Релейная защита и автоматика элементов систем электроснабжения промышленных предприятий. Мельников М.А.

Релейная защита и автоматика элементов систем электроснабжения промышленных предприятий

Релейная защита и автоматика элементов систем электроснабжения промышленных предприятий. Мельников М.А.

Релейная защита и автоматика элементов систем электроснабжения промышленных предприятий: учебное пособие / М.А. Мельников — Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. — 218с.

Пособие подготовлено на кафедре электроснабжения промышленных предприятий ТПУ и ориентировано на студентов электроэнергетических и электромеханических специальностей.

ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ1. НАЗНАЧЕНИЕ, ФУНКЦИИ И ТРЕБОВАНИЯ К РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЕ И АВТОМАТИКЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ1.1. Назначение релейной защиты и автоматики1.2. Функции релейной защиты и автоматики и основные требования, предъявляемые к этим устройствам1.3. Линейные измерительные преобразователи синусоидальных напряжений и токов1.3.1.

Измерительные трансформаторы тока1.3.2. Первичные измерительные преобразователи напряжения1.3.3. Насыщающиеся трансформаторы тока1.4. Фильтр тока нулевой последовательности1.5. Элементная база устройств релейной защиты и автоматики2. ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ2.1. Основные органы токовой защиты2.2.

Схемы соединения измерительных преобразователей тока и цепей тока вторичных измерительных органов2.3. Выбор токов и времени срабатывания максимальной токовой защиты2.4. Первая ступень токовой защиты — токовая отсечка без выдержки времени2.5. Вторая ступень токовой защиты — токовая отсечка с выдержкой времени2.6.

Третья ступень токовой защиты — максимальная токовая защита2.7. Совместное действие токовой защиты и устройств автоматического повторного включения (УАПВ) и автоматического включения резерва (УАВР)2.8. Схемы токовых защит2.9. Токовые защиты с измерительными органами тока и напряжения2.

10 Токовые защиты нулевой последовательности сетей с большими токами замыкания на землю2.11 Способы повышения чувствительности максимальной токовой защиты линий 6 кВ и 10 кВ при использовании аналоговых электромеханических реле3. ЗАЩИТА ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННЫМИ ИЛИ ЗАЗЕМЛЕННЫМИ ЧЕРЕЗ ДУГОГАСЯЩИЕ РЕАКТОРЫ3.1.

Защита от замыкания на землю, реагирующая на токи и напряжения нулевой последовательности установившегося режима4. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ТОКОВЫЕ ЗАЩИТЫ4.1. Назначение и виды дифференциальных защит4.2. Принцип действия продольной дифференциальной токовой защиты4.3. Ток небаланса и ток срабатывания дифференциальной защиты с циркулирующими токами4.4.

Способы повышения чувствительности дифференциальной защиты4.5. Продольная дифференциальная защита линий и ее особенности4.6. Поперечная дифференциальная защита4.7. Поперечная дифференциальная направленная защита5. УСТРОЙСТВА АВТОМАТИКИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ5.1.

Назначение устройств автоматического повторного включения, требования к ним и расчет их параметров5.2. Схемы устройств автоматического повторного включения5.3. Особенности устройств АПВ-линий с двухсторонним питанием5.4. Требования к устройствам АВР, принципы их выполнения и расчет параметров5.5. Схема устройств автоматического включения резерва6.

ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ЭЛЕМЕНТОВ ПОДСТАНЦИЙ6.1. Защита и автоматика трансформаторов подстанций6.1.1. Виды повреждений и ненормальных режимов работы трансформаторов6.2. Газовая защита трансформаторов6.3. Токовая защита трансформаторов от коротких замыканий6.3.1. Токовая защита со ступенчатой характеристикой выдержки времени от многофазных КЗ6.3.2. Защита от КЗ на землю6.3.3.

Токовая защита нулевой последовательности автотрансформаторов6.4. Дифференциальные токовые защиты трансформаторов и особенности их выполнения6.5. Схемы, выбор параметров и область использования дифференциальных защит трансформаторов6.6. Дифференциальная токовая отсечка6.7. Токовая защита трансформаторов от сверхтоков внешних коротких замыканий и перегрузок6.7.1.

Токовая защита от сверхтоков внешних многофазных коротких замыканий6.8. Устройства противоаварийной автоматики трансформаторов6.9. Автоматические устройства управления режимами работы трансформаторов7. ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ7.1. Виды повреждений и ненормальных режимов работы электродвигателей и требования к их защите7.2.

Защита и автоматика асинхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ7.3. Защита и автоматика синхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ7.4. Влияние синхронных электродвигателей на выбор параметров устройств релейной защиты и автоматики элементов системы электроснабженияПРИЛОЖЕНИЯ1.

Расчет защиты линий напряжением 35 кВ и 110 кВ: комбинированная отсечка по току и напряжению2. Релейная защита сетей 6 кВ и 10 кВ промышленных предприятий3. Расчет рабочих уставок ступенчатых защит токовых линий от междуфазных КЗ с цифровыми и аналоговыми реле4.

Расчет уставок токовой защиты нулевой последовательности от токов КЗ па землю одиночных линий 110 кВ распределительных сетей5. Расчет максимальной токовой защиты, токовой отсечки и токовой защиты пулевой последовательности трансформаторов сосхемами соединения обмоток 6(10)/0,4 кВ6. Расчет дифференциальной токовой защиты силового трансформатора (без торможения)7. Определение возможности применения дифференциальной токовой отсечки на трансформаторе мощностью 4 МВА 35/110 кВ8. Расчет максимальной токовой защиты трансформатора со схемами соединения обмоток Y/Δ-119. Расчет максимальной токовой защиты трансформаторов с пуском по напряжению

Список литературы

Источник: http://electrichelp.ru/relejnaya-zashhita-i-avtomatika-elementov-sistem-elektrosnabzheniya-promyshlennyx-predpriyatij/

M_Melnikov_Rel_zash_2008

Релейная защита и автоматика элементов систем электроснабжения промышленных предприятий. Мельников М.А.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

М. А. МЕЛЬНИКОВ

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Рекомендовано Сибирским региональным отделением УМО высших учебных заведений РФ по образованию в области энергетики и электротехники для межвузовского использования в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 551700 и 650900 (140200) «Электроэнергетика» для специальностей 100400 (140211) «Электроснабжение» и 100200 (140205) «Электроэнергетические системы и сети» всех форм обучения

Издательство Томского политехнического университета

Томск 2008

УДК 621.316; 621.313 М48

Мельников М. А.

М48 Релейная защита и автоматика элементов систем электроснабжения промышленных предприятий: учебное пособие / М.А. Мельников – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. –

218с.

Вучебном пособии рассматриваются основные виды устройств релейной защиты и автоматики для элементов систем электроснабжения промышленных предприятий: высоковольтных линий, трансформаторов и электродвигателей, схемы устройств и их работа.

С целью углубленного изучения теоретического материала по большинству элементов систем электроснабжения выполнены примеры расчета релейной защиты.

Пособие подготовлено на кафедре электроснабжения промышленных предприятий ТПУ и ориентировано на студентов электроэнергетических и электромеханических специальностей.

УДК 621.316; 621.313

Рекомендовано к печати Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета

Рецензенты

Доктор технических наук, профессор кафедры «Системы электроснабжения предприятий» НГТУ

В.З. Манусов

Доктор технических наук, профессор кафедры «Электротехника и автоматика» ТГАСУ

В.И. Курец

♥Томский политехнический университет, 2008

♥Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2008

♥М.А. Мельников, 2008

2

ВВЕДЕНИЕ

В настоящем пособии излагаются основные требования к релейной защите и автоматике систем электроснабжения промышленных предприятий (ЭСПП), производится расчет устройств релейной защиты, рассматриваются схемы их функционирования и устройств автоматики элементов систем ЭСПП: высоковольтных линий (воздушных и кабельных), трансформаторов и электродвигателей напряжением выше 1 кВ. Элементная база устройств релейной защиты и автоматики практически не рассматривается, поскольку она изучается в дисциплине «Информационная измерительная техника и электротехника». Кроме того, для функциональных схем релейной защиты и автоматики, которые здесь изучаются, практически безразлично, какая элементная база в схемах используется.

Для выполнения устройств релейной защиты и автоматики на любой элементной базе требуются линейные и нелинейные измерительные преобразователи синусоидальных напряжений и токов, такие, например, как трансформаторы, трансреакторы, фильтры симметричных составляющих, насыщающиеся трансформаторы тока, выпрямители и др. В связи с этим в пособии подробно рассмотрены первичные измерительные преобразователи тока и напряжения, насыщающиеся трансформаторы тока и фильтры тока нулевой последовательности.

Система электроснабжения промышленных предприятий – сложный комплекс взаимосвязанных элементов, релейная защита и автоматика которых рассматриваются «снизу вверх» по потоку электроэнергии, начиная от распределительных сетей, их электроприемников, трансформаторов главных понизительных подстанций и заканчивая питающими линиями.

Из токовых защит изучаются максимальные токовые, комбинированные, дифференциальные защиты, защиты нулевой и обратной последовательности, распределительных сетей, трансформаторов и питающих линий, защиты от замыкания на землю в сетях с изолированными или заземленными через дугогасящие реакторы нейтралями.

Из устройств автоматики систем электроснабжения рассмотрены более широко используемые, а именно: устройства автоматического повторного включения (УАПВ) и устройства автоматического включения резерва (УАВР), а также устройства противоаварийной автоматики трансформаторов и автоматические устройства управления режимами работы трансформаторов.

Автором пособия не ставилась задача рассмотреть все разновид-

3

ности токовых, дифференциальных токовых защит и дистанционные защиты линий. Так, например, распределительные сети системы электроснабжения предприятий, как правило, имеют номинальное напряже-

ниеUн ≤ 35 кВ и,согласно [17],работают с изолированными
(Uн≤ 10 кВ) илис заземленнымичерез дугогасящие реакторы
(Uн≤ 35 кВ) нейтралями, поэтому токовые защиты нулевой последова-

тельности сетей с большими токами замыкания на землю в этом пособии рассматриваются кратко. Подробнее об этом в [21, 22].

Ниже будет показано (разделы 2.4; 2.

5), что первая и вторая ступени токовой защиты при некоторых условиях сохраняют селективность в сетях с двухсторонним питанием, поэтому они могут и не иметь органов направления мощности, к тому же распределительные сети систем ЭСПП, как правило, с односторонним питанием, следовательно, в этих сетях токовые направленные защиты не находят применения и здесь не рассматриваются.

В приложении приведены примеры расчетов релейной защиты распределительных сетей 6 и 10 кВ, расчеты защит силовых трансформаторов: максимальной токовой, в том числе с пуском по напряжению, дифференциальной токовой защиты без торможения, дифференциальной токовой отсечки и другие.

1. НАЗНАЧЕНИЕ, ФУНКЦИИ И ТРЕБОВАНИЯ К РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЕ И АВТОМАТИКЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Назначение релейной защиты и автоматики

Система электроснабжения – это сложный производственный комплекс, все его элементы участвуют в едином производственном процессе, основными специфическими особенностями которого являются быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера – коротких замыканий (КЗ) в электрических установках. Поэтому надежное и экономичное функционирование систем электроснабжения возможно только при широкой их автоматизации. Для этой цели используется комплекс автоматических устройств, состоящий из устройств автоматического управления и устройств автоматического регулирования.

Устройства автоматического управления. Среди них первосте-

пенное значение имеют устройства релейной защиты, действующие при повреждении электрических установок. Наиболее опасные и частые по-

4

вреждения – короткие замыкания между фазами электрической установки и короткие замыкания фаз на землю в системах с глухозаземленными нейтралями. В электрических машинах и трансформаторах наряду с указанными повреждениями возникают замыкания между витками обмотки одной фазы.

Вследствие КЗ нарушается нормальная работа системы электроснабжения с возможным выходом синхронных генераторов, компенсаторов и электродвигателей из синхронизма из-за несвоевременного их включения в сеть и нарушения режима работы электроприемников.

Опасность представляют также термическое и динамическое действие токов КЗ как в месте повреждения, так и при прохождении его по неповрежденному оборудованию.

Для предотвращения развития аварии и уменьшения размеров разрушений при КЗ необходимо быстро выявить и отключить поврежденный элемент системы электроснабжения. Релейная защита автоматически выявляет поврежденный элемент и воздействует на отключение его выключателей. Основным выявительным элементом релейной защиты является специальный аппарат – измерительное реле.

Однофазные замыкания на землю в сетях с изолированными или заземленными через дугогасящие реакторы нейтралями не сопровождаются возникновением больших токов (токи не превышают нескольких десятков ампер).

Междуфазные напряжения при этом не изменяются и работа системы электроснабжения не нарушается, поэтому необходимости в быстром отключении поврежденного участка нет, и устройства релейной защиты от замыканий на землю обычно действуют на сигнал.

Исключение составляют горные предприятия, где по требованиям техники безопасности защиты действуют на отключение.

Кроме указанных ненормальных режимов работы, иногда в эксплуатации возникают режимы, вызванные перегрузкой оборудования или внешними КЗ, возникающими в других элементах. При этом по неповрежденному оборудованию протекают токи перегрузки, приводящие к преждевременному старению изоляции. От перегрузки предусматривается защита, действующая на сигнал.

Релейная защита ликвидирует токи КЗ путем отключения элементов системы электроснабжения.

Однако одной релейной защиты недостаточно для обеспечения надежности и бесперебойности электроснабжения. Необходимость в устройствах автоматического включения резерва (УАВР) возникает в случаях двух и более секций шин на подстанциях и распределительных пунктах.

Воздушные линии электропередачи после их аварийного отключения можно включить повторно, т. к. повреждение может самоустра-

5

няться. Поэтому они оборудуются устройством автоматического повторного включения (УАПВ).

Повреждение одного из элементов системы электроснабжения и его отключение отражается, как правило, на работе всей системы.

Например, отключение части потребителей приводит к повышению частоты и напряжения в системе, и наоборот – при отключении мощного генератора появляется дефицит электроэнергии, что может привести к снижению частоты и напряжения, расстройству работы электроприемников, выходу из синхронизма генераторов и нарушению устойчивости работы всей энергосистемы. Для восстановления нормального режима работы в системах используются устройства автоматической частотной разгрузки (УАЧР).

Устройства автоматического регулирования. Для поддержания напряжения в системе электроснабжения применяются устройства автоматического регулирования возбуждения (УАРВ) синхронных генераторов.

Напряжением в системе электроснабжения можно управлять путем автоматического изменения реактивной мощности, вырабатываемой компенсирующими устройствами: непрерывно синхронными компенсаторами и перевозбужденными синхронными электродвигателями (ЭД) (изменением тока возбуждения УАРВ) и дискретно компенсирующими конденсаторными установками (изменением числа включенных секций конденсаторов автоматическими устройствами управления, компенсирующими установками).

Широко применяются также устройства автоматического регулирования коэффициентов трансформации трансформаторов с УРПН (устройствами регулирования под нагрузкой).

1.2.Функции релейной защиты и автоматики и основные требования, предъявляемые к этим устройствам

Устройства защиты и автоматики должны выполнять определенные функции. Для релейной защиты такими функциями являются: ее срабатывание при повреждении защищаемого элемента и несрабатывание при КЗ за пределами этого элемента (внешние КЗ), а также в нормальных режимах.

На каждом элементе системы электроснабжения обычно устанавливают основную и резервную защиты.

В условиях эксплуатации защита может не справиться с заданными функциями: не сработать при повреждении в пределах защищаемого элемента; сработать при внешних КЗ (излишнее срабатывание) и при отсутствии повреждений в системе электроснабжения (ложное срабатывание). Все эти неправильные действия называются отказом функционирования защиты.

6

С целью ограничения отказов функционирования релейная защита элементов распределительных сетей должна отвечать требованиям «Правил устройств электроустановок» [17], которые предъявляются ко всем устройствам релейной защиты: быстродействие, селективность, надежность и чувствительность.

Быстродействие релейной зашиты должно обеспечивать наименьшее возможное время отключения коротких замыканий. Быстрое отключение КЗ не только ограничивает область и степень повреждения защищаемого элемента, но и обеспечивает сохранение бесперебойной работы неповрежденной части энергосистемы, или электростанции, или подстанции.

Быстрое отключение КЗ. Как известно, предотвращает нарушение устойчивости параллельной работы синхронных генераторов и синхронных электродвигателей, облегчает самозапуск электродвигателей, повышает вероятность успешных действий устройств автоматического повторного включения (АПВ) и автоматического включения резервного питания (АВР).

Селективным (избирательным) действием защиты называется такое действие. При котором автоматически отключается только поврежденный элемент электроустановки (трансформатор, линия, электродвигатель и т.п.). Обеспечение селективной работы устройств защиты — одна из важнейших задач, решаемых при проектировании и обслуживании этих устройств.

Требования селективности и быстродействия наиболее просто удовлетворяются при использовании защит, обладающих абсолютной селективностью, как, например, дифференциальные защиты трансформаторов, линий и других элементов энергосистемы.

По принципу действия они не срабатывают при КЗ на смежных элементах и поэтому выполняются с мгновенным действием на отключение поврежденного элемента.

Но такие защиты не могут использоваться в качестве резервных при КЗ на смежных элементах, для этих целей применяются защиты, обладающие относительной селективностью (максимальные токовые, дистанционные), которые в общем случае должны выполняться с выдержками времени [22].

Время срабатывания этих защит в распределительных сетях выбирается, как правило, только по условию селективной работы при КЗ, но могут быть случаи, когда требуется снижение времени отключения КЗ даже в ущерб селективности.

«Правила» [17] допускают неселективное действие защиты, исправляемое последующим действием устройств АПВ или АВР, в следующих случаях:

для быстрого отключения КЗ с целью предотвращения нарушения устойчивой работы энергосистемы или электроустановок потребителей;

7

при использовании упрощенных главных электрических схем подстанций с отделителями в цепях трансформаторов (или линий), которые отключаются в бестоковую паузу; это же допущение может быть отнесено к линиям, питающим трансформаторы, защищаемые плавкими предохранителями.

Допустимое время отключения КЗ по условиям предотвращения нарушения устойчивости работы энергосистемы или электроустановок потребителей определяется службами (группами) электрических режимов энергосистемы. Приближенно считается, что защита должна действовать без замедления при всех КЗ, обуславливающих остаточные на-

пряжения ниже (0,6–0,7) Uном на сборных шинах, через которые осуществляется параллельная работа синхронных машин или питаются ответственные потребители.

Быстрое отключение КЗ может потребоваться и для сохранения в целости линий с малым сечением проводов, не обладающих необходимой термической стойкостью при имеющемся уровне токов КЗ.

Во всех остальных случаях действия защит с относительной селективностью может происходить с некоторым замедлением, однако следует стремиться к тому, чтобы замедление было минимальным. Это возможно при использовании современных цифровых реле и выключателей, при умелом применении обратнозависимых времятоковых характеристик токовых реле максимальных защит, что рассмотрено далее.

Надежность функционирования релейной защиты предполагает надежное срабатывание устройства при появлении условий на срабатывание и надежное несрабатывание устройства при их отсутствии.

Надежность функционирования релейной защиты должна обеспечиваться устройствами, которые по своим параметрам и исполнению соответствуют назначению и условиям применения, а также надлежащим обслуживанием этих устройств.

Однако многолетний опыт обслуживания аналоговых устройств РЗА, которые пока составляют большинство, показывает, что несмотря на проведение периодических трудоемких профилактических проверок, нет гарантии исправного состояния аналоговых реле .

Наряду с выполнением всех необходимых мероприятий по обеспечению надежности функционирования устройств релейной защиты должно предусматриваться резервирование возможных отказов защит или выключателей.

«Правила» [17] указывают на необходимость установки резервных защит, обеспечивающих дальнее резервирование, т. е.

способность действовать при КЗ на смежных линиях в случае отказа собственной защиты или выключателя поврежденной линии (шин,

8

трансформатора и т. п.).

Если дальнее резервирование не обеспечивается, то должно осуществляться ближнее резервирование, т. е. установка двух или более независимых устройств защиты, резервирующих друг друга. Как правило, в сетях 110 кВ и выше также выполняются специальные устройства резервирования при отказе выключателей (УРОВ).

В тех случаях, когда полное обеспечение дальнего резервирования связано со значительным усложнением защиты или технически невозможно, «Правила» допускают не резервировать отключения КЗ за трансформатором, на реактированных линиях, в конце длинного смежного участка линии напряжением 6–35 кВ, а также на линиях напряжением 110 кВ и выше при наличии ближнего резервирования. Допускается осуществлять дальнее резервирование только при наиболее частых видах повреждения (например, при КЗ на землю в сетях 110 кВ и выше, которые составляют примерно 85 % всех видов КЗ). Допускается предусматривать неселективное действие защиты при КЗ на смежных элементах (при дальнем резервном действии) с обесточиванием в отдельных случаях подстанций; при этом следует по возможности обеспечивать исправление этих неселективных отключений действием устройств АПВ или АВР.

Чувствительностью релейной защиты называют ее способность реагировать на все виды повреждений и аварийных режимов, которые могут возникать в пределах основной защищаемой зоны и зоны резервирования.

Оценка чувствительности основных типов релейных защит должна производится при помощи коэффициентов чувствительности, значения которых для разных типов защиты и реле указываются в «Правилах» [17].

Определение коэффициентов чувствительности производится при наиболее неблагоприятных видах повреждения, но для реально возможного режима работы электрической системы. Все короткие замыкания при этом рассматриваются как металлические, т. е.

не учитываются возможные переходные сопротивления в месте КЗ и в том числе сопротивление электрической дуги. Исключение составляют сети напряжением до 1 кВ [17].

Если при расчете коэффициентов чувствительности выясняется, что возможно неселективное действие защиты последующего (питающего) элемента из-за отказа вследствие недостаточной чувствительности защиты предыдущего элемента, то чувствительность этих защит необходимо согласовать между собой. Вместе с тем «Правила» допускают не согласовывать между собой чувствительность тех ступеней защит смежных элементов, которые предназначены для дальнего резервирования, если неотключение КЗ вследствие недостаточной чувствительности

9

последующего (питающего) элемента, например, автотрансформатора, может привести к тяжелым последствиям. Решение об отказе согласования чувствительности защит должно утверждаться руководством предприятия наряду с решением о вынужденном выполнении неселективных защит или других отступлений от основных требований к релейной защите.

Реле, применяемые в релейной защите, классифицируются по признакам, в том числе: по способу воздействия на отключение –

прямого и косвенного действия (см. рис. 1.1); по принципу действия – электромагнитные, электродинамические, тепловые, электронные, магнитоэлектрические и др.; по параметру действия – реле тока, напряжения, мощности, тепловые и др.

Основные параметры токовых релейных защит

Ток срабатывания защиты Iс.з и ток срабатывания реле Iс.р – минимальные токи, при которых надежно срабатывает защита. Они находятся в зависимости:

Iс.з= Кнад Ксзп Iн.max /Кв,(1.1)
Iс.р = Ксх Iс.з /КА,(1.2)

где Кнад – коэффициент надежности, учитывающий погрешности реле и неточности в определении тока Iс.з (принимается по ПУЭ [17] от 1,1 и выше в зависимости от назначения защиты; КА – коэффициент трансформации трансформатора тока; Кв – коэффициент возврата реле ( Кв =

Iв.р/ Iс.р = Iв.з/Iс.з); Iн.max – максимальный ток нагрузки; Ксзп – коэффициент самозапуска, составляющий 2–4, и учитывает увеличение тока нагрузки

при самозапуске ЭД.

Когда Ксзп неизвестен, рекомендуется принимать ток срабатывания защиты:

Ic.з = 4 Iн,

где Iн – номинальный ток защищаемого объекта (электродвигателя); Iв – ток возврата, при котором реле возвращается в исходное положение, он меньше тока срабатывания, поэтому Кв меньше единицы и составляет 0,8–0,85. Чем выше Кв , тем более чувствительна защита. Коэффициент схемы:

Он представляет собой отношение тока в обмотке реле Iр к номинальному току во вторичной обмотке питающего это реле трансформатора тока I2н (см. табл. 1.1).

10

Источник: https://studfile.net/preview/3545980/

Учебники по релейной защите и автоматике

Релейная защита и автоматика элементов систем электроснабжения промышленных предприятий. Мельников М.А.

Что такое релейная защита

Релейная защита осуществляет автоматическую ликвидацию повреждений и ненормальных режимов в электрической части энергосистем и является важнейшей автоматикой, обеспечивающей их надежную и устойчивую работу. Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная и надежная работа современных энергетических систем.

Чернобровов Н. В. Релейная защита, 1974 г.

Релейная защита — автоматически действующие устройства в электроустановках, оосуществляющие защиту от повреждений и некоторых ненормальных режимах работы.

Название «релейная защита» появилось в ряде стран в связи с тем, что рассматриваемый вид противоаварийной автоматики начал осуществляться с использованием электромеханических аппаратов, названных реле.

В дальнейшем этот термин получил всеобщее признание и был узаконен в Международном электротехническом словаре, сыгравшем большую роль в становлении отечественной терминологии.

Федосеев А. М., Федосеев М. А. Ф Релейная защита электроэнергетических систем, 1992 г.

Релейная защита — специальные автоматические устройства, которые действуют на отключение выключателей для быстрого отключения поврежденного участка электрической установки или сети для предотвращения развития аварий. 

Беркович М. А. Основы техники релейной защиты, 1984 г.

Учебники по релейной защите и автоматике

Чернобровов Н. В. Релейная защита. Учебное пособие для техникумов. Изд. 5-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1974. 680 с.

В книге рассмотрена релейная защита электрических сетей, оборудования электростанций и сборных шин распределительных устройств.

Книга предназначена в качестве учебного пособия для учащихся энергетических техникумов и может быть использована студентами электротехнических и энергетических вузов, а также инженерами и техниками, занимающимися эксплуатацией, монтажом и проектированием релейной защиты электростанций и сетей. При подготовке к переизданию книги автор стремился отразить новые разработки отечественной техники по РЗиА.

Скачать книгу Чернобровов Н. В. Релейная защита. Учебное пособие для техникумов (djvu, zip, 11,54 мб) — скачать книгу

Федосеев А. М., Федосеев М. А. Ф Релейная защита электроэнергетических систем: Учеб. для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Энергоатомнздат, 1992.—528 с.

В книге рассматриваются основы техники релейной защиты трехфазных систем напряжением выше 1 кВ, общие принципы зашиты, защиты линий, шин, генераторов, трансформаторов, автотрансформаторов и двигателей.

Во 2-е издание внесены методические изменения, и нем также рассмотрены новые принципы осуществления защит.

Материал в книге изложен так, чтобы студенты изучали в первую очередь принципы защит, а не выполнение отдельных устройств, которые могут довольно часто модернизироваться или вообще заменяться новыми.

Скачать книгу Федосеев А. М., Федосеев М. А. Ф Релейная защита электроэнергетических систем (pdf, zip, 23,91 мб) — скачать книгу

Беркович М. А. и др. Основы техники релейной защиты /М. А. Беркович. В. В. Молчанов, В. Л. Семенов. — 6-е изд., перераб. и доп. —  Энергоатомиздат, 1984. 376 с.

В учебнике изложены основы техники релейной защиты элементов энергосистемы — линий электропередачи, генераторов, трансформаторов, электродвигателей. Шестое издание книги дополнено описанием ряда сложных защит, исключены разделы, посвященные вопросам эксплуатации.

Скачать книгу Беркович М. А. и др. Основы техники релейной защиты (djvu, zip, 4,86 мб) — скачать книгу

Беркович М. А. и др. Основы автоматики энергосистем / М. А. Беркович, А. Н. Комаров, В. А. Семенов, — М.: Энергоиздат, 1981, — 432 с.

Рассматриваются назначение и область применения основных технических средств автоматизации энергосистем. Приводятся принципиальные схемы и описания принципов действия устройств АПВ, АВР, АРВ, АЧР, АРЧМ, автоматической синхронизации и противоаварийной автоматики.

Излагаются методы расчетов параметров настройки устройств автоматики. Во втором издании рассмотрено новое оборудование. Для инженерно-технических работников, занятых проектированием и эксплуатацией устройств системной автоматики.

Может быть использована студентами вузов и техникумов.

Материал книги изложен в достаточно полном объеме, что позволяет использовать ее при изучении соответствующих курсов студентами средних и высших технических учебных заведений, обучающимися специальности техника или инженера- электрика по автоматизации.

Скачать книгу Беркович М. А. и др. Основы автоматики энергосистем (pdf, zip, 17,15 мб) — скачать книгу

Элементы автоматических устройств: Учебник для вузов / В. Л. Фабрикант, В. П. Глухов, Л. Б. Паперно, В. Я. Путниньш. — М.: Высш. школа, 1981. — 400 с.

В учебнике приведены типичные элементы автоматических устройств, применяемые в электроэнергетике. Для ряде элементов рассмотрены методы их построения и расчета. Особое внимание уделено методической стороне, для чего рассмотрение приведено по возможности в стройную систему с объяснениями причин принятых решений.

Книга предназначается для студентов, обучающихся по специальности «Автоматизация производства и распределения электроэнергии».

Может быть использована студентами других электроэнергетических специальностей, а также инженерами, аспирантами,  работниками научно-исследовательских, проектных и других организации, работающими в области автоматизации.

Скачать книгу Элементы автоматических устройств: Учебник для вузов. В. Л. Фабрикант (djvu, zip, 8,89 мб) — скачать книгу

Автоматика электроэнергетических систем: Учебное пособие для вузов/ О. П Алексеев, В. Е Казанский, В. Л. Козис н др.; Под ред. В. Л. Козиса и Н. И. Овчаренко. — М.: Энергоиздат, 1981 — 480 с.

В учебнике рассмотрены вопросы автоматизации управления электроэнергетическими системами в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах.

Даны понятия об автоматическом контроле, приведены материалы по автоматическому включению синхронных машин на параллельную работу, автоматическому управлению элементами системы и автоматическому регулированию в них. Для студентов вузов электроэнергетических специальностей.

Учебник написан членами кафедры РЗиА МЭИ (заведующий кафедрой канд. техн. наук доцент В. П. Морозкин) по материалам лекций, которые они много лет читали в МЭИ, и призван более полно обеспечить студентов специальности учебным материалом.

Скачать книгу Автоматика электроэнергетических систем (djvu, zip, 3,8 мб) — скачать книгу

Кривенков В. В., Новелла В. Н. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебн. пособие для вузов. — М.: Энергоиздат, 1981. 328 с,

Работа систем электроснабжения промышленных предприятий и сельского без автоматического управления элементами системы в нормальных и в аварийных режимах.

В книге рассмотрены устройства релейной зашиты и автоматики элементов системы электроснабжения, а также вопросы телемеханизации и автоматизация управления системой в в целом.

Книга предназначена в качестве учебного пособия студентам энергетических и электротехнических вузов, обучающихся по специальности «Электроснабжение городов, промышленных предприятий и сельского хозяйства», и может быть использована инженерно-техническим персоналом, обслуживающим электроустановки.

Скачать книгу Кривенков В. В. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения (djvu, zip, 3,29 мб) — скачать книгу

Алексеев В. С. , Варганов Г. П., Панфилов Б. И., Розенблюм Р. 3. Реле защиты. М., «Энергия», 1976. 464 с.

Книга содержит систематизированное описание вторичных реле защиты переменного тока, электромеханических реле времени, электромагнитных вспомогательных реле защиты и некоторых реле автоматики энергосистем, выпускаемых в настоящее время отечественной промышленностью.

Приведены полные технические данные реле.

Книга предназначена для инженерно-технических работников, занятых в области производства и эксплуатации устройств релейной защиты, а также может быть полезна сотрудникам проектных организаций и студентам средних и высших специальных учебных заведений, занимающимся вопросами релейной защиты.

Скачать книгу В. С. Алексеев и др. Реле защиты (djvu, zip, 5,61 мб) — скачать книгу

Засыпкин А. С. Релейная зашита трансформаторов. — М. Энергоатомиздат.  1989 г. 240 с. 

В книге приведены в обобщенном виде характеристики аварийных и анормальных режимов мощных трансформаторов энергосистем — внутренних коротких замыканий (КЗ), бросков намагничивающего тока, перевозбуждений, особых режимов преобразовательных трансформаторов, а также переходных процессов в трансформаторах тока. Сформулированы требования к функционированию релейной защиты от внутренних КЗ. Описаны новые устройства обеспечивающие повышение технического совершенства релейной защиты. Особое внимание уделено релейной защите с встроенными первичными измерительными преобразователями.

Скачать книгу Засыпкин А. С. Релейная зашита трансформаторов (djvu, zip, 1,87 мб) — скачать книгу

Шабад М. А. Защита трансформаторов распределительных сетей. — Л.: Энергоиздат. Ленингр. отделение, 1981.— 136 с.

В книге изложены вопросы защиты понижающих трансформаторов распределительных сетей с высшим напряжением от 6 до 110 кВ. выполняемой с помощью плавких предохранителей и современных устройств релейной защиты.

Рассмотрены принципы действия, типовые схемы и условия расчета основных типов релейной защиты, а также устройство и выбор плавких предохранителей для защиты трансформаторов.

Книга предназначена для инженеров, техников и мастеров, занимающихся эксплуатацией распределительных электрических сетей энергосистем, промышленных предприятий и сельскохозяйственных комплексов, а также может быть полезна работникам проектных и наладочных организаций и студентам электроэнергетических специальностей.

Скачать книгу Шабад М. А. Защита трансформаторов распределительных сетей (djvu, zip, 2,87 мб) — скачать книгу

Фабрикант В. Л. Дистанционная защита: Учеб. пособие для вузов.— М.: Высш. школа, 1978.—215 с.

В книге изложены наиболее важные вопросы современной теории дистанционной защиты, приведенные по возможности в стройную систему. Большое внимание уделено методической стороне изложения. В частности, даны ответь: не только на вопрос, как делается, но и на вопрос, почему так делается.

Рассмотрение доведено до алгоритмов, определяющих условия срабатывания защиты и ее органов. В книге рассмотрены некоторые проблемы из области дистанционной защиты, нуждающиеся в математическом анализе, подчеркнуто наличие большого числа нерешенных проблем, требующих творческого подхода. Предназначается для студентов электроэнергетических вузов я факультетов.

Может быть полезна аспирантам и инженерам самых различных электроэнергетических специальностей.

Скачать книгу Фабрикант В. Л. Дистанционная защита (djvu, zip, 2,67 мб) — скачать книгу

Авербух А. М., Рыбак Х. А. Задачи по релейной защите и методы их решения, М-Л., Госэпергоиздат, 1961 г. 352 с.

В книге помещены задачи по релейной защите и некоторым устройствам системной автоматики и даны методы их решений. Задачи по релейной защите преследуют цель расширения знаний учащихся в этой области и подготовки их к практическому применению основ теории техники релейной защиты. При составлении и решении задач использован опыт проектных, научно-исследовательских и наладочных организаций.

Книга предназначается в качестве учебного пособия для студентов энергетических и электротехнических техникумов. Она может быть использована студентами энергетических и электротехнических факультетов высших учебных заведений при изучении курса релейной защиты и пои дипломном проектировании, а также инженерами и техниками, работающими в области эксплуатации и проектирования релейной защиты.

Скачать книгу Авербух А. М., Рыбак Х. А. Задачи по релейной защите и методы их решения (djvu, zip, 7,75 мб) — скачать книгу

Авербух А. М. Релейная зашита в задачах с решениями и примерами. Л., «Энергия», 1975. 416 с.

В книге приведены решения задач и примеры по релейной защите энергосистем.

Она предназначена для инженеров и техников, работающих в области эксплуатации и проектирования устройств релейной зашиты электрических станций подстанций и сетей высокого напряжения.

Книга может быть использована в качестве учебного пособия студентами энергетических техникумов и энергетических специальностей высших учебных заведении.

Скачать книгу Авербух А. М. Релейная зашита в задачах с решениями и примерами (pdf, zip, 8,61 мб) — скачать книгу

Королев E. П., Либерзон Э. M. Расчеты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты. — М.: Энергия, 1980.—208 с.

В книге изложены основные особенности расчета допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты с учетом режимов глубокого насыщения магнитопровода трансформаторов тока и искажения формы кривой вторичного тока.

Рассмотрена работа основных измерительных органов релейной защиты в- гаках режимах и сформулированы расчетные условия определения допустимых нагрузок на трансформаторы тока. Приведена методика расчета сечении жил контрольных кабелей.

Книга рассчитана на инженеров и техников, занимающихся проектированием и эксплуатацией релейной защиты и автоматики электрических сетей, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также может быть использована студентами электроэнергетических специальностей вузов и техникумов.

Скачать книгу Королев E. П. Расчеты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты (djvu, zip, 5,02 мб) — скачать книгу

Шабад М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. — 3-е изд., перераб. и доп. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1985. — 296 с.

В книге рассмотрены методы и примеры расчета устройств релейной защиты и автоматики сельских, городских и промышленных электрических сетей 6 и 10 кВ, линий электропередачи 35, 110 кВ и понижающих трансформаторов 6—110 кВ.

Внастоящее издание переработано и дополнено в соответствии с новыми ГОСТ, правилами и директивными материалами по вопросам защиты и автоматики.

Книга предназначена для инженерно-технических работников, обслуживающих устройства защиты и автоматики в энергосистемах, электросетевых, промышленных и сельскохозяйственных предприятиях, а также может быть полезна работникам проектных и наладочных организаций и студентам электроэнергетических специальностей.

Скачать книгу Шабад М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей (djvu, zip, 3,42 мб) — скачать книгу

Источник: http://www.electrolibrary.info/textbook/27-uchebniki-po-releynoy-zachite-i-avtomatike.html

Biz-books
Добавить комментарий