Токовая защита на нелинейных элементах линий электропередачи 6, 10 кВ сельскохозяйственного назначения

• Автор: Банько, Иван Степанович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 296 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Глава 1. Состояние вопроса в области релейной защиты протяженных сельских электрических сетей напряжением 6, кВ на максимальных токовых реле .II

1.1. Общая характеристика сельских распределительных сетей напряжением 6, кВ

1.2. Устройство релейной защиты сельских электрических

сетей 6. кВ.

1.2.1. Электромеханические токовые реле защиты

1.2.2. Полупроводниковые токовые защиты

1.3. Аварийность сельских распределительных сетей 6, кВ

Глава 2. Теоретическое обоснование параметров и конструкции максимальной токовой защиты линий электропередачи 6, кВ сельскохозяйственного назначения
2.1. Оценка чувствительности максимальных токовых зашит линий электропередачи сельскохозяйственною назначения.

2.2. Анализ зоны действия токовой отсечки в сельских электрических сетях

2. 3. Оценка условий работы релейной зашиты в сельских электросетях.
2.4. Определение параметров узлов предлагаемой МТЗ.
2.4.1. Первичный измори тельный преобразователь тока
2.4.2. Измерительный орган скорости изменения тока в защищаемой электроустановке.
2.4.3. Логический элемент.
2.4.4. Исполнительный орган
2. 5. Исследование узлов предлагаемого устройства комбинирован
ной токовой защиты.
2,5.1 Исследование измерительного и логического элементов
с двумя входными величинами.
2.5.2. Исследование элемента выдержки времени с зависимой характеристикой.
2.5.3. Исследование узла дешунтирования на основе симистора отключающей катушки привода масляного выключателя
2.5.4. Снижение нагрузки на трансформаторы тока.
2.6. Исследование предлагаемого устройства максимальной токовой защиты
2.6.1. Технические требования к устройствам максимальной
токовой защиты.
2.6.2. Исследование предлагаемой МТЗ на чувствительность
2.7. Обоснование структуры аппарата для защиты сельских распределительных сетей 6, кВ от коротких замыканий
Глава 3. Аппарат комбинированной токовой защиты
3.1. Устройство комбинированной токовой защиты
3. 2 Схема электрическая принципиальная комбинированной токовой
защиты.
3.3. Принцип действия комбинированной токовой защиты
Глава 4. Экспериментальные и расчетные данные, полученные в результате исследования комбинированной токовой защиты
4.1. Методика лабораторных испытаний комбинированной токовой защиты
4.2. Методика выбора дросселя.
4.3. Методика обработки результатов лабораторных испытаний
4.4. Результаты лабораторных исследований
4.5. Результаты производственных испытаний комбинированной токовой защиты
Глава 5. Экономическое обоснование предлагаемой токовой защиты ЛЭП 6, кВ сельскохозяйственного назначения .
5.1. Надежность комбинированной токовой защиты на
нелинейных бесконтактных элементах
5.2. Расчет оптовой цены предлагаемого устройства
токовой защиты .
5.3. Расчет экономической эффективности от использования предлагаемого устройства токовой защиты
5.3.1. Исходные данные.
5.3.2. Расчетные соотношения
5.3.3. Выводы
Литература


Односистемная защита по схеме с диодным максиселсктором напряжений не нуждается в фазировке трансформаторов тока и реагирует на средневыпрямленное значение тока. Недостатком защит, включенных на фазные токи, является снижение величины зоны действия реле при двухфазных КЗ по отношению к зоне действия при трехфазных КЗ в том же режиме. При выполнении элементов устройств релейной защиты на полупроводниковых и особенно на интегральных схемах влияние помех на устройства релейной защиты обусловлено высокой чувствительностью этих элементов, а также большим их быстродействием . Для преобразования выходного сигнала, имеющего импульсный характер, в непрерывный используется расширитель импульсов . Другим способом, повышающим быстродействие реле, реагирующих на средневыпрямленнос значение тока, является введение предварительного заряда интегрирующего конденсатора до напряжения смещения . КЗ до отключения поврежденного элемента посредством включения резистора последовательно с интегрирующим конденсатором . КЗ является применение в качестве датчиков тока трансрсакторов или раздельное выпрямление и сглаживание положительных и отрицательных полуволн тока с последующим суммированием напряжений, пропорциональных сглаженным значениям полуволн токов . Для линий 6 кВ сельскохозяйственного назначения чувствительность максимальных токовых защит с реле тока, имеющими постоянную уставку, выбранную по условию отстройки от максимальных рабочих токов, оказывается недостаточной. В этом случае рекомендуется применять самонастраивающиеся защиты на реле, реагирующем не на абсолютное значение тока, а на его приращение по отношению к току доаварийного режима , . Недостатком измерительных органов, реагирующих на приращение тока, являются ложные срабатывания при включении ВЛ и восстановлении напряжения после отключения близких внешних КЗ. В быстродействующие защиты рекомендуется строить на принципе измерения скорости нарастания или добывания тока через реактор, имеющий индуктивный характер. Это позволяет защите отличить режим возникновения КЗ, когда в случае предшествующего тока нагрузки на реакторе появляется только часть выходного напряжения, от режима включения нагрузки, характеризующегося появлением на реакторе в начальный момент времени полного выходного напряжения. Недостатком этого способа защиты является неизбежное наличие выдержки времени, обусловленной операцией интегрирования. В Рижском политехническом институте разработан способ, исключающий выдержку времени, основанный на сравнении абсолютных значений, пропорциональных напряжению на реакторе и его производной . Требование выполнения условия селективности защит привело к построению защит с зависимой от уровня тока выдержкой времени на основе непрерывного заряда интегрирующего конденсатора К недостаткам реле, выполненных по рассмотренному принципу формирования временного цикла заряд разряд конденсатора относится необходимость их пофазного выполнения и, вследствие этого, сложность получения идентичных врсмятоковых характеристик для реле различных фаз . От указанных недостатков свободных реле тока с зависимой выдержкой, основанные на импульсном заряде конденсатора, в которых для формирования времен заряда конденсатора к пауз, используется сравнение входного напряжения постоянного тока, пропорционального большему из фазных токов с переменным напряжением, получаемых от генератора, входящего в состав реле, или формируемым из входного переменного тока Достоинством схем с импульсным зарядом и разрядом интегрирующего конденсатора по сравнению со схемами с непрерывным зарядом конденсатора является возможность работы реле при значительно больших уровнях токов заряда и разряда, что повышает точность рабочы реле на полупроводниковых элементах. В последнее время появились разработки реле тока с зависимой выдержкой времени на основе электрохимического интегратора , . Основными достоинствами электрохимических интеграторов являются их малые размеры, способность точного интегрирования и запоминания информации о предшествующей перегрузке, большое максимальное время срабатывания, невысокая стоимость.