. В службе РЗА электротехнической лаборатории (ЭТЛ) энергопредприятия на устройства РЗА, находящиеся

в эксплуатации, должна быть следующая техническая документация:
паспорта-протоколы;
инструкции или методические указания по наладке и проверке;
технические данные об устройствах в виде карт уставок и характеристик;
исполнительные рабочие схемы: принципиальные, монтажные или принципиально-монтажные;
рабочие программы вывода в проверку (ввода в работу) сложных устройств РЗА с указанием последовательности, способа и места отсоединения их цепей от остающихся в работе устройств РЗА, цепей управления оборудованием и цепей тока и напряжения; перечень групп устройств, на которые должны быть составлены рабочие программы, утверждается техническим руководителем энергосистемы или энергообъекта.
Результаты технического обслуживания должны быть занесены в паспорт-протокол (подробные записи по сложным устройствам РЗА при необходимости должны быть сделаны в рабочем журнале).
В службах РЗА всех уровней управления должны быть технические данные об устройствах, находящихся в управлении и ведении этих служб, в виде карт (таблиц) или журналов (характеристик), принципиальных или структурных схем (технологических алгоритмов функционирования).

Слайд 11

Классификация устройств РЗА
ГОСТ Р 55438-2013 оперативно-диспетчерское управление. Релейная защита и автоматика.

Взаимодействие субъектов электроэнергетики и потребителей электрической энергии при создании (модернизации) и эксплуатации

Слайд 12

Причины: нарушение изоляции, старение, механическое повреждение, перенапряжение, смыкание проводов на ЛЭП,

ошибки персонала.
Виды:КЗ – наиболее тяжелое.
Просадка напряжения
Замыкание на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью
Перенапряжения
Ненормальные режимы
Перегрузка оборудования – перегрев оборудования и изоляции, её ускоренный износ.
Качания в системах – выход из синхронизма параллельно работающих генераторов.
Повышение напряжения – при внезапном отключении нагрузки.

Подробнее о повреждениях

Слайд 13

Условные графические обозначения и диспетчерские наименования в схемах
Для обозначения на чертеже

схем релейной защиты применяются специальные условные обозначения электрических машин, аппаратов, реле приборов и др.
Т1 - Главный трансформатор
ТН - Трансформатор напряжения
ТТ - Трансформатор тока
РР - Реактор токоограничивающий
СШ - Система шин
В 110кВ – Выключатель
ЛР – линейный разъединитель
СВ - Выключатель секционирующий
ОВ – Выключатель обходной
КЛ - Кабельная линия
ВЛ - Воздушная линия
Г - генератор

Слайд 14

Слайд 15

Элементная база
ЭМ – электромеханическая (~80% УРЗА)
МЭ – микроэлектронная (~5% УРЗА)
МП –

микропроцессорная (~15% УРЗА)

Слайд 16

Электромеханические реле
РТ-40
РВ-114

Слайд 17

Микроэлектронные реле
РСТ-80
РПВ-01

Слайд 18

Микропроцессорные

Слайд 19

Требования к релейной защите
Селективность – способность отключать только поврежденный участок сети.
Быстродействие

– главное условие для сохранения устойчивости параллельной работы генераторов. Уменьшается время снижения напряжения у потребителей, повышается эффективность АПВ, уменьшается ущерб для оборудования.

tоткл=tз+tв, где tз – время действия защиты,
tв – время отключения выключателя – 0,15...0,06 с.
Быстродействующей считается защита, имеющая диапазон срабатывания – 0,1...0,2 с, самые быстродействующие – 0,02...0,04 с.
В ряде случаев требование быстродействия является определяющим.
Быстродействующие защиты могут быть и неселективными, для исправления неселективности используется АПВ.
Время действия релейной защиты для ВЛ 300-500 кВ - 0,1...0,12с; ВЛ 110-220 кВ 0,15...0,3с; ВЛ 6-10кВ 1,5...3с.

Слайд 20

Чувствительность – для реагирования на отклонения от нормального режима.
Резервирование следующего участка

– важное требование. Если защита по принципу своего действия не работает за пределами основной зоны, ставят специальную резервную защиту.
Чувствительность защиты должна быть такой, чтобы она действовала при КЗ в конце установленной зоны действия в минимальном режиме системы.
Чувствительность защиты характеризуется коэффициентом чувствительности kч

где Iк.мин – минимальный ток КЗ,
Iс.з – ток срабатывания защиты.

Слайд 21

Надежность - Защита должна безотказно работать при КЗ в пределах установленной

для неё зоны и не должна ложно срабатывать в режимах, при которых её работа не предусматривается.

Слайд 22

Элементы защиты
Пусковые органы – непосредственно и непрерывно контролируют состояние и

режим работы защищаемого оборудования и реагируют на возникновение КЗ и нарушение нормального режима работы.
Это различные реле – автоматические устройства, срабатывающие при определенном значении воздействующей на него величины.
Логические органы – воспринимают команды пусковых органов и в зависимости от их сочетания, по заданной программе производят заранее предусмотренные операции.
Реле также подразделяются на основные и вспомогательные.
Типы основных реле: тока;
напряжения;
сопротивления;
мощности (определяющие величину и направление (знак)).
Реле бывают максимальными – действующие при возрастании контролируемой величины, и минимальными – при снижении этой величины.
Специальные реле: частоты;
тепловые.
Типы вспомогательных реле: времени;
указательные (для сигнализации);
промежуточные (передающие действие основных защит на отключение выключателей).

Слайд 23

Принципы выполнения устройств релейной защиты
Различают два способа включения реле на ток

и напряжение сети.
Первичные реле – включены непосредственно (рис.1).
Вторичные реле – через измерительные трансформаторы тока и напряжения (рис.2)

Слайд 24

Различают два способа воздействия защит на выключатель: прямой и косвенный.
Прямой –

защите не требуется оперативный ток, однако реле должны развивать большие усилия, поэтому не могут быть очень точными Косвенный – отличаются большой точностью. Проще осуществляется взаимодействие между реле. Однако для реле косвенного действия необходим источник оперативного тока

Слайд 25

Источники оперативного тока
Оперативный ток – питает цепи дистанционного управления выключателями, оперативные

цепи релейной защиты, автоматики.

Постоянный оперативный ток

Источниками данного тока являются аккумуляторные батареи напряжением 110...220 В

Общие вопросы выполнения релейной защиты электроэнергетических систем

Содержание

Литература:Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебник для вузов / В.А. Андреев.

Назначение релейной защитыВ электроэнергетических системах могут возникать повреждения и ненормальные режимы

Подстанция - электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии,

Вторичные цепи электростанции [подстанции] - совокупность кабелей и проводов, соединяющих устройства

Собственные нужды электростанции [подстанции] СН - совокупность вспомогательных устройств и относящейся

ВЛ – воздушная линия электропередачиКЛ – кабельная линия электропередачиКЗ – короткое

ТТ – трансформатор токаТН – трансформатор напряженияТ – силовой трансформатор

ПТЭЭС 5.9.1. Силовое электрооборудование электростанций, подстанций и электрических сетей должно быть защищено

5.9.10. В службе РЗА электротехнической лаборатории (ЭТЛ) энергопредприятия на устройства РЗА, находящиеся

Классификация устройств РЗАГОСТ Р 55438-2013 оперативно-диспетчерское управление. Релейная защита и автоматика.

Причины: нарушение изоляции, старение, механическое повреждение, перенапряжение, смыкание проводов на ЛЭП,

Условные графические обозначения и диспетчерские наименования в схемахДля обозначения на чертеже

Элементная базаЭМ – электромеханическая (~80% УРЗА)МЭ – микроэлектронная (~5% УРЗА)МП –

Электромеханические релеРТ-40РВ-114

Микроэлектронные релеРСТ-80РПВ-01