N. V. Chernobrovov

PROTEKSYON sa relay

IKALIMANG EDISYON, REVISED

Inaprubahan ng USSR Ministry of Energy and Electrification

bilang tulong sa pagtuturo para sa mga mag-aaral ng enerhiya

at mga paaralang teknikal sa pagtatayo ng enerhiya

"ENERHIYA" MOSCOW 1974

UDC 621.316..925 (075)

Chernobrovov N.V.

Proteksyon ng relay ng Ch-49. Teksbuk para sa mga teknikal na paaralan. Ed. Ika-5, binago at karagdagang M., "Enerhiya", 1974. 680 p. na may sakit.

Sinusuri ng libro ang proteksyon ng relay ng mga de-koryenteng network, kagamitan ng power plant at mga distribution busbar. Ang ikaapat na edisyon ng aklat ay nai-publish sa

Ang aklat ay inilaan bilang isang aklat-aralin para sa mga mag-aaral ng mga kolehiyo ng power engineering at maaaring gamitin ng mga mag-aaral ng mga unibersidad sa electrical engineering at power engineering, gayundin ng mga inhinyero at technician na kasangkot sa operasyon, pag-install at disenyo ng proteksyon ng relay ng mga power plant at network. .

30311-601 051(01)-74

Publishing house na "Enerhiya", 1974

PAUNANG-PAGUNANG SA IKALIMANG EDISYON

Awtomatikong inaalis ng proteksyon ng relay ang pinsala at abnormal na mga kondisyon sa elektrikal na bahagi ng mga sistema ng kuryente at ito ang pinakamahalagang automation na tinitiyak ang kanilang maaasahan at matatag na operasyon.

SA Sa modernong mga sistema ng enerhiya, ang kahalagahan ng proteksyon ng relay ay lalong tumataas dahil sa mabilis na paglaki ng kapangyarihan ng mga sistema ng enerhiya, ang kanilang pag-iisa sa mga solong sistemang konektado sa kuryente sa loob ng ilang rehiyon, sa buong bansa, at maging sa ilang mga estado.

Ang katangian ng mga modernong sistema ng enerhiya ay ang pagbuo ng mataas at ultra-mataas na boltahe na mga network, sa tulong ng kung saan ang mga sistema ng enerhiya ay magkakaugnay at ang malalaking daloy ng elektrikal na enerhiya ay inililipat mula sa makapangyarihang mga planta ng kuryente patungo sa malalaking sentro ng pagkonsumo.

SA Sa Unyong Sobyet, sa batayan ng 500 kV network, ang Unified Energy System of the country (UES) ay nilikha, malakas at mahabang mga linya ng paghahatid ay itinatayo 500-750 kV, at sa malapit na hinaharap ay pinlano na lumikha ng mas malakas na pagpapadala ng 1150 kV alternating current at 1500 kV direct current, ang pinakamalaking thermal, hydraulic at nuclear power plants ay itinatayo, at ang kapasidad ng mga power unit ay dumarami. Alinsunod dito, ang kapangyarihan ng mga de-koryenteng substation ay tumataas, ang pagsasaayos ng mga de-koryenteng network ay nagiging mas kumplikado at ang kanilang pagkarga ay tumataas.

Ang paglaki ng mga load, pagtaas ng haba ng mga linya ng paghahatid ng kuryente, at paghihigpit ng mga kinakailangan para sa katatagan ng mga power system ay nagpapalubha sa mga kondisyon ng pagpapatakbo ng proteksyon ng relay at nagpapataas ng mga kinakailangan para sa bilis, sensitivity at pagiging maaasahan nito. Sa pagsasaalang-alang na ito, mayroong isang patuloy na proseso ng pag-unlad at pagpapabuti ng teknolohiya ng proteksyon ng relay, na naglalayong lumikha ng higit pa at mas advanced na proteksyon na nakakatugon sa mga kinakailangan ng modernong enerhiya.

Ang mga bagong proteksyon ay ginagawa at inilalagay sa operasyon para sa malayuang paghahatid ng kuryente ng napakataas na boltahe, para sa malalaking generator, transformer at power unit. Ang mga proteksyon sa distansya na may mga kumplikadong katangian ay binuo na ginagawang posible na makakuha ng pinakamainam na solusyon sa isang napakakomplikadong problema - maaasahang detuning ng proteksyon laban sa pagkarga at pag-indayog habang pinapanatili ang sapat na sensitivity sa panahon ng mga short circuit. Hinahanap ang mga paraan upang mapabuti ang pagharang laban sa mga swing at pinsala sa mga circuit ng boltahe. Ang mga paraan para sa pagrereserba ng mga pagkabigo ng mga proteksyon at switch ay pinapabuti. Ang trend patungo sa pag-abandona sa mga electromechanical relay at paglipat sa static, non-contact system ay nagiging mas malinaw.

Sa pagsasaalang-alang na ito, malawak itong ginagamit sa mga aparatong proteksyon ng relay para sa mga aparatong semiconductor (diodes, transistors, thyristors). Ang mga disenyo ng relay batay sa mga magnetic na elemento ay binuo. Sinusubukang gumamit ng mga contact relay na mas maaasahan kaysa sa mga nakasanayang disenyong electromekanikal. Kabilang sa mga naturang relay ang mga selyadong contact na may kontrol na magnetic (reed switch), na mga relay na walang anchor (ginagamit sa teknolohiya ng computer). Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na bilis, pagiging maaasahan at maliit na sukat. Ang posibilidad ng paggamit ng isang digital na computer upang maisagawa ang mga function ng proteksyon ng relay ay isinasaalang-alang.

Ito ay nagiging lalong kinakailangan na gumamit ng isang digital na computer upang kalkulahin ang mga setting ng proteksyon, dahil ang mga naturang kalkulasyon sa modernong mga sistema ng kuryente ay napaka-labor-intensive at nakakaubos ng oras.

Kaugnay ng pagtaas ng mga short-circuit na alon na dulot ng pagtaas sa kapasidad ng pagbuo ng mga sistema ng kuryente, ang mga isyu ng katumpakan ng pagbabago ng mga pangunahing alon na nagbibigay ng mga elemento ng pagsukat ng proteksyon ng relay ay nagiging may kaugnayan. Upang malutas ang problemang ito, ang mga pag-aaral ay isinasagawa sa pag-uugali ng kasalukuyang mga transformer, ang mga posibilidad para sa pagtaas ng kanilang katumpakan ay pinag-aaralan, ang mga praktikal na pamamaraan para sa pagkalkula ng mga pagkakamali ng kasalukuyang mga transformer ay binuo, at ang mga bago, mas tumpak na mga pamamaraan para sa pagbabago ng mga pangunahing alon ay ginagawa. hinanap.

Bilang paghahanda para sa muling pag-isyu ng libro, hinangad ng may-akda na ipakita ang mga bagong pag-unlad sa domestic na teknolohiya sa mga lugar ng pag-unlad nito na nakalista sa itaas. Kasama sa aklat ang mga bagong proteksyon at teknikal na solusyon na nakahanap na ng aplikasyon sa pagsasanay o may tunay na pag-asa ng aplikasyon. Isinasaalang-alang ito, ang mga pagbabago at pagdaragdag ay ginawa sa ikatlong kabanata, na nakatuon sa kasalukuyang mga transformer, sa ika-labing limang kabanata, na nagtatakda ng mga prinsipyo ng proteksyon ng generator, at sa ika-labing pitong kabanata, tungkol sa proteksyon ng mga yunit. Ang mga pagbabago at paglilinaw ay ginawa sa natitirang mga kabanata, na pangunahing naglalayong mapabuti ang pagtatanghal.

Ang may-akda ay nagpapahayag ng pasasalamat sa tagasuri ng libro na si T. N. Dorodnova para sa isang bilang ng mga kapaki-pakinabang na komento. Hinihiling ng may-akda na ang lahat ng mga kagustuhan at komento ay ipadala sa address: 113114, Moscow, Shlyuzovaya embankment, 10, Publishing House "Energia".

CHAPTER FIRST

MGA PANGKALAHATANG KONSEPTO TUNGKOL SA RELAY PROTECTION

1-1.LAYUNIN NG RELAY PROTEKSYON

Sa mga sistema ng enerhiya, pinsala at abnormal na mga kondisyon ng pagpapatakbo ng mga de-koryenteng kagamitan ng mga planta ng kuryente at mga substation, maaaring mangyari ang kanilang switchgear, mga linya ng kuryente at mga pag-install ng elektrikal ng mga consumer ng kuryente.

Ang pinsala sa karamihan ng mga kaso ay sinamahan ng isang makabuluhang pagtaas sa kasalukuyang at isang malalim na pagbaba sa boltahe sa mga elemento ng sistema ng kapangyarihan.

Ang tumaas na kasalukuyang bumubuo ng isang malaking halaga ng init, na nagiging sanhi ng pagkasira sa lugar ng fault at mapanganib na pag-init ng mga hindi nasirang linya at kagamitan kung saan dumadaan ang kasalukuyang ito.

Ang pagbaba ng boltahe ay nakakagambala sa normal na operasyon ng mga mamimili ng kuryente at ang katatagan ng parallel na operasyon ng mga generator at ang sistema ng kuryente sa kabuuan.

Ang mga abnormal na kondisyon ay kadalasang humahantong sa mga paglihis ng mga halaga ng boltahe, kasalukuyang at dalas mula sa mga pinahihintulutang halaga. Kapag bumaba ang dalas at boltahe, may panganib ng pagkagambala sa normal na operasyon ng mga mamimili at ang katatagan ng sistema ng kuryente, at ang pagtaas ng boltahe at kasalukuyang nagbabanta sa pagkasira ng kagamitan at mga linya ng kuryente.

Kaya, ang pinsala ay nakakagambala sa pagpapatakbo ng sistema ng kuryente at mga mamimili ng kuryente, at ang mga abnormal na kondisyon ay lumilikha ng posibilidad ng pagkasira o pagkagambala ng sistema ng kuryente.

Upang matiyak ang normal na operasyon ng sistema ng enerhiya at mga mamimili ng kuryente, kinakailangang kilalanin at paghiwalayin ang lokasyon ng pinsala mula sa hindi nasirang network sa lalong madaling panahon, sa gayon ay maibabalik ang normal na mga kondisyon ng operating at itigil ang pagkasira sa lokasyon ng pinsala.

Ang mga mapanganib na kahihinatnan ng abnormal na mga mode ay maaari ding maiwasan kung ang isang paglihis mula sa normal na mode ay napansin sa isang napapanahong paraan at ang mga hakbang ay ginawa upang maalis ito (halimbawa, bawasan ang kasalukuyang kapag ito ay tumaas, babaan ang boltahe kapag ito ay tumaas, atbp. ).

Kaugnay nito, kailangang lumikha at gumamit ng mga awtomatikong device na nagsasagawa ng mga operasyong ito at nagpoprotekta sa system at mga elemento nito mula sa mga mapanganib na bunga ng pinsala at abnormal na mga kondisyon.

Sa una, ang mga piyus ay ginamit bilang naturang proteksyon. Gayunpaman, habang ang kapangyarihan at boltahe ng mga electrical installation ay lumago at ang kanilang switching circuits ay naging mas kumplikado, ang pamamaraang ito ng proteksyon ay naging hindi sapat, kaya naman ang mga proteksiyon na aparato ay nilikha gamit ang mga espesyal na awtomatikong makina - mga relay, na tinatawag na proteksyon ng relay.

Ang proteksyon ng relay ay ang pangunahing uri ng electrical automation, kung wala ang normal at maaasahang operasyon ng mga modernong sistema ng enerhiya ay imposible.

Patuloy nitong sinusubaybayan ang estado at operating mode ng lahat ng elemento ng power system at tumutugon sa paglitaw ng pinsala at abnormal na mga kondisyon.

Kapag nangyari ang pinsala, kinikilala at dinidiskonekta ng proteksyon ang nasirang lugar mula sa system sa pamamagitan ng pagkilos sa mga espesyal na switch ng kuryente na idinisenyo upang matakpan ang mga fault currents.

Kapag nangyari ang mga abnormal na kondisyon, kinikilala ng proteksyon ang mga ito at, depende sa likas na katangian ng paglabag, nagsasagawa ng mga operasyong kinakailangan upang maibalik ang mga normal na kondisyon, o nagpapadala ng signal sa mga tauhan ng tungkulin.

Sa modernong mga sistema ng kuryente, ang proteksyon ng relay ay malapit na nauugnay sa electrical automation, na idinisenyo upang mabilis na awtomatikong maibalik ang normal na operasyon at magbigay ng kapangyarihan sa mga mamimili.

Ang mga pangunahing device ng naturang automation ay kinabibilangan ng: automatic recloser (AR), automatic switch para sa backup power supplies and equipment (AVR) at automatic frequency shedding (AFS).

Isaalang-alang natin nang mas detalyado ang mga pangunahing uri ng pinsala at abnormal na mga kondisyon na nangyayari sa mga electrical installation at ang kanilang mga kahihinatnan.

1-2. PINSALA SA MGA ELECTRICAL INSTALLATION

Karamihan sa mga fault sa mga electrical system ay nagreresulta sa mga short circuit sa pagitan ng mga phase o sa lupa (Figure 1-1). Sa mga windings ng mga de-koryenteng makina at mga transformer, bilang karagdagan sa mga maikling circuit, may mga maikling circuit sa pagitan ng mga pagliko ng isang yugto.

Ang mga pangunahing sanhi ng pinsala ay:

1) paglabag sa pagkakabukod ng mga live na bahagi na sanhi ng pagtanda nito, hindi kasiya-siyang kondisyon, overvoltage, pinsala sa makina;

2) pinsala sa mga wire at mga suporta sa linya ng kuryente na dulot ng kanilang hindi kasiya-siyang kondisyon, yelo, hangin ng bagyo, dancing wire at iba pang dahilan;

3) mga error ng tauhan sa panahon ng mga operasyon (i-off ang mga disconnector sa ilalim ng pagkarga, pag-on sa mga ito sa isang maling kaliwang grounding, atbp.).

Ang lahat ng pinsala ay bunga ng mga depekto sa disenyo o di-kasakdalan ng kagamitan, hindi magandang kalidad na pagmamanupaktura, mga depekto sa pag-install, mga pagkakamali sa disenyo, hindi kasiya-siya o hindi wastong pangangalaga ng kagamitan, abnormal na mga mode ng pagpapatakbo ng kagamitan, pagpapatakbo ng kagamitan sa mga kondisyon kung saan

rye hindi ito kalkulado. Samakatuwid, ang pinsala ay hindi maaaring ituring na hindi maiiwasan, ngunit sa parehong oras, ang posibilidad ng paglitaw nito ay hindi maaaring balewalain.

Mga short circuit(k.z.) ay ang pinaka-mapanganib at matinding uri ng pinsala. May short circuit e. d.s. E ng power source (generator) ay short-circuited sa pamamagitan ng medyo mababang resistensya ng mga generator, transformer at linya (tingnan ang Fig. 1-

1, a - d at f).

Samakatuwid, sa isang short-circuited circuit. d.s. isang malaking kasalukuyang Ic ang lumitaw, na tinatawag na short-circuit current.

Ang mga short circuit ay nahahati sa tatlong-phase, two-phase at single-phase depende sa bilang ng mga closed phase; para sa mga short circuit na may at walang lupa; mga short circuit sa isa o dalawang network point (Fig. 1-1).

May short circuit dahil sa pagtaas ng kasalukuyang, ang pagbaba ng boltahe sa mga elemento ng system ay tumataas, na humahantong sa pagbaba ng boltahe sa lahat ng mga punto ng network, dahil ang boltahe sa

anumang punto M (Larawan 1-2, a) UM - E-Ik zm, kung saan E - e. d.s. power source, at ang zM ay ang paglaban mula sa power source hanggang point M.

Ang pinakamalaking pagbawas sa boltahe ay nangyayari sa maikling circuit. (point K) at sa kalapit na paligid nito (Fig. 1-2, a). Sa mga network point na malayo sa lugar ng pinsala,

nababawasan ang tensyon.

Nangyayari bilang resulta ng short circuit. Ang pagtaas ng kasalukuyang at pagbaba ng boltahe ay humantong sa isang bilang ng mga mapanganib na kahihinatnan:

a) Short-circuit kasalukuyang Ik, ayon sa batas ng Joule-Lenz, ay naglalabas ng init Q = kIk 2 rt sa aktibong paglaban r ng circuit kung saan ito dumadaan sa oras t.

Sa lugar ng pinsala, ang init na ito at ang apoy ng electric arc ay gumagawa ng malaking pagkawasak, ang laki nito ay mas malaki, mas malaki ang kasalukuyang Ik at oras t.

Dumadaan sa hindi nasirang kagamitan at mga linya ng kuryente, short-circuit current. Pinapainit ko ang mga ito nang higit sa pinahihintulutang limitasyon, na maaaring magdulot ng pinsala sa pagkakabukod at mga buhay na bahagi.

b) Pagbawas ng boltahe sa panahon ng short circuit. nakakagambala sa gawain ng mga mamimili.

Ang pangunahing mamimili ng kuryente ay asynchronous electric motors.

Samakatuwid, na may malalim na pagbaba sa boltahe, ang rotational torque ng mga de-koryenteng motor ay maaaring mas mababa kaysa sa sandali ng paglaban ng mga mekanismo, na humahantong sa kanilang paghinto.

Ang normal na operasyon ng mga pag-install ng ilaw, na bumubuo sa pangalawang makabuluhang bahagi ng mga mamimili ng kuryente, ay naaabala rin kapag bumababa ang boltahe.

Ang mga computing at control machine, na malawakang ipinakilala kamakailan, ay partikular na sensitibo sa pagbaba ng boltahe.

c) Ang pangalawa, pinakamalubhang kahihinatnan ng pagbaba ng boltahe ay isang paglabag sa katatagan ng parallel na operasyon ng mga generator. Ito ay maaaring humantong sa pagbagsak ng sistema at pagkawala ng kapangyarihan sa lahat ng mga mamimili nito.

Ang mga dahilan para sa pagkabulok na ito ay maaaring ipaliwanag gamit ang halimbawa ng sistema na ipinapakita sa Fig. 1-2, b. Sa normal na mode, ang mekanikal na metalikang kuwintas ng mga turbine ay balanse ng counteracting torque na nilikha ng electrical load ng mga generator, bilang isang resulta kung saan ang bilis ng pag-ikot ng lahat ng mga turbogenerator ay pare-pareho at katumbas ng kasabay. Kung magkaroon ng short circuit sa puntong K sa mga busbar ng power plant A, ang boltahe sa kanila ay magiging katumbas ng zero, bilang resulta nito ang electrical load, at samakatuwid ang counteracting torque ng mga generator, ay magiging katumbas din ng zero. Kasabay nito, ang parehong dami ng singaw (o tubig) ay pumapasok sa turbine at ang torque nito ay nananatiling hindi nagbabago. Bilang isang resulta, ang bilis ng pag-ikot ng turbogenerator ay magsisimulang tumaas nang mabilis, dahil ang turbine speed regulator ay kumikilos nang mabagal at hindi mapipigilan ang pagbilis ng pag-ikot ng mga turbogenerator ng istasyon A.

Ang mga generator sa station B ay nasa iba't ibang kondisyon. Malayo sila sa point K, kaya ang boltahe sa kanilang mga bus ay maaaring malapit sa normal. Dahil sa ang katunayan na ang mga generator ng power station A ay diskargado, ang buong load ng system ay mahuhulog sa mga generator ng station B, na maaaring mag-overload at mabawasan ang bilis ng pag-ikot. Kaya, bilang isang resulta ng maikling circuit. ang bilis ng pag-ikot ng mga generator ng mga power plant A at B ay nagiging iba, na humahantong sa pagkagambala ng kanilang kasabay na operasyon.

Na may mahabang short circuit. maaari ring magkaroon ng paglabag sa katatagan ng asynchronous electrical

mga motor. Kapag bumaba ang boltahe, bumababa ang bilis ng pag-ikot ng mga asynchronous electric motor.

Kung ang slip ay lumampas sa isang kritikal na halaga, ang makina ay pupunta sa isang lugar ng hindi matatag na operasyon, ito ay gumulong at ganap na preno.

Sa pagtaas ng slip, ang reaktibong kapangyarihan na natupok ng mga asynchronous na motor ay tumataas, na maaaring humantong sa isang maikling circuit pagkatapos i-off. sa kakulangan ng reaktibong kapangyarihan at, bilang kinahinatnan, sa isang mala-avalanche na pagbaba ng boltahe sa buong sistema at ang pagtigil ng operasyon nito.

Ang mga aksidente na may paglabag sa katatagan ng sistema ay ang pinakamalubha sa mga tuntunin ng dami ng pinsala na dulot ng suplay ng kuryente.

Isinasaalang-alang ang mga kahihinatnan ng short circuit. kumpirmahin ang konklusyon na ginawa sa itaas na ang mga ito ay isang malubha at mapanganib na uri ng pinsala na nangangailangan ng mabilis na pagsara (tingnan ang § 1-4).

Ground fault ng isang phase sa isang network na may nakahiwalay na neutral o grounded

konektado sa pamamagitan ng mataas na pagtutol ng arc extinguishing coil (AGC). Sa Fig. 1-1, d makikita na ang ground fault ay hindi nagiging sanhi ng short circuit, dahil e. d.s. Ang Ea ng nasirang phase A ay hindi nalalayuan ng koneksyon sa lupa na lumilitaw sa punto K. Ang nagreresultang kasalukuyang 1A sa punto ng pinsala ay sarado sa pamamagitan ng kapasidad C ng mga wire na may kaugnayan sa lupa at samakatuwid, bilang panuntunan, ay may maliit na halaga, halimbawa, ilang sampu-sampung amperes. Ang mga linear na boltahe na may ganitong uri ng pinsala ay nananatiling hindi nagbabago (tingnan ang Kabanata 9).

Dahil dito, sa mga tuntunin ng mga kahihinatnan nito, ang single-phase ground fault sa mga network na may nakahiwalay na neutral o grounded sa pamamagitan ng DGK ay makabuluhang naiiba sa isang short circuit. Hindi ito nakakaapekto sa operasyon ng mga mamimili at hindi nakakagambala sa sabay-sabay na operasyon ng mga generator. Gayunpaman, ang ganitong uri ng pinsala ay lumilikha ng isang abnormal na mode, na nagiging sanhi ng mga overvoltage, na mapanganib mula sa punto ng view ng posibilidad na masira ang pagkakabukod na may kaugnayan sa lupa ng dalawang hindi nasirang mga phase at ang paglipat ng isang single-phase ground fault sa isang phase -sa-phase na maikling circuit. (Larawan 1, f).

1-3. ABNORMAL MODES

Kasama sa mga abnormal na mode ang mga nauugnay sa mga paglihis mula sa mga pinahihintulutang halaga ng kasalukuyang, boltahe at dalas na mapanganib para sa kagamitan o matatag na operasyon ng power system.

Isaalang-alang natin ang pinakakaraniwang abnormal na mga mode.

a) Sobra ang karga ng kagamitan na dulot ng pagtaas ng kasalukuyang mas mataas sa na-rate na halaga. Ang rate na kasalukuyang ay ang maximum na kasalukuyang pinapayagan para sa isang ibinigay na circuit.

pagmimina para sa isang walang limitasyong panahon.

Kung ang kasalukuyang dumadaan sa kagamitan ay lumampas sa na-rate na halaga, kung gayon dahil sa karagdagang init na nabuo nito, ang temperatura ng mga live na bahagi at pagkakabukod pagkatapos ng ilang oras ay lumampas sa pinahihintulutang halaga, na humahantong sa pinabilis na pagsusuot ng pagkakabukod at pinsala nito. Ang oras na pinapayagan para sa pagpasa ng tumaas na mga alon ay depende sa kanilang magnitude. Ang likas na katangian ng pag-asa na ito ay ipinapakita sa Fig. 1-3 at natutukoy sa pamamagitan ng disenyo ng kagamitan at ang uri ng insulating materials. Para sa babala

pinsala sa kagamitan kapag ito ay na-overload, kinakailangan na gumawa ng mga hakbang upang i-unload o patayin ang kagamitan.

b) Ang mga oscillation sa mga system ay nangyayari kapag ang mga generator (o power plant) na A at B na nagpapatakbo ng magkatulad ay wala sa synchronism (Fig. 1-2, b). Kapag nag-swing, isang panaka-nakang pagbabago ("swing") ng kasalukuyang at boltahe ay nangyayari sa bawat punto ng system. Ang kasalukuyang sa lahat ng mga elemento ng network na kumukonekta sa mga generator A at B na nawala sa pag-synchronize ay mula sa zero hanggang sa isang maximum na halaga, maraming beses na mas mataas kaysa sa normal na halaga.

magbalatkayo Ang boltahe ay bumaba mula sa normal hanggang sa isang tiyak na minimum na halaga, na may ibang halaga sa bawat punto sa network. Sa puntong C, na tinatawag na electrical swing center, bumababa ito sa zero, sa ibang mga punto ng network ay bumababa ang boltahe, ngunit nananatili sa itaas ng zero, na tumataas mula sa swing center C hanggang sa mga pinagmumulan ng kuryente A at B. Ang likas na katangian ng pagbabago sa swing kasalukuyang at boltahe ay katulad ng isang maikling circuit. Ang pagtaas ng kasalukuyang nagiging sanhi ng pag-init ng kagamitan, at ang pagbaba ng boltahe ay nakakagambala sa pagpapatakbo ng lahat ng mga mamimili ng system. Ang swinging ay isang napakadelikadong abnormal na mode na nakakaapekto sa pagpapatakbo ng buong sistema ng enerhiya.

c) Ang pagtaas ng boltahe sa itaas ng pinahihintulutang halaga ay kadalasang nangyayari sa mga hydrogenerator kapag ang kanilang load ay biglang pinatay. Ang diskargado na hydrogenerator ay nagpapataas ng bilis ng pag-ikot, na nagiging sanhi ng pagtaas sa e. d.s. stator sa mga halaga na mapanganib para sa pagkakabukod nito. Ang proteksyon sa mga ganitong kaso ay dapat bawasan ang kasalukuyang paggulo ng generator o patayin ito.

Ang pagtaas ng boltahe na mapanganib para sa pagkakabukod ng kagamitan ay maaari ding mangyari kapag ang mahahabang linya ng kuryente na may mataas na capacitance ay naka-off o sa isang panig.

Bilang karagdagan sa mga nabanggit na abnormal na mga mode, may iba pa, ang pag-aalis nito ay posible gamit ang proteksyon ng relay.

1-4. MGA PANGUNAHING KINAKAILANGAN PARA SA PROTEKSYON NG RELAY

/. MGA KINAKAILANGAN PARA SA PROTEKSYON MULA SA K. 3.

a) Selectivity

Selectivity o selectivity ng proteksyon ay ang kakayahan ng proteksyon upang i-off sa panahon ng isang maikling circuit. tanging ang nasirang seksyon ng network.

Sa Fig. 1-4 ay nagpapakita ng mga halimbawa ng selective fault tripping. Kaya, may short circuit sa puntong K 1, dapat idiskonekta ng proteksyon ang nasirang linya na may switch B in, ibig sabihin, ang switch na pinakamalapit sa lokasyon ng pinsala. Sa kasong ito, ang lahat ng mga mamimili, maliban sa mga pinakain mula sa nasirang linya, ay nananatiling gumagana.

Sa kaso ng short circuit sa puntong K2, na may pumipiling pagkilos ng proteksyon, ang nasirang linyang I ay dapat na patayin, ang linya II ay nananatiling gumagana. Sa panahon ng naturang pagsasara, lahat ng mga consumer ng network ay nagpapanatili ng kapangyarihan. Ipinapakita ng halimbawang ito na kung ang isang substation ay nakakonekta sa network sa pamamagitan ng ilang linya, pagkatapos ay pumipili ng pagsara ng maikling circuit. sa isa sa mga linya ay nagbibigay-daan sa iyo upang mapanatili ang koneksyon ng substation na ito sa network, sa gayon ay tinitiyak ang walang patid na supply ng kuryente sa mga mamimili.

Kaya, ang selective shutdown of faults ay ang pangunahing kondisyon para matiyak ang maaasahang supply ng kuryente sa mga consumer. Ang di-pumipiling pagkilos ng proteksyon ay humahantong sa pag-unlad ng mga aksidente. Gaya ng ipapakita sa ibaba, maaaring pahintulutan ang mga hindi pumipili na pagsara, ngunit sa mga kaso lamang kung saan ito ay dinidiktahan ng pangangailangan at hindi nakakaapekto sa suplay ng kuryente ng mga consumer.

b) Bilis ng pagkilos

Pinapatay ang short circuit dapat isagawa sa lalong madaling panahon upang limitahan ang lawak ng pagkasira ng kagamitan, dagdagan ang kahusayan ng awtomatikong muling pagkonekta ng mga linya at busbar, bawasan ang tagal ng pagbawas ng boltahe para sa mga mamimili at mapanatili ang katatagan ng parallel na operasyon ng mga generator, power plant at ang sistema ng kuryente sa kabuuan. Ang huli sa mga nakalistang kundisyon ay ang pangunahing isa.

Pinapayagan ang short-circuit disconnection time (1-2, b) ayon sa kondisyon ng pagpapanatili ng katatagan ay depende sa isang bilang ng mga kadahilanan. Ang pinakamahalaga sa kanila ay ang dami ng natitirang boltahe sa mga bus ng mga power plant at hub substation na nagkokonekta sa mga power plant sa power system. Kung mas mababa ang natitirang boltahe, mas malamang ang kawalang-tatag at, samakatuwid, mas mabilis na kailangang patayin ang maikling circuit. Ang pinaka-malubha sa mga tuntunin ng mga kondisyon ng katatagan ay tatlong-phase short circuit. at dalawang-phase na short circuit sa lupa online kasama ang isang bingi

neutral sa lupa (Larawan 1-2, a at d), dahil sa mga pinsalang ito ang pinakamalaking pagbaba sa lahat ng phase-to-phase na boltahe ay nangyayari.

SA Ang mga modernong power system ay nangangailangan ng napakaikling short-circuit disconnection time upang mapanatili ang katatagan. Halimbawa, sa mga linya ng kuryente 300-500 kV ito ay kinakailangan upang idiskonekta ang kasalanan sa loob ng 0.1-0.12 s pagkatapos ng paglitaw nito, at sa 110-220 kV network - sa loob ng 0.15-0.3 s. Sa 6 at 10 kV na mga network ng pamamahagi, na pinaghihiwalay mula sa mga mapagkukunan ng kuryente sa pamamagitan ng mataas na pagtutol, maikling circuit. maaaring i-off sa loob ng humigit-kumulang 1.5-3 s, dahil hindi sila nagiging sanhi ng isang mapanganib na pagbaba ng boltahe sa mga generator at samakatuwid ay hindi nakakaapekto sa katatagan ng system. Ang isang tumpak na pagtatasa ng pinahihintulutang oras ng pagkawala ay ginawa gamit ang mga espesyal na kalkulasyon ng katatagan na isinagawa para sa layuning ito.

SA bilang isang tinatayang criterion (sukatan) ng pangangailangang gumamit ng high-speed protection Mga Panuntunan para sa pagtatayo ng mga electrical installation (PUE) [L. 1] inirerekumenda ang pagtukoy sa natitirang boltahe sa mga bus ng mga planta ng kuryente at mga sentral na substation sa panahon ng mga short circuit na may tatlong yugto. sa network point of interest sa amin.Kung ang natitirang boltahe ay natatanggap -

ay mas mababa sa 60% ng nominal na halaga, pagkatapos ay upang mapanatili ang katatagan, ang mabilis na pag-shutdown ay dapat gamitin pinsala, ibig sabihin, maglapat ng mabilisang pagkilos na proteksyon.

Ang kabuuang oras ng pagsasara ng pagkakamali t bukas ay ang kabuuan ng oras ng pagpapatakbo ng proteksyon

you t 3 at ang oras ng pagpapatakbo ng switch t in, sinira ang short-circuit current, ibig sabihin, t off =t a + t in. Kaya, upang mapabilis ang pagsara, kinakailangan upang mapabilis ang pagkilos ng parehong proteksyon at ang pagsara.

tel. Ang pinakakaraniwang switch ay gumagana sa isang oras na 0.15-0.06 s. Upang matiyak ang kinakailangan sa itaas para sa pagdiskonekta sa naturang mga switch,

maikling circuit, halimbawa, na may t = 0.2 s, ang proteksyon ay dapat gumana sa isang oras na 0.05-0.12 s, at kung ito ay kinakailangan upang i-off sa t = 0.12 s at ang switch ay nagpapatakbo sa isang oras ng 0.08 s na operasyon ng proteksyon hindi dapat lumampas sa 0.04 s.

Ang mga proteksiyon na tumatakbo nang hanggang 0.1-0.2 s ay itinuturing na mabilis na kumikilos. Ang modernong high-speed na proteksyon ay maaaring gumana sa isang oras na 0.02-0.04 s.

Ang kinakailangan para sa bilis ay sa ilang mga kaso isang pagtukoy ng kondisyon na nagsisiguro sa katatagan ng parallel na operasyon ng mga power plant at power system.

Ang paggawa ng selective high-speed na proteksyon ay isang mahalaga at mahirap na gawain sa teknolohiya ng proteksyon ng relay. Ang mga proteksyong ito ay medyo kumplikado at mahal, kaya dapat lamang itong gamitin sa mga kaso kung saan ang mga mas simpleng proteksyon sa pagkaantala sa oras ay hindi nagbibigay ng kinakailangang bilis ng pagkilos.

Para sa kapakanan ng pagiging simple, pinapayagan na gumamit ng mga simpleng proteksyon sa mataas na bilis na hindi nagbibigay ng kinakailangang pagpili. Sa kasong ito, upang iwasto ang hindi pagkapili, ginagamit ang awtomatikong pag-reclosure, na mabilis na bumabalik sa seksyon ng system na hindi pinipiling nadiskonekta.

c) Pagkasensitibo

Pangalan: Microprocessor automation at relay protection ng mga electrical power system, 2nd edition
Publisher: ID MPEI
Dyakov A.F., Ovcharenko N.I.
ISBN: 978-5-383-00467-8
taon: 2010
Mga pahina: 336
Format: pdf, djvu
Sukat: 69.2 MB
Wika: Ruso

Tungkol sa aklat:
Nasa libro Microprocessor automation at relay na proteksyon ng mga electrical power system pinag-uusapan ang mga sistema ng kuryente - mga paraan ng pagpapatakbo, mga prinsipyo ng pagpapatakbo. Nagbibigay ito ng mga istruktura at multifunctional na diagram ng mga microprocessor device para sa emergency automation at proteksyon ng relay ng mga pinaka-modernong pagpapaunlad ng Russia.

Paunang Salita
Panimula
Chapter muna. Pagsukat ng conversion ng mga operating parameter sa mga signal ng impormasyon ng microprocessor automation at proteksyon ng relay ng mga electrical system
1.1. Layunin at uri ng conversion ng pagsukat
1.2. Software na sumusukat sa mga nagko-convert ng mga parameter ng impormasyon ng mga signal ng input
1.3. Software na sumusukat sa mga nagko-convert ng aktibo at reaktibong kapangyarihan
1.4. Mga filter ng software para sa mga simetriko na bahagi
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Ikalawang Kabanata. Mga awtomatikong synchronizer ng microprocessor
2.1. Mga awtomatikong synchronizer para sa mga kasabay na generator
2.2. Microprocessor awtomatikong synchronizer uri AS-M
2.3. Microprocessor awtomatikong synchronizer "Sprint-M" uri
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Ikatlong Kabanata. Microprocessor automatic excitation regulators para sa mga kasabay na generator
3.1. Modernong paggulo ng mga generator
3.2. Pangkalahatang functional diagram ng awtomatikong kontrol sa paggulo
3.3. Microprocessor awtomatikong regulators ng thyristor excitation ng synchronous generators
3.4. Mga elemento ng pagsukat ng software ng mga regulator ng microprocessor
3.5. Mga tampok ng microprocessor automatic excitation regulator KOSUR-Ts
3.6. Mga tampok ng digital control ng exciter thyristors
3.7. Gumaganang algorithm at block diagram ng microprocessor excitation regulators
3.8. Adaptive automatic excitation controllers
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Ikaapat na Kabanata. Microprocessor awtomatikong kontrol ng paggulo ng asynchronized generators
4.1. Mga tampok ng paggulo at kontrol ng paggulo ng isang asynchronized generator
4.2. Algorithm para sa paggana ng awtomatikong regulator
4.3. Microprocessor awtomatikong control system para sa paggulo at kapangyarihan ng isang asynchronized generator
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Kabanata limang. Awtomatikong regulasyon ng bilis ng pag-ikot at aktibong kapangyarihan ng mga kasabay na generator
5.1. Mga tampok ng awtomatikong dalas at kontrol ng kapangyarihan
5.2. Microprocessor awtomatikong bilis at aktibong power controllers
5.3. Microprocessor awtomatikong sistema para sa pag-regulate ng dalas at kapangyarihan ng mga turbogenerator
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Ika-anim na Kabanata. Awtomatikong boltahe at reaktibong power regulator ng mga kasabay at static na compensator
6.l. Mga tampok ng operating mode ng kasabay at static na mga compensator
6.2. Excitation ng mga modernong kasabay na compensator
6.3. Awtomatikong reactive power controllers para sa mga kasabay na compensator
6.4. Mga awtomatikong reaktibong power controller para sa mga static compensator
6.5. Microprocessor control ng brushless excitation ng malalakas na kasabay na electric motors
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Ikapitong kabanata. Proteksyon ng microprocessor relay at automation ng mga pantulong na pangangailangan ng mga power plant at mga de-koryenteng network na may boltahe na 6-35 kV
7.1. Mga uri ng microprocessor device
7.2. Mga elemento ng pagsukat ng software ng relay-action
7.3. Mga microprocessor complex na STC "Mekhanotronika"
7.4. Mga terminal ng microprocessor ng JSC RADIUS Avtomatika
7.5. Mga terminal na "IC "BRESLER"
7.6. Mga tampok ng proteksyon sa distansya at awtomatikong muling pagkonekta ng 35 kV na linya
7.7. Awtomatikong pagbaba ng dalas at pag-restart ng dalas
7.8. Pinabilis na awtomatikong pag-on ng reserba
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Ika-walong kabanata. Pinagsamang proteksyon ng microprocessor relay at automation ng mga kasabay na generator at mga transformer
8.1. Mga uri at tampok
8.2. Proteksyon ng microprocessor at automation ng mga kasabay na generator at mga transformer
8.3. Mga tampok ng pinagsamang proteksyon ng microprocessor
8.4. Mga tampok ng microprocessor automation na isinama sa proteksyon
8.5. Proteksyon ng microprocessor at automation ng mga transformer
8.b. Mga tampok ng proteksyon ng microprocessor at automation ng mga transformer STC "Mekhanotronika"
8.7. Proteksyon ng microprocessor ng mga transformer "IC "Bresler"
8.8. Proteksyon ng microprocessor at automation ng mga transformer ng uri ng Sirius
8.9. Mga tampok ng proteksyon ng microprocessor at automation ng mataas at ultra-high voltage autotransformers 000 NPP "EKRA"
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Ika-siyam na Kabanata. Proteksyon ng microprocessor relay ng mataas at sobrang mataas na boltahe na mga linya ng kuryente
9.1. Mga uri at tampok. Pinag-isang mga terminal
9.2. Microprocessor filter itinuro proteksyon mataas na dalas
9.3. Microprocessor-based differential-phase high-frequency na proteksyon
9.4. Mga terminal ng proteksyon ng microprocessor phase differential
9.5. Microprocessor-based na distansya at kasalukuyang nakadirekta sa zero-sequence na proteksyon ng mga linya ng kuryente
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Ika-sampung kabanata. Microprocessor-based na emergency automation para sa mataas at napakataas na boltahe na mga linya ng kuryente
10.1. Mga uri ng microprocessor automation
10.2. Awtomatikong pag-restart ng microprocessor
10.3. Awtomatikong single-phase restart ang software
10.4. Microprocessor device para sa pagsubaybay sa pagkalipol ng electric arc at ang matagumpay na pag-activate ng disconnected phase sa isang gilid
10.5. Pagkilos ng awtomatikong pag-restart ng single-phase
10.6. Microprocessor automation ng mga limitasyon ng pagtaas ng boltahe
10.7. Mga awtomatikong device na nakabatay sa microprocessor para sa pagtukoy ng mga lokasyon ng fault sa mga linya ng kuryente
10.8. Awtomatikong recorder ng electromagnetic transients
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Ika-labing-isang Kabanata. Microprocessor automation para maiwasan ang kawalang-tatag
11.1. Mga tampok ng pagpapatupad ng microprocessor ng awtomatikong dosing at pag-iimbak ng mga aksyong pang-emergency na kontrol
11.2. Microprocessor-based stability control automation panel
11.3. Microprocessor software at hardware complex para sa awtomatikong dosing at imbakan ng mga aksyong pang-emerhensiyang kontrol
11.4. Microprocessor emergency control device SMART-PA
11.5. Paggana at pagbuo ng microprocessor automation para maiwasan ang kawalang-tatag
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Ika-labing dalawang kabanata. Microprocessor automation para sa pag-aalis ng asynchronous mode
12.1. Layunin at uri ng mga awtomatikong device
12.2. Mga palatandaang elektrikal ng asynchronous mode
12.3. Mga opsyon para sa microprocessor automation para sa pag-aalis ng asynchronous mode
12.4. Microprocessor automation 000 "ABB Automation"
12.5. Microprocessor automation ng Far Eastern State Technical University
12.6. Microprocessor automation JSC "Institute "Energosetproekt"
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Ika-labing tatlong kabanata. Mga awtomatikong control system para sa mga power plant at power system
13.1. Layunin at mga prinsipyo ng pagpapatupad ng awtomatikong kontrol ng mga power plant
13.2. Microprocessor automated control system para sa hydroelectric power plants
13.3. Microprocessor automated control system para sa mga thermal power plant
13.4. Teknikal na pagpapatupad ng isang awtomatikong sistema ng kontrol para sa mga de-koryenteng bahagi ng mga thermal power plant
13.5. Digital na awtomatikong sistema para sa pagkontrol sa dalas at aktibong kapangyarihan ng electric power system
Mga tanong sa pagsusulit sa sarili
Bibliograpiya

(Dokumento)

n1.doc

R E L E Y N A Y

PROTEKSYON

IKALIMANG EDISYON,

RECYCLE

Inaprubahan ng Ministri

Enerhiya at elektripikasyon ng USSR

Bilang pantulong sa pagtuturo

Para sa mga energy students

At mga paaralang teknikal sa pagtatayo ng enerhiya
"ENERHIYA" MOSCOW 1974
6P2.11

UDC 621.316..925 (075)

Chernobrovov N.V.

Ch-49 Proteksyon ng relay. Teksbuk para sa mga teknikal na paaralan.

Ed. Ika-5, binago at karagdagang M., "Enerhiya", 1974. 680 p. na may sakit.
Sinusuri ng libro ang proteksyon ng relay ng mga de-koryenteng network, kagamitan ng power plant at mga distribution busbar. Ang ikaapat na edisyon ng aklat ay nai-publish noong 1971.

Ang aklat ay inilaan bilang isang aklat-aralin para sa mga mag-aaral ng mga kolehiyo ng power engineering at maaaring gamitin ng mga mag-aaral ng mga unibersidad sa electrical engineering at power engineering, gayundin ng mga inhinyero at technician na kasangkot sa operasyon, pag-install at disenyo ng proteksyon ng relay ng mga power plant at network. .
30311-601

051(01)-74

75-74 6P2.11

Publishing house na "Enerhiya", 1974.

PAUNANG-PAGUNANG SA IKALIMANG EDISYON
Awtomatikong inaalis ng proteksyon ng relay ang pinsala at abnormal na mga kondisyon sa elektrikal na bahagi ng mga sistema ng kuryente at ito ang pinakamahalagang automation na tinitiyak ang kanilang maaasahan at matatag na operasyon.

Sa modernong mga sistema ng enerhiya, ang kahalagahan ng proteksyon ng relay ay lalong tumataas dahil sa mabilis na paglaki ng kapangyarihan ng mga sistema ng enerhiya, ang kanilang pag-iisa sa mga solong sistemang konektado sa kuryente sa loob ng ilang rehiyon, sa buong bansa, at maging sa ilang mga estado.

Ang katangian ng mga modernong sistema ng enerhiya ay ang pagbuo ng mataas at ultra-mataas na boltahe na mga network, sa tulong ng kung saan ang mga sistema ng enerhiya ay magkakaugnay at ang malalaking daloy ng elektrikal na enerhiya ay inililipat mula sa makapangyarihang mga planta ng kuryente patungo sa malalaking sentro ng pagkonsumo.

Sa Unyong Sobyet, sa batayan ng 500 kV network, ang Unified Energy System of the country (UES) ay nilikha, malakas at pinalawig na mga pagpapadala ng 500-750 kV ay itinayo, at sa malapit na hinaharap ito ay binalak na lumikha kahit na mas malakas na pagpapadala ng 1150 kV alternating current at 1500 kV direct current, ang pinakamalaking thermal, hydraulic at nuclear power plants, ang kapangyarihan ng mga yunit ng enerhiya ay tumataas. Alinsunod dito, ang kapangyarihan ng mga de-koryenteng substation ay tumataas, ang pagsasaayos ng mga de-koryenteng network ay nagiging mas kumplikado at ang kanilang pagkarga ay tumataas.

Ang paglaki ng mga load, pagtaas ng haba ng mga linya ng paghahatid ng kuryente, at paghihigpit ng mga kinakailangan para sa katatagan ng mga power system ay nagpapalubha sa mga kondisyon ng pagpapatakbo ng proteksyon ng relay at nagpapataas ng mga kinakailangan para sa bilis, sensitivity at pagiging maaasahan nito. Sa pagsasaalang-alang na ito, mayroong isang patuloy na proseso ng pag-unlad at pagpapabuti ng teknolohiya ng proteksyon ng relay, na naglalayong lumikha ng higit pa at mas advanced na proteksyon na nakakatugon sa mga kinakailangan ng modernong enerhiya.

Ang mga bagong proteksyon ay ginagawa at inilalagay sa operasyon para sa malayuang paghahatid ng kuryente ng napakataas na boltahe, para sa malalaking generator, transformer at power unit. Ang mga proteksyon sa distansya na may mga kumplikadong katangian ay binuo na ginagawang posible na makakuha ng pinakamainam na solusyon sa isang napakakomplikadong problema - maaasahang detuning ng proteksyon laban sa pagkarga at pag-indayog habang pinapanatili ang sapat na sensitivity sa panahon ng mga short circuit. Hinahanap ang mga paraan upang mapabuti ang pagharang laban sa mga swing at pinsala sa mga circuit ng boltahe. Ang mga paraan para sa pagrereserba ng mga pagkabigo ng mga proteksyon at switch ay pinapabuti. Ang trend patungo sa pag-abandona sa mga electromechanical relay at paglipat sa static, non-contact system ay nagiging mas malinaw.

Sa pagsasaalang-alang na ito, malawak itong ginagamit sa mga aparatong proteksyon ng relay para sa mga aparatong semiconductor (diodes, transistors, thyristors). Ang mga disenyo ng relay batay sa mga magnetic na elemento ay binuo. Sinusubukang gumamit ng mga contact relay na mas maaasahan kaysa sa mga nakasanayang disenyong electromekanikal. Kabilang sa mga naturang relay ang mga selyadong contact na may kontrol na magnetic (reed switch), na mga relay na walang anchor (ginagamit sa teknolohiya ng computer). Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na bilis, pagiging maaasahan at maliit na sukat. Ang posibilidad ng paggamit ng isang digital na computer upang maisagawa ang mga function ng proteksyon ng relay ay isinasaalang-alang.

Ito ay nagiging lalong kinakailangan na gumamit ng isang digital na computer upang kalkulahin ang mga setting ng proteksyon, dahil ang mga naturang kalkulasyon sa modernong mga sistema ng kuryente ay napaka-labor-intensive at nakakaubos ng oras.

Kaugnay ng pagtaas ng mga short-circuit na alon na dulot ng pagtaas sa kapasidad ng pagbuo ng mga sistema ng kuryente, ang mga isyu ng katumpakan ng pagbabago ng mga pangunahing alon na nagbibigay ng mga elemento ng pagsukat ng proteksyon ng relay ay nagiging may kaugnayan. Upang malutas ang problemang ito, ang mga pag-aaral ay isinasagawa sa pag-uugali ng kasalukuyang mga transformer, ang mga posibilidad para sa pagtaas ng kanilang katumpakan ay pinag-aaralan, ang mga praktikal na pamamaraan para sa pagkalkula ng mga pagkakamali ng kasalukuyang mga transformer ay binuo, at ang mga bago, mas tumpak na mga pamamaraan para sa pagbabago ng mga pangunahing alon ay ginagawa. hinanap.

Bilang paghahanda para sa muling pag-isyu ng libro, hinangad ng may-akda na ipakita ang mga bagong pag-unlad sa domestic na teknolohiya sa mga lugar ng pag-unlad nito na nakalista sa itaas. Kasama sa aklat ang mga bagong proteksyon at teknikal na solusyon na nakahanap na ng aplikasyon sa pagsasanay o may tunay na pag-asa ng aplikasyon. Isinasaalang-alang ito, ang mga pagbabago at pagdaragdag ay ginawa sa ikatlong kabanata, na nakatuon sa kasalukuyang mga transformer, sa ika-labing limang kabanata, na nagtatakda ng mga prinsipyo ng proteksyon ng generator, at sa ika-labing pitong kabanata, tungkol sa proteksyon ng mga yunit. Ang mga pagbabago at paglilinaw ay ginawa sa natitirang mga kabanata, na pangunahing naglalayong mapabuti ang pagtatanghal.

Ang may-akda ay nagpapahayag ng pasasalamat sa tagasuri ng libro na si T. N. Dorodnova para sa isang bilang ng mga kapaki-pakinabang na komento. Hinihiling ng may-akda na ang lahat ng mga kagustuhan at komento ay ipadala sa address: 113114, Moscow, Shlyuzovaya embankment, 10, Publishing House "Energia".

1. 
   LAYUNIN NG RELAY PROTEKSYON

Sa mga sistema ng enerhiya, pinsala at abnormal na mga kondisyon ng pagpapatakbo ng mga de-koryenteng kagamitan ng mga planta ng kuryente at mga substation, maaaring mangyari ang kanilang switchgear, mga linya ng kuryente at mga pag-install ng elektrikal ng mga consumer ng kuryente.

Ang pinsala sa karamihan ng mga kaso ay sinamahan ng isang makabuluhang pagtaas sa kasalukuyang at isang malalim na pagbaba sa boltahe sa mga elemento ng sistema ng kapangyarihan.

Ang tumaas na kasalukuyang bumubuo ng isang malaking halaga ng init, na nagiging sanhi ng pagkasira sa lugar ng fault at mapanganib na pag-init ng mga hindi nasirang linya at kagamitan kung saan dumadaan ang kasalukuyang ito.

Ang pagbaba ng boltahe ay nakakagambala sa normal na operasyon ng mga mamimili ng kuryente at ang katatagan ng parallel na operasyon ng mga generator at ang sistema ng kuryente sa kabuuan.

Ang mga abnormal na kondisyon ay kadalasang humahantong sa mga paglihis ng mga halaga ng boltahe, kasalukuyang at dalas mula sa mga pinahihintulutang halaga. Kapag bumaba ang dalas at boltahe, may panganib ng pagkagambala sa normal na operasyon ng mga mamimili at ang katatagan ng sistema ng kuryente, at ang pagtaas ng boltahe at kasalukuyang nagbabanta sa pagkasira ng kagamitan at mga linya ng kuryente.

kaya, ang pinsala ay nakakagambala sa operasyon ng sistema ng kuryente at mga mamimili ng kuryente, at ang mga abnormal na kondisyon ay lumilikha ng posibilidad ng pagkasira o pagkagambala ng sistema ng kuryente.

Upang matiyak ang normal na operasyon ng sistema ng enerhiya at mga mamimili ng kuryente, kinakailangang kilalanin at paghiwalayin ang lokasyon ng pinsala mula sa hindi nasirang network sa lalong madaling panahon, sa gayon ay maibabalik ang normal na mga kondisyon ng operating at itigil ang pagkasira sa lokasyon ng pinsala.

Ang mga mapanganib na kahihinatnan ng abnormal na mga mode ay maaari ding maiwasan kung ang isang paglihis mula sa normal na mode ay napansin sa isang napapanahong paraan at ang mga hakbang ay ginawa upang maalis ito (halimbawa, bawasan ang kasalukuyang kapag ito ay tumaas, babaan ang boltahe kapag ito ay tumaas, atbp. ).

Kaugnay nito, kailangang lumikha at gumamit ng mga awtomatikong device na nagsasagawa ng mga operasyong ito at nagpoprotekta sa system at mga elemento nito mula sa mga mapanganib na bunga ng pinsala at abnormal na mga kondisyon.

Sa una, ang mga piyus ay ginamit bilang naturang proteksyon. Gayunpaman, habang ang kapangyarihan at boltahe ng mga electrical installation ay lumago at ang kanilang switching circuits ay naging mas kumplikado, ang pamamaraang ito ng proteksyon ay naging hindi sapat, kaya naman ang mga proteksiyon na aparato ay nilikha gamit ang mga espesyal na awtomatikong makina - mga relay, na tinatawag na proteksyon ng relay.

Ang proteksyon ng relay ay ang pangunahing uri ng electrical automation, kung wala ang normal at maaasahang operasyon ng mga modernong sistema ng enerhiya ay imposible. Patuloy nitong sinusubaybayan ang estado at operating mode ng lahat ng elemento ng power system at tumutugon sa paglitaw ng pinsala at abnormal na mga kondisyon.

Kapag nangyari ang pinsala, kinikilala at dinidiskonekta ng proteksyon ang nasirang lugar mula sa system sa pamamagitan ng pagkilos sa mga espesyal na switch ng kuryente na idinisenyo upang matakpan ang mga fault currents.

Kapag nangyari ang mga abnormal na kondisyon, kinikilala ng proteksyon ang mga ito at, depende sa likas na katangian ng paglabag, nagsasagawa ng mga operasyong kinakailangan upang maibalik ang mga normal na kondisyon, o nagpapadala ng signal sa mga tauhan ng tungkulin.

Sa modernong mga sistema ng kuryente, ang proteksyon ng relay ay malapit na nauugnay sa electrical automation, na idinisenyo upang mabilis na awtomatikong maibalik ang normal na operasyon at magbigay ng kapangyarihan sa mga mamimili.

Ang mga pangunahing device ng naturang automation ay kinabibilangan ng: automatic recloser (AR), automatic switch para sa backup power supplies and equipment (AVR) at automatic frequency shedding (AFS).

Isaalang-alang natin nang mas detalyado ang mga pangunahing uri ng pinsala at abnormal na mga kondisyon na nangyayari sa mga electrical installation at ang kanilang mga kahihinatnan.
1-2. PINSALA SA MGA ELECTRICAL INSTALLATION

Karamihan sa mga fault sa mga electrical system ay nagreresulta sa mga short circuit sa pagitan ng mga phase o sa lupa (Figure 1-1). Sa mga windings ng mga de-koryenteng makina at mga transformer, bilang karagdagan sa mga maikling circuit, may mga maikling circuit sa pagitan ng mga pagliko ng isang yugto.

Ang mga pangunahing sanhi ng pinsala ay:

1) paglabag sa pagkakabukod ng mga live na bahagi na sanhi ng pagtanda nito, hindi kasiya-siyang kondisyon, overvoltage, pinsala sa makina;

2) pinsala sa mga wire at suporta ng mga linya ng kuryente na dulot ng kanilang hindi kasiya-siyang kondisyon, yelo, hangin ng bagyo, dancing wire at iba pang dahilan;

3) mga error sa mga tauhan sa panahon ng mga operasyon (i-off ang mga disconnector sa ilalim ng pagkarga, pag-on sa mga ito sa isang maling kaliwang saligan, atbp.).

Ang lahat ng pinsala ay bunga ng mga depekto sa disenyo o di-kasakdalan ng kagamitan, hindi magandang kalidad ng paggawa nito, mga depekto sa pag-install, mga error sa disenyo, hindi kasiya-siya o hindi wastong pangangalaga ng kagamitan, abnormal na mga mode ng pagpapatakbo ng kagamitan, pagpapatakbo ng kagamitan sa mga kondisyon kung saan ito ay hindi dinisenyo. Samakatuwid, ang pinsala ay hindi maaaring ituring na hindi maiiwasan, ngunit sa parehong oras, ang posibilidad ng paglitaw nito ay hindi maaaring balewalain.
Mga short circuit(k.z.) ay ang pinaka-mapanganib at matinding uri ng pinsala. May short circuit e. d.s. E ang pinagmumulan ng kuryente (generator) ay short-circuited sa pamamagitan ng medyo mababang resistensya ng mga generator, transformer at linya (tingnan ang Fig. 1-1, a - G At e).

Samakatuwid, sa isang short-circuited circuit. d.s. isang malaking kasalukuyang nangyayari ako Upang, tinatawag na short circuit current.

Ang mga short circuit ay nahahati sa tatlong-phase, two-phase at single-phase depende sa bilang ng mga closed phase; para sa mga short circuit na may at walang lupa; mga short circuit sa isa o dalawang network point (Fig. 1-1).

May short circuit dahil sa pagtaas ng kasalukuyang, ang pagbaba ng boltahe sa mga elemento ng system ay tumataas, na humahantong sa pagbaba ng boltahe sa lahat ng mga punto ng network, dahil ang boltahe sa anumang punto M (Larawan 1-2, a) U M - E-I k z m , kung saan E - e. d.s. power source, at ang z M ay ang paglaban mula sa power source hanggang point M.

Ang pinakamalaking pagbawas sa boltahe ay nangyayari sa maikling circuit. (point K) at sa kalapit na paligid nito (Fig. 1-2, a). Sa mga network point na malayo sa fault site, ang boltahe ay bumababa sa mas mababang lawak.

Nangyayari bilang resulta ng short circuit. Ang pagtaas ng kasalukuyang at pagbaba ng boltahe ay humantong sa isang bilang ng mga mapanganib na kahihinatnan:

A) Short-circuit kasalukuyang I k, ayon sa batas ng Joule-Lenz, ay naglalabas ng init Q = kI k 2 rt sa aktibong paglaban r ng circuit kung saan ito dumadaan sa oras t.

Sa lugar ng pinsala, ang init na ito at ang apoy ng electric arc ay gumagawa ng malaking pagkawasak, ang laki nito ay mas malaki, mas malaki ang kasalukuyang Ik at ang oras t.

Dumadaan sa hindi nasirang kagamitan at mga linya ng kuryente, short-circuit current. Pinapainit ko ang mga ito sa itaas ng pinapayagang limitasyon, na maaaring magdulot ng pinsala sa pagkakabukod at mga buhay na bahagi.

B) Pagbawas ng boltahe sa panahon ng short circuit. nakakagambala sa gawain ng mga mamimili.

Ang pangunahing mamimili ng kuryente ay asynchronous electric motors. Ang rotational torque ng motors MD ay proporsyonal sa parisukat ng boltahe U sa kanilang mga terminal: M d = kU 2.

Samakatuwid, na may malalim na pagbaba sa boltahe, ang rotational torque ng mga de-koryenteng motor ay maaaring mas mababa kaysa sa sandali ng paglaban ng mga mekanismo, na humahantong sa kanilang paghinto.

Ang normal na operasyon ng mga pag-install ng ilaw, na bumubuo sa pangalawang makabuluhang bahagi ng mga mamimili ng kuryente, ay naaabala rin kapag bumababa ang boltahe.

Ang mga computing at control machine, na malawakang ipinakilala kamakailan, ay partikular na sensitibo sa pagbaba ng boltahe.

C) Ang pangalawa, pinakamalubhang kahihinatnan ng pagbaba ng boltahe ay isang paglabag sa katatagan ng parallel na operasyon ng mga generator. Ito ay maaaring humantong sa pagbagsak ng sistema at pagkawala ng kapangyarihan sa lahat ng mga mamimili nito.

Ang mga dahilan para sa pagkabulok na ito ay maaaring ipaliwanag gamit ang halimbawa ng sistema na ipinapakita sa Fig. 1-2, b. Sa normal na mode, ang mekanikal na metalikang kuwintas ng mga turbine ay balanse ng counteracting torque na nilikha ng electrical load ng mga generator, bilang isang resulta kung saan ang bilis ng pag-ikot ng lahat ng mga turbogenerator ay pare-pareho at katumbas ng kasabay. Kung magkaroon ng short circuit sa punto K malapit sa mga bus ng power plant A ang boltahe sa mga ito ay magiging zero, bilang isang resulta kung saan ang electrical load, at samakatuwid ang counteracting torque ng mga generator, ay magiging zero din. Kasabay nito, ang parehong dami ng singaw (o tubig) ay pumapasok sa turbine at ang torque nito ay nananatiling hindi nagbabago. Bilang resulta, ang bilis ng pag-ikot ng turbogenerator ay magsisimulang tumaas nang mabilis, dahil ang turbine speed regulator ay kumikilos nang mabagal at hindi mapipigilan ang pagbilis ng pag-ikot ng mga turbogenerator ng istasyon. A.

Ang mga generator ng istasyon ay nasa iba't ibang kondisyon SA. Malayo sila sa point K, kaya ang boltahe ng kanilang mga bus ay maaaring maging malapit sa normal. Dahil sa ang katunayan na ang power plant generators A hindi na-load, ang buong load ng system ay mahuhulog sa mga generator ng station B, na maaaring mag-overload at mabawasan ang bilis ng pag-ikot. Kaya, bilang isang resulta ng maikling circuit. bilis ng pag-ikot ng mga generator ng power plant A At SA nagiging iba, na humahantong sa pagkagambala sa kanilang kasabay na operasyon.

Na may mahabang short circuit. Ang katatagan ng pagpapatakbo ng mga asynchronous na de-koryenteng motor ay maaari ring maputol. Kapag bumaba ang boltahe, bumababa ang bilis ng pag-ikot ng mga asynchronous electric motor.

Kung ang slip ay lumampas sa isang kritikal na halaga, ang makina ay pupunta sa isang lugar ng hindi matatag na operasyon, ito ay gumulong at ganap na preno.

Sa pagtaas ng slip, ang reaktibong kapangyarihan na natupok ng mga asynchronous na motor ay tumataas, na maaaring humantong sa isang maikling circuit pagkatapos i-off. sa kakulangan ng reaktibong kapangyarihan at, bilang kinahinatnan, sa isang mala-avalanche na pagbaba ng boltahe sa buong sistema at ang pagtigil ng operasyon nito.

Ang mga aksidente na may paglabag sa katatagan ng sistema ay ang pinakamalubha sa mga tuntunin ng dami ng pinsala na dulot ng suplay ng kuryente.

Isinasaalang-alang ang mga kahihinatnan ng short circuit. kumpirmahin ang konklusyon na ginawa sa itaas na ang mga ito ay isang malubha at mapanganib na uri ng pinsala na nangangailangan ng mabilis na pagsara (tingnan ang § 1-4).

Ground fault ng isang phase sa isang network na may nakahiwalay na neutral o isang arc extinguishing coil (AEC) na pinagbabatayan sa pamamagitan ng mataas na resistensya. Sa Fig. 1-1, d makikita na ang ground fault ay hindi nagiging sanhi ng short circuit, dahil e. d.s. Ang Ea ng nasirang phase A ay hindi nalalayuan ng koneksyon sa lupa na lumilitaw sa punto K. Ang nagreresultang kasalukuyang ng 1 A sa punto ng pinsala ay sarado sa pamamagitan ng kapasidad C ng mga wire na may kaugnayan sa lupa at samakatuwid, bilang panuntunan, ay may maliit na halaga, halimbawa, ilang sampu-sampung amperes. Ang mga linear na boltahe na may ganitong uri ng pinsala ay nananatiling hindi nagbabago (tingnan ang Kabanata 9).

Dahil dito, sa mga tuntunin ng mga kahihinatnan nito, ang single-phase ground fault sa mga network na may nakahiwalay na neutral o grounded sa pamamagitan ng DGK ay makabuluhang naiiba sa isang short circuit. Hindi ito nakakaapekto sa operasyon ng mga mamimili at hindi nakakagambala sa sabay-sabay na operasyon ng mga generator. Gayunpaman, ang ganitong uri ng pinsala ay lumilikha ng isang abnormal na mode, na nagiging sanhi ng mga overvoltage, na mapanganib mula sa punto ng view ng posibilidad na masira ang pagkakabukod na may kaugnayan sa lupa ng dalawang hindi nasirang mga phase at ang paglipat ng isang single-phase ground fault sa isang phase -sa-phase na maikling circuit. (Larawan 1, f).
1-3. ABNORMAL MODES
Kasama sa mga abnormal na mode ang mga nauugnay sa mga paglihis mula sa mga pinahihintulutang halaga ng kasalukuyang, boltahe at dalas na mapanganib para sa kagamitan o matatag na operasyon ng power system.

Isaalang-alang natin ang pinakakaraniwang abnormal na mga mode.

A) Sobra ang karga ng kagamitan na sanhi ng pagtaas ng kasalukuyang mas mataas sa na-rate na halaga. Ang rate na kasalukuyang ay ang maximum na kasalukuyang pinapayagan para sa kagamitang ito para sa isang walang limitasyong oras.

Kung ang kasalukuyang dumadaan sa kagamitan ay lumampas sa na-rate na halaga, kung gayon dahil sa karagdagang init na nabuo nito, ang temperatura ng mga live na bahagi at pagkakabukod pagkatapos ng ilang oras ay lumampas sa pinahihintulutang halaga, na humahantong sa pinabilis na pagsusuot ng pagkakabukod at pinsala nito. Ang oras na pinapayagan para sa pagpasa ng tumaas na mga alon ay nakasalalay

mula sa kanilang laki. Ang likas na katangian ng pag-asa na ito ay ipinapakita sa Fig. 1-3 at natutukoy sa pamamagitan ng disenyo ng kagamitan at ang uri ng insulating materials. Upang maiwasan ang pinsala sa kagamitan kapag ito ay na-overload, ang mga hakbang ay dapat gawin upang i-unload o patayin ang kagamitan.

B) Ang mga oscillation sa mga system ay nangyayari kapag ang mga generator (o power plant) na tumatakbo nang magkatulad ay wala sa synchronism. A At SA(Larawan 1-2, b). Kapag nag-swing, isang panaka-nakang pagbabago ("swing") ng kasalukuyang at boltahe ay nangyayari sa bawat punto ng system. Kasalukuyan sa lahat ng mga elemento ng network na kumukonekta sa mga generator nang wala sa pag-synchronize A At SA, nagbabago mula sa zero hanggang sa pinakamataas na halaga nang maraming beses na mas mataas kaysa sa normal na halaga. Ang boltahe ay bumaba mula sa normal hanggang sa isang tiyak na minimum na halaga, na may ibang halaga sa bawat punto sa network. Sa punto SA, tinatawag na electrical swing center, bumababa ito sa zero, sa ibang mga punto ng network ay bumababa ang boltahe, ngunit nananatili sa itaas ng zero, tumataas mula sa swing center SA sa mga power supply A At SA. Sa mga tuntunin ng likas na katangian ng pagbabago sa kasalukuyang at boltahe, ang swing ay katulad ng isang maikling circuit. Ang pagtaas ng kasalukuyang nagiging sanhi ng pag-init ng kagamitan, at ang pagbaba ng boltahe ay nakakagambala sa pagpapatakbo ng lahat ng mga mamimili ng system. Ang swinging ay isang napakadelikadong abnormal na mode na nakakaapekto sa pagpapatakbo ng buong sistema ng enerhiya.

C) Ang pagtaas ng boltahe sa itaas ng pinahihintulutang halaga ay kadalasang nangyayari sa mga hydrogenerator kapag ang kanilang load ay biglang pinatay. Ang diskargado na hydrogenerator ay nagpapataas ng bilis ng pag-ikot, na nagiging sanhi ng pagtaas sa e. d.s. stator sa mga halaga na mapanganib para sa pagkakabukod nito. Ang proteksyon sa mga ganitong kaso ay dapat bawasan ang kasalukuyang paggulo ng generator o patayin ito.

Ang pagtaas ng boltahe na mapanganib para sa pagkakabukod ng kagamitan ay maaari ding mangyari kapag ang mahahabang linya ng kuryente na may mataas na capacitance ay naka-off o sa isang panig.

Bilang karagdagan sa mga nabanggit na abnormal na mga mode, may iba pa, ang pag-aalis nito ay posible gamit ang proteksyon ng relay.
1-4. MGA PANGUNAHING KINAKAILANGAN PARA SA PROTEKSYON NG RELAY
/. MGA KINAKAILANGAN PARA SA PROTEKSYON MULA SA K. 3.
a) Selectivity

Selectivity o selectivity ng proteksyon ay ang kakayahan ng proteksyon upang i-off sa panahon ng isang maikling circuit. tanging ang nasirang seksyon ng network.

Sa Fig. 1-4 ay nagpapakita ng mga halimbawa ng selective fault tripping. Kaya, may short circuit sa punto SA 1 dapat idiskonekta ng proteksyon ang nasirang linya gamit ang switch SA V , ibig sabihin, ang switch na pinakamalapit sa lokasyon ng pinsala. Sa kasong ito, ang lahat ng mga mamimili, maliban sa mga pinakain mula sa nasirang linya, ay nananatiling gumagana.

Sa kaso ng short circuit sa puntong K 2, na may pumipiling pagkilos ng proteksyon, dapat na idiskonekta ang nasirang linya ako, linya II nananatili sa trabaho. Sa panahon ng naturang pagsasara, lahat ng mga consumer ng network ay nagpapanatili ng kapangyarihan. Ipinapakita ng halimbawang ito na kung ang isang substation ay nakakonekta sa network sa pamamagitan ng ilang linya, pagkatapos ay pumipili ng pagsara ng maikling circuit. sa isa sa mga linya ay nagbibigay-daan sa iyo upang mapanatili ang koneksyon ng substation na ito sa network, sa gayon ay tinitiyak ang walang patid na supply ng kuryente sa mga mamimili.

Kaya, ang selective shutdown of faults ay ang pangunahing kondisyon para matiyak ang maaasahang supply ng kuryente sa mga consumer. Ang di-pumipiling pagkilos ng proteksyon ay humahantong sa pag-unlad ng mga aksidente. Gaya ng ipapakita sa ibaba, maaaring pahintulutan ang mga hindi pumipili na pagsara, ngunit sa mga kaso lamang kung saan ito ay dinidiktahan ng pangangailangan at hindi nakakaapekto sa suplay ng kuryente ng mga consumer.
b) Bilis ng pagkilos

Pinapatay ang short circuit dapat isagawa sa lalong madaling panahon upang limitahan ang lawak ng pagkasira ng kagamitan, dagdagan ang kahusayan ng awtomatikong muling pagkonekta ng mga linya at busbar, bawasan ang tagal ng pagbawas ng boltahe para sa mga mamimili at mapanatili ang katatagan ng parallel na operasyon ng mga generator, power plant at ang sistema ng kuryente sa kabuuan. Ang huli sa mga nakalistang kundisyon ay ang pangunahing isa.

Pinapayagan ang short-circuit disconnection time (1-2, b) ayon sa kondisyon ng pagpapanatili ng katatagan ay depende sa isang bilang ng mga kadahilanan. Ang pinakamahalaga sa kanila ay ang dami ng natitirang boltahe sa mga bus ng mga power plant at hub substation na nagkokonekta sa mga power plant sa power system. Kung mas mababa ang natitirang boltahe, mas malamang ang kawalang-tatag at, samakatuwid, mas mabilis na kailangang patayin ang maikling circuit. Ang pinaka-malubha sa mga tuntunin ng mga kondisyon ng katatagan ay tatlong-phase short circuit. at dalawang-phase na short circuit sa lupa sa isang network na may solidong pinagbabatayan na neutral (Fig. 1-2, a at d), dahil sa mga pinsalang ito ang pinakamalaking pagbaba sa lahat ng phase-to-phase na boltahe ay nangyayari.

Sa modernong mga sistema ng kuryente, upang mapanatili ang katatagan, kinakailangan ang isang napakaikling oras ng pagdiskonekta ng short-circuit. Kaya, halimbawa, sa 300-500 kV na mga linya ng kuryente kinakailangan na idiskonekta ang kasalanan sa loob ng 0.1-0.12 s pagkatapos na mangyari, at sa 110-220 kV network - sa loob ng 0.15-0.3 s. Sa 6 at 10 kV na mga network ng pamamahagi, na pinaghihiwalay mula sa mga mapagkukunan ng kuryente sa pamamagitan ng mataas na pagtutol, maikling circuit. maaaring i-off sa loob ng humigit-kumulang 1.5-3 s, dahil hindi sila nagiging sanhi ng isang mapanganib na pagbaba ng boltahe sa mga generator at samakatuwid ay hindi nakakaapekto sa katatagan ng system. Ang isang tumpak na pagtatasa ng pinahihintulutang oras ng pagkawala ay ginawa gamit ang mga espesyal na kalkulasyon ng katatagan na isinagawa para sa layuning ito.

Bilang tinatayang criterion (sukatan) ng pangangailangang gumamit ng high-speed na proteksyon, Mga Panuntunan sa Pag-install ng Elektrisidad (PUE) [L. 1] inirerekumenda ang pagtukoy sa natitirang boltahe sa mga bus ng mga planta ng kuryente at mga sentral na substation sa panahon ng mga short circuit na may tatlong yugto. sa network point of interest sa amin. Kung ang natitirang boltahe ay mas mababa sa 60% ng na-rate na boltahe, ang mabilis na pagsara ay dapat gamitin upang mapanatili ang katatagan. pinsala, ibig sabihin, maglapat ng mabilisang pagkilos na proteksyon.

Kabuuang oras ng pagsara ng pinsala t bukas binubuo ng proteksyon oras ng pagpapatakbo t 3 at oras ng pagpapatakbo ng switch t V , paglabag sa short-circuit kasalukuyang, i.e. t off = t a + t V. Kaya, upang mapabilis ang pag-shutdown, kinakailangan upang mapabilis ang pagkilos ng parehong proteksyon at mga circuit breaker. Ang pinakakaraniwang switch ay gumagana sa isang oras na 0.15-0.06 s.

Upang matiyak sa naturang mga switch ang kinakailangan sa itaas upang idiskonekta ang maikling circuit, halimbawa, sa t =0.2 s, dapat gumana ang proteksyon sa oras na 0.05-0.12 s, at kung kinakailangan, patayin gamit ang t = 0.12 s at lumipat ng pagkilos mula sa 0.08 s, ang oras ng pagpapatakbo ng proteksyon ay hindi dapat lumampas sa 0.04 s.

Ang mga proteksiyon na tumatakbo nang hanggang 0.1-0.2 s ay itinuturing na mabilis na kumikilos. Ang modernong high-speed na proteksyon ay maaaring gumana sa isang oras na 0.02-0.04 s.

Ang kinakailangan para sa bilis ay sa ilang mga kaso isang pagtukoy ng kondisyon na nagsisiguro sa katatagan ng parallel na operasyon ng mga power plant at power system.

Ang paggawa ng selective high-speed na proteksyon ay isang mahalaga at mahirap na gawain sa teknolohiya ng proteksyon ng relay. Ang mga proteksyong ito ay medyo kumplikado at mahal, kaya dapat lamang itong gamitin sa mga kaso kung saan ang mga mas simpleng proteksyon sa pagkaantala sa oras ay hindi nagbibigay ng kinakailangang bilis ng pagkilos.

Para sa kapakanan ng pagiging simple, pinapayagan na gumamit ng mga simpleng proteksyon sa mataas na bilis na hindi nagbibigay ng kinakailangang pagpili. Sa kasong ito, upang iwasto ang hindi pagkapili, ginagamit ang awtomatikong pag-reclosure, na mabilis na bumabalik sa seksyon ng system na hindi pinipiling nadiskonekta.
c) Pagkasensitibo
Upang ang proteksyon ay tumugon sa mga paglihis mula sa normal na mode na nangyayari sa panahon ng isang maikling circuit. (pagtaas sa kasalukuyang, pagbaba sa boltahe, atbp.), Dapat itong magkaroon ng isang tiyak na sensitivity sa loob ng itinatag na zone ng pagkilos nito. Ang bawat proteksyon (halimbawa, ako sa Fig. 1-5) ay dapat na huwag paganahin ang pinsala sa lugar na iyon AB, para sa proteksyon kung saan ito naka-install (ang unang seksyon ng proteksyon ako), at, bilang karagdagan, dapat kumilos sa kaso ng short circuit. sa susunod, pangalawang seksyon araw, protektado ng proteksyon II. Ang pagkilos ng proteksyon sa pangalawang seksyon ay tinatawag na long-range redundancy. Ito ay kinakailangan upang idiskonekta ang maikling circuit. sa kaganapan na proteksyon II o circuit breaker Araw hindi gagana dahil sa isang malfunction. Ang pagpapareserba sa susunod na site ay isang mahalagang pangangailangan. Kung hindi ito natupad, pagkatapos ay may isang maikling circuit. Naka-on ang lokasyon Araw at pagkabigo ng proteksyon o switch nito, ang pinsala ay mananatiling hindi nakakonekta, na hahantong sa pagkagambala sa operasyon ng mga consumer sa buong network.

Aksyon sa proteksyon ako sa short circuit sa ikatlong seksyon ay hindi kinakailangan, dahil kung ang proteksyon ng ikatlong seksyon o ang switch nito ay nabigo, ang proteksyon ay dapat gumana II. Ang sabay-sabay na kabiguan ng proteksyon sa dalawang seksyon (ikatlo at pangalawa) ay malamang na hindi, at samakatuwid ang naturang kaso ay hindi isinasaalang-alang.

Ang ilang mga uri ng proteksyon, dahil sa prinsipyo ng kanilang pagkilos, ay hindi gumagana nang higit sa unang seksyon. Ang pagiging sensitibo ng naturang mga proteksyon ay dapat matiyak ang kanilang maaasahang operasyon sa loob ng unang seksyon. Upang matiyak ang kalabisan ng pangalawang seksyon sa kasong ito, naka-install ang karagdagang proteksyon, na tinatawag na backup.

Ang bawat proteksyon ay dapat gumana hindi lamang sa isang metal short circuit, kundi pati na rin sa mga short circuit sa pamamagitan ng isang transition resistance na dulot ng isang electric arc.

Ang sensitivity ng proteksyon ay dapat na tulad na maaari itong kumilos sa kaganapan ng isang maikling circuit. sa mga minimum na mode ng system, ibig sabihin, sa mga ganitong mode kapag ang pagbabago sa halaga kung saan tumutugon ang proteksyon (kasalukuyan, boltahe, atbp.) ay magiging pinakamaliit. Halimbawa, kung sa istasyon A (Larawan 1-5) isa o higit pang mga generator ay naka-off, pagkatapos ay ang short-circuit kasalukuyang. ay bababa, ngunit ang sensitivity ng proteksyon ay dapat sapat upang gumana sa pinakamababang mode na ito.

Kaya, ang sensitivity ng proteksyon ay dapat na tulad na ito ay nagpapatakbo sa panahon ng isang maikling circuit. sa dulo ng zone na itinatag para dito sa minimum na mode ng system at sa panahon ng mga maikling circuit sa pamamagitan ng isang electric arc.

Ang sensitivity ng proteksyon ay karaniwang nailalarawan sa pamamagitan ng sensitivity coefficient Upang h : Para sa mga proteksyon na tumutugon sa short-circuit current,

d) pagiging maaasahan

Ang kinakailangan ng pagiging maaasahan ay iyon proteksyon dapatgumana nang mapagkakatiwalaan sa panahon ng short circuit. sa loob ng mga limitasyong itinatag para ditozone at hindi dapat gumana nang hindi tama sa mga mode kung saanang kanyang trabaho ay hindi inaasahan.

Ang pangangailangan ng pagiging maaasahan ay napakahalaga. Ang pagkabigong gumana o maling operasyon ng anumang proteksyon ay palaging humahantong sa mga karagdagang pagsasara at kung minsan sa mga aksidente sa antas ng system.

Halimbawa, may short circuit sa punto SA(Larawan 1-6) at pagkabigo sa proteksyon SA 1 gagana ang proteksyon VZ, bilang isang resulta, ang mga substation // at /// ay karagdagang naka-off, at sa kaso ng hindi tamang operasyon sa normal na mode ng proteksyon SA 4 bilang resulta ng pagkaputol ng linya L4 mga mamimili ng mga substation /, //, /// at IV. Kaya, ang hindi mapagkakatiwalaang proteksyon mismo ay nagiging mapagkukunan ng mga aksidente.

Ang pagiging maaasahan ng proteksyon ay sinisiguro ng pagiging simple ng circuit, ang pagbawas sa bilang ng mga relay at mga contact sa loob nito, ang pagiging simple ng disenyo at ang kalidad ng paggawa ng mga relay at iba pang kagamitan, ang kalidad ng mga materyales sa pag-install, ang pag-install mismo at mga koneksyon sa pakikipag-ugnayan, pati na rin ang pangangalaga para dito sa panahon ng operasyon.

Kamakailan lamang, ang mga pamamaraan ay binuo para sa pagtatasa at pagsusuri ng pagiging maaasahan ng mga relay protection device gamit ang probability theory [L. 33],

Sa USSR, ang mga pangkalahatang prinsipyo ng proteksyon ng relay ay kinokontrol ng PUE [L. 1, karaniwang mga scheme ng proteksyon ng relay at ang kanilang pagkalkula - "Mga alituntunin para sa proteksyon ng relay" [L. 2-61.

II. MGA KINAKAILANGAN PARA SA PROTEKSYON LABAN SA ABNORMAL ALPSXMGA MODE

Ang mga proteksyon na ito, pati na rin ang short-circuit na proteksyon, ay dapat na may selectivity, sapat na sensitivity at pagiging maaasahan. Ngunit ang bilis ng pagkilos mula sa mga proteksyong ito, bilang panuntunan, ay hindi kinakailangan.

Ang tagal ng proteksyon laban sa mga abnormal na kondisyon ay depende sa likas na katangian ng mode at mga kahihinatnan nito. Kadalasan ang mga abnormal na kondisyon ay panandaliang likas at inaalis sa kanilang sarili, halimbawa, isang panandaliang labis na karga kapag nagsisimula ng isang asynchronous na de-koryenteng motor. Sa ganitong mga kaso, ang mabilis na pagsara ay hindi lamang hindi kailangan, ngunit maaaring magdulot ng pinsala sa mga mamimili. Samakatuwid, ang pagsasara ng kagamitan sa abnormal na mode ay dapat na isagawa lamang kapag may tunay na panganib sa protektadong kagamitan, ibig sabihin, sa karamihan ng mga kaso na may pagkaantala sa oras.

Sa mga kaso kung saan ang pag-aalis ng mga abnormal na kondisyon ay maaaring isagawa ng mga tauhan sa tungkulin, ang proteksyon laban sa mga abnormal na kondisyon ay maaaring isagawa na may epekto lamang sa signal.

1-5. MGA ELEMENTO NG PROTEKSIYON, MGA RELASYON AT MGA VARIETY NILA

Karaniwan, ang mga relay protection device ay binubuo ng ilang mga relay na konektado sa isa't isa ayon sa isang partikular na circuit.

Ang relay ay isang awtomatikong device na kumikilos (na-trigger) sa isang tiyak na halaga ng halaga ng input na kumikilos dito.

Sa teknolohiya ng relay, ginagamit ang mga relay na may mga contact - electromechanical, contactless - sa mga semiconductors o sa mga elemento ng ferromagnetic. Ang mga una ay nagsasara o nagbukas ng mga contact kapag na-trigger. Para sa pangalawa - sa isang tiyak na halaga ng dami ng input X biglang nagbabago ang halaga ng output y, halimbawa boltahe (Larawan 1-7, A).

Ang bawat hanay ng proteksyon at ang circuit nito ay nahahati sa dalawang bahagi: reaktibo at lohikal.

Ang reacting (o pagsukat) na bahagi ay ang pangunahing isa, ito ay binubuo ng mga pangunahing relay na patuloy na tumatanggap ng impormasyon tungkol sa estado ng protektadong elemento at tumutugon sa pinsala o abnormal na mga kondisyon sa pamamagitan ng pagpapadala ng naaangkop na mga utos sa lohikal na bahagi ng proteksyon.

Ang lohikal na bahagi (o pagpapatakbo) ay pantulong; nakikita nito ang mga utos ng tumutugon na bahagi at, kung ang kanilang halaga, pagkakasunud-sunod at kumbinasyon ay tumutugma sa isang naibigay na programa, nagsasagawa ng mga pre-programmed na operasyon at nagbibigay ng control pulse upang patayin ang mga circuit breaker. Ang lohikal na bahagi ay maaaring ipatupad gamit ang mga electromechanical relay o circuit gamit ang mga elektronikong aparato - tubo o semiconductor.

Alinsunod sa dibisyon ng mga proteksiyon na aparato, ang mga relay ay nahahati din sa dalawang grupo: ang mga pangunahing, na tumutugon sa pinsala, at ang mga pantulong, na kumikilos sa utos ng dating at ginagamit sa lohikal na bahagi ng circuit.

Isang tanda ng paglitaw ng isang maikling circuit. maaaring magsilbi bilang isang pagtaas sa kasalukuyang ako, pagbaba ng boltahe U at isang pagbawas sa paglaban ng protektadong lugar, na nailalarawan sa pamamagitan ng ratio ng boltahe sa kasalukuyang sa isang naibigay na punto sa network: z= U/ ako.

Alinsunod dito, ang mga sumusunod ay ginagamit bilang tumutugon na mga relay: kasalukuyang mga relay na tumutugon sa kasalukuyang halaga; mga relay ng boltahe, na tumutugon sa mga antas ng boltahe, at mga relay ng paglaban, na tumutugon sa mga pagbabago sa paglaban.

Sa kumbinasyon ng mga ipinahiwatig na relay, ang mga power relay ay kadalasang ginagamit na tumutugon sa magnitude at direksyon (sign) ng short-circuit power na dumadaan sa lugar ng pag-install ng proteksyon.

Ang mga relay na gumagana kapag tumaas ang value kung saan sila nagre-react ay tinatawag na maximum, at ang mga relay na gumagana kapag bumaba ang value na ito ay tinatawag na min.

Para sa proteksyon laban sa mga abnormal na kondisyon, pati na rin para sa proteksyon laban sa mga maikling circuit, ginagamit ang kasalukuyang at boltahe na mga relay. Ang dating ay nagsisilbing mga relay na tumutugon sa labis na karga, at ang huli - sa isang mapanganib na pagtaas o pagbaba ng boltahe sa network. Bilang karagdagan, ang isang bilang ng mga espesyal na relay ay ginagamit, halimbawa, mga relay ng dalas na gumagana sa kaganapan ng isang hindi katanggap-tanggap na pagbaba o pagtaas ng dalas; mga thermal relay na tumutugon sa pagtaas ng init na nalilikha ng kasalukuyang sa panahon ng mga overload, at ilang iba pa.

Kasama sa mga auxiliary relay ang: mga time relay, na nagsisilbing nagpapabagal sa proteksyon; mga relay ng tagapagpahiwatig - para sa pagbibigay ng senyas at pag-record ng pagkilos ng proteksyon; mga intermediate relay, na nagpapadala ng pagkilos ng mga pangunahing relay upang buksan ang mga circuit breaker at nagsisilbi para sa mutual na komunikasyon sa pagitan ng mga elemento ng proteksyon.

Ang bawat relay ay maaaring nahahati sa dalawang bahagi: sensing at executing. Ang sensing element sa mga electromechanical na istruktura ay may paikot-ikot na pinapagana ng kasalukuyang o boltahe ng protektadong elemento, depende sa uri ng relay (kasalukuyan o boltahe).

Ang mga power relay at resistance relay ay may dalawang windings (kasalukuyan at boltahe). Sa pamamagitan ng mga windings ng relay, nakikita nito ang pagbabago sa dami ng kuryente kung saan ito tumutugon.

Ang elemento ng actuator ng isang electromechanical relay ay isang gumagalaw na sistema na, gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa na nilikha ng elemento ng sensing, ay kumikilos sa mga contact ng relay, na nagiging sanhi ng pagsara o pagbukas nito.

Mayroon ding mga relay kung saan direktang kumikilos ang gumagalaw na sistema upang buksan ang switch; ang mga naturang relay ay walang mga contact.