Содержание

Минимальная и нулевая защиты –

Момент вращения асинхронных двигателей прямо пропорционален квадрату напряжения, поэтому снижение напряжения при том же моменте сопротивления на валу двигателя вызывает повышенное потребление тока и перегрев двигателей. Заводы гарантируют работу электродвигателей при отклонении напряжения от номинального значения на+ 5-10% и кратковременном снижении напряжения до 0,71/Пом. Дальнейшее снижение напряжения недопустимо из-за опасности выхода из строя двигателя.

Минимальная защита осуществляет защиту двигателей от работы при пониженном напряжении. В качестве аппарата минимальной защиты применяются минимальные реле.

Минимальные реле (рис. 17.6) представляют собой электромагнитные реле напряжения, которые могут быть первичными (для двигателей с {/1000 В), с мгновенным срабатыванием и с выдержкой времени при срабатывании.

При появлении номинального напряжения на фазах а, в, с катушка реле К втягивает сердечник Я и защелка з фиксирует включаемый контактор в положении «Включено»— двигатель получает питание.

На шкале с помощью винта устанавливается предельное напряжение, при котором сила магнитного потока катушки К будет равна силе натяжения пружины 111 (на схеме — 280 В). При снижении напряжения ниже установленного значения пружина Ш размыкает защелку з и контактор силой пружины П2 отключается. Отключение можно произвести и нажатием кнопки «Стоп».

В магнитных пускателях роль минимального реле выполняют катушки контакторов, которые рассчитываются таким образом, что при снижении напряжения не могут удерживать контакты во включенном положении и контактор отключается.

Нулевая защита предназначена для отключения потребителей при исчезновении напряжения или при снижении его до 15% UUOM и предотвращения само включения их при появлении напряжения в сети.

Эта защита нужна в первую очередь для обеспечения безопасности обслуживающего персонала. При отсутствии нулевой защиты самовключение машины может «быть причиной тяжелых травм человека.

При необходимости нулевое реле может быть поставлено в любой пускатель.

По конструкции пулевое реле такое же, как.и минимальное реле, только уставка срабатывания у него нерегулируемая (0,15 Uм).

Нулевая защита обеспечивается и минимальным реле, а в магнитных пускателях — катушкой контактора с применением специальных схем включения ее.

На рис. 16.7 приведена схема управления катушкой К контактора с помощью двухкнопочного поста управления (кнопки «Пуск» и «Стоп») и блок-контакта К-3 контактора. В данной схеме нулевая защита обеспечивается катушкой К контактора и блок-контактом К-3, включенного параллельно кнопке «Пуск».

Кнопку «Пуск» можно зашунтировать и резистором определенной величины. На рис. 17.7 блок-контакты К-2 и К-3 контактора не используются, зато параллельно кнопке «Пуск» подключен резистор R такой величины, что при включении его в цепь катушки К величина тока, проходящая через катушку К, будет недостаточной для того, чтобы образовать магнитный поток, способный притянуть якорь контактора. Однако если якорь будет притянут к сердечнику, то эта величина магнитного потока будет достаточной для удержания якоря в притянутом положении.

В данной схеме пулевая защита осуществляется катушкой К контактора и резистором, шунтирующим кнопку «Пуск». Достоинствами этой схемы является уменьшение количества проводов, идущих от контактора к посту управления.

Недостатком схемы является ненадежность нулевой защиты при значительных колебаниях напряжения (при значительном повышении напряжения схема может сама включиться). Поэтому для обеспечения падежной нулевой защиты в цепях управления этой схемы надо ставить стабилизатор напряжения.

Токовая защита нулевой последовательности: принцип действия и назначение

Наиболее частой неисправностью в трёхфазной сети является замыкание на землю. Межфазные замыкания встречаются реже. В сетях 110 кВ от однофазных замыканий на землю используется токовая защита нулевой последовательности, сокращенно ТЗНП. В этой статье мы рассмотрим её устройство, принцип действия и назначение.

Что такое нулевая последовательность

Для того чтобы разобраться как работает ТЗНП, сначала нужно вспомнить что такое трехфазная сеть. Трехфазная сеть — это сеть переменного синусоидального тока. В трёхфазной цепи фазы сдвинуты друг относительно друга на 120 градусов. Вот так это выглядит на графике:

Интересно! Основные идеи и положения трехфазных сетей электроснабжения были разработаны Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским. Он разработал трёхфазный асинхронный двигатель с КЗ ротором типа беличья клетка, с фазным ротором и пусковым реостатом, искрогасительную решетку, фазометр, стрелочный частотомер.

Если изобразить это на векторной диаграмме, то изображение будет напоминать трехлучевую звезду. При условии равенства токов и напряжений между фазами такая система будет называться симметричной. Геометрическая сумма этих векторов равна нулю.

Важно! Различают прямую и обратную последовательность чередования фаз. Фазы обозначаются буквами A, B и C. Тогда последовательность A B C — прямая, C B A — обратная. При этом угол сдвига фаз в обоих случаях составляет 120 градусов. При нулевой последовательности вектора всех фаз направлены в одном направлении, соответственно результирующий вектор значительно превышает таковой (в 3 раза, по сравнению с нулевой последовательностью) в нормальном состоянии системы.

В случае межфазного замыкания токи во всех фазах возрастут, система все равно останется симметричной. А напряжения и токи нулевой последовательности равны нулю, как и в нормальном состоянии цепи.

В результате однофазного замыкания на землю система станет несимметричной и будут наблюдаться токи нулевой последовательности I0 и U0. Допустим замкнула фаза C, тогда токи фаз A и B устремятся к нулю, а в фазе C к трети от Iкз.

Тогда:

I0=1/3(Ik+0+0)

Отсюда Iк=I0*3. Эти токи возникают под воздействием напряжения КЗ или Uк0 между выводом обмотки трансформатора или генератора и точкой, в которой произошло замыкание.

Область применения на практике

Теоретическая часть без предварительной подготовки воспринимается достаточно сложно, поэтом перейдем к практике и ответим на вопрос, где применяется ТЗНП.

Как уже было сказано токовая защита нулевой последовательности используется в ВВ сетях напряжением 110 кВ с заземленной нейтралью. В сетях среднего напряжения 6, 10 кВ и больше с изолированной нейтралью не используется. Это связано с тем, что в сетях с заземленной нейтралью токи КЗ на землю очень большие.

Важно! Так как ТЗНП защищает от КЗ на землю, ее иногда называют земляной защитой (ЗЗ).

Как это работает

Принцип работы ТЗНП заключается в отключении коммутационной аппаратуры в случае однофазных замыканий с определенной выдержкой времени. Задержка времени нужна для организации селективности защит на разных трансформаторных подстанциях.

Пример схемы токовой защиты нулевой последовательности изображен на рисунке ниже:

В ней используется токовое реле КА и реле мощности KW. Для контроля тока по фазам в ТЗНП используются трансформаторы тока (ТТ). Это специальные измерительные трансформаторы надеваются на шину или провод. На его обмотках наводится ЭДС пропорциональное току, протекающему через жилу или шину.

Одним из главных условий корректной работы ТЗНП является то, чтобы у ТТ были одинаковые кривые намагничивания. Это значит, что они должны быть не просто одинаковы по входным и выходным характеристикам, но и быть одной марки. Кроме того, стоит отметить, что погрешности их выходных параметров не должны быть больше 10 процентов. Их вы видите на картинке ниже.

Чтобы получить токи выведенной из баланса системы сигнал пропускают через фильтр. В реальном применении соединяют обмотки трансформаторов между собой. Это называют фильтром токов нулевой последовательности.

В нормальном состоянии электросети токи нулевой последовательности равны нулю, соответственно Iвыходные фильтра ТЗНП тоже равны нулю. В аварийном режиме, при КЗ, выходной ток отличен от нуля. Остальные части ТЗПН настраиваются таким образом, чтобы исключить ложные срабатывания под определенный ток КЗ.

Если ранее токовая защита нулевой последовательности представляла собой релейные схемы, то в настоящее время выпускаются микропроцессорные терминалы для защитных цепей.

То есть, современная ТЗНП может выполняться на микроконтроллерных схемах.

Рассмотренная система используется в качестве резервной защиты. Благодаря её свойствам можно достичь селективность срабатывания, где РЗиА каждой последующей ТП срабатывает быстрее, чем на предыдущей. Защита нужна чтобы минимизировать дальнейшие повреждения ЛЭП, трансформаторов, генераторов, а также, чтобы обезопасить окружающую среду и людей, которые могут попасть в опасную зону.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:

Теперь вы знаете, что такое токовая защита нулевой последовательности, как она работает и для чего нужна. Если возникли вопросы, обязательно задавайте их в комментариях под статьей!

Материалы по теме:

Защита нулевая – Энциклопедия по машиностроению XXL

Максимальная токовая защита нулевой последовательности При заземленной нейтрали трансформатора защита согласовывается с защитой всей сети /с,р 0,5А  [c. 25]

Защита от токов, обусловленных внешними КЗ, и специальная защита нулевой последовательности С токовыми отсечками на двигателях /с.р- н.т —  [c.25]

П р и м е ч а н и я I. При наличии у трансформатора выносного добавочного трансформатора для регулирования напряжения под нагрузкой необходимо дополнительно к указанным защитам предусматривать следующие защиты газовую добавочного трансформатора токовую с блокировкой или торможением при внешних КЗ дифференциальную, охватывающую трансформатор без его регулирующей части, или дифференциальную защиту нулевой последовательности, охватывающую обмотку основного трансформатора и последовательно с ней соединенную обмотку добавочного трансформатора.  

[c.27]


Максимальная токовая защита нулевой последовательности  [c.119]

КЗ на землю Максимальная токовая защита нулевой последовательности Для двигателей, подключенных к сети с током замыкания на землю 10 А и выше — мощностью до 2000, 5 А и выше — мощностью более 2000  [c. 156]

Нулевая защита, защита от токов короткого замыкания и токов перегрузок (максимальная защита), а в ряде случаев защита от перехода механизмами конечных положений (концевая защита) на башенном кране осуществляются с помощью общего для всего электрооборудования крана линейного контактора. На рис. 108 рассмотрен типичный вариант цепи защиты башенного крана, на котором двигателями грузовой лебедки и механизма передвижения крана управляют с помощью силовых контроллеров, а двигателем механизма поворота—с помощью магнитного контроллера. Главные контакты линейного контактора К1 присоединяют электроприводы всех трех механизмов к внешней электрической сети, а в цепь управления линейным контактором последовательно с его катушкой К1 включены контакты электрических аппаратов и устройств, обеспечивающих необходимый вид защиты. Нулевая защита обеспечивает контроль машиниста за работой механизмов крана, исключая возможность самопроизвольных пусков электродвигателей, отключенных вследствие срабатывания защитных устройств или перерыва подачи электроэнергии.[c.402]

А действующего значения тока в фазе. В регуляторе предусмотрены также защиты нулевая, от коммутационных перенапряжений, от исчезновения тока хотя бы в одной из фаз (блоки НТ и МТ), от помех радиоприему. Быстродействующими плавкими предохранителями типа ПНБ 5М осуществляется защита от токов короткого замыкания.  [c.96]

В схеме электропривода предусматриваются следующие виды защиты нулевая (реле РИ), максимальная (реле РМ), защита от обрыва поля (реле РОП), защита от токов короткого замыкания и перегрузки по току (автоматические выключатели АВ1, АВ2, АВЗ), защита от чрезмерного повышения скорости (реле РКС), конечная защита (выключатель ВКВ).  [c.221]

Электропривод имеет защиты нулевую, максималь-но-токовую, конечную (ограничение хода), защиту тиристоров от перенапряжений и токов к. з.  [c.224]

Сигнал ошибки бр подается параллельно на два детектора уровней и детектор нулевой ошибки, сигналы от которых используются в блоках защиты и запуска гидроагрегатов. По достижении заданного уровня ошибки срабатывает реле, что может вызвать включение индикаторных лампочек на пульте либо отключение маслонасосной станции, перекрытие напорной магистрали и т. п.  [c.66]


Защита максимальная 9—156 –нулевая 9— 157  [c.81]

Пакетные выключатели. Пакетные выключатели — коммутирующие приспособления, применяемые для небольшого числа включений и рассчитанные на токи до 60 а при 220 в и до 25 г2 при 500 в. Пакетные выключатели используются 1) в качестве пусковых аппаратов для включения в сеть коротко-замкнутых двигателей мощностью до 4 кет при числе включений до 15—20 в час 2) в качестве отъединяющих элементов при реостатном пуске двигателей 3) для отключения установок от сети при отсутствии в них тока (вводы) 4) в качестве выключателей цепей управления. Пакетный выключатель не даёт нулевой защиты. Пакетный выключатель (фиг. 58) имеет наборы колец-пакетов из изолирующего материала. Внутри колец находится контактное устройство из одного или нескольких ножей, которые поворачиваются  [c. 51]

Защита от падения и исчезновения напряжения (нулевая защита). При схемах контакторного управления нулевая защита  [c.157]

При отсутствии индивидуальной нулевой защиты непосредственно у приёмников желательна установка максимально-нулевых автоматов на вводах распределительных пунктов.  [c.469]

Магнитный пускатель осуществляет нулевую защиту двигателя, исключающую самопроизвольный пуск двигателя после его остановки по причине хотя бы кратковременного значительного снижения или полного исчезновения напряжения сети.  [c.439]

Второй способ защиты от бокового теплообмена (рис. 4-4) является активным и обеспечивает полную ликвидацию поправки Ао . Для тепловой защиты здесь используется адиабатная оболочка К- Автоматический позиционный регулятор (на рисунке не показан) при помощи нагревателя Н поддерживает нулевой перепад температуры  [c.98]

Увеличить эффективность катионоактивных ингибиторов можно смещением ф-потенциала в отрицательную сторону. Это можно достигнуть катодной поляризацией (комбинированная защита), введением добавки, смещающей фст к более отрицательным значениям или смещением нулевой точки металла фл- в область положительных значений. Последний случай реализуется при коррозии железа и его сплавов в кислых средах, содержащих добавки галоидов, смещающих нулевую точку в положительную сторону, что увеличивает отрицательны заряд поверхности и, как следствие, эффективность катионоактивных ингибиторов [8, 19 .  [c.22]

Точка пересечения поляризационной кривой оси ординат фиксирует нулевое значение плотности тока и соответствующее ему значение потенциала защиты Ез, при котором и ниже которого коррозия не протекает. Достижение потенциала защиты. характеризуется равенством плотностей катодного и анодного токов, причем в этом случае потенциал защиты равен обратимому потенциалу металла. При увеличении концентрации хлоридов потенциал пробоя и потенциал защиты снижаются (см. рис. 5.1,в и г).  [c. 92]

Использование вакуумной защиты дает ряд технических и экономических преимуществ перед применяемыми способами защиты при сварке. Это объясняется тем, что вакуумная защита состоит из компонента нулевого порядка. Наименьшая сложность состава защиты обеспечивает легкость получения, ее дешевизну и простоту контроля.  [c.89]

Нулевой порядок состава защиты значительно упрощает ее контроль, который сводится к контролю показаний обычного стрелочного прибора на вакуумметре. Упрощение контроля состава защиты обеспечивает получение стабильных результатов при сварке.  [c.90]

Мы сознательно акцентируем внимание на механизме влияния органических соединений, так как один из новых эффективных методов защиты металлов от атмосферной коррозии основан на принципе использования органических соединений (летучие ингибиторы). Органические соединения также широко используются в технологии противокоррозионной защиты (очистка от окалины и продуктов коррозии, подготовка поверхности под нанесение покрытий и т. д.). Изучение процессов адсорбции ингибиторов, и в особенности летучих, и их влияния на кинетику электродных реакций приобретает поэтому исключительное значение. В связи с последним нам представляются интересными предпринятые за последнее время попытки рассмотреть некоторые вопросы коррозии с учетом потенциалов нулевого заряда металла.  [c.23]


В этом отношении представляет интерес комбинированный метод защиты от коррозии при помощи катодной поляризации и органических добавок молекулярного типа [33] этот метод аналогичен разработанному нами для защиты от коррозии в нейтральных средах [43]. Принцип такой защиты заключается в том, что разность между стационарным потенциалом металла в данной среде (фст) и потенциалом нулевого заряда (ф =о) путем катодной поляризации приближается к нулевой точке металла, при которой, как уже указывалось, наблюдается максимальная адсорбция.  [c. 26]

Процессы смачивания металлических поверхностей электролитами, играющие большую роль в развитии коррозии, а также процессы обезжиривания, широко применяемые в технологии противокоррозионной защиты, тоже зависят от строения двойного ионного слоя. Смачивание оказывается наименьшим при потенциале нулевого заряда. Изменением потенциала металла в отрицательную или положительную сторону можно изменить смачиваемость поверхности. Метод катодного обезжиривания металлов использует эффект воздействия поля двойного ионного слоя на адсорбционные процессы. Изменение скачка потенциала в диффузной части двойного слоя с помощью поверхностно-активных веществ, облегчающее адсорбцию органических катионов, и комбинированная защита металлов с помощью катодной поляризации и ингибиторов в ряде случаев связаны с изменением потенциала нулевого заряда.  [c.127]

Описанная схема обладает свойствами нулевой самозащиты, состоящей в следующем. При случайном падении напряжения в сети контактор, как это уже было сказано ранее, отключается под действием силы тяжести подвижной части. При этом размыкается и блок-контакт, шунтирующий кнопку Пуск . Поэтому при внезапном появлении напряжения в сети работа схемы не возобновляется без повторного нажима кнопки Пуск , что оградит от аварии или несчастного случая при самопроизвольном пуске станка или приспособления. В шунтировании кнопки П у с к > и в создании нулевой защиты заключается основная роль блок-контактов.  [c.261]

Для управления од и ночными двигателями с фазным ро тором применяются кулачковые контроллеры серии ККТ. Схема контроллеро обеспечивает токовую и минимальную защиты нулевую блокировку и конечное ограничение хода механизма. Для одновременного управления двумя двигателям -Служат контроллеры, имеющие раздельные роторные цепи (объединять роторы двух машин нельзя во избежание механических и электрических перегрузок) реверс двигателей осуществляется двумя механическими сблокированными контакторами тормозной магнит включается параллельно обмотке статора. Технические данные существующих и модернизированных контроллеров приведены в табл. 2.14. Контроллер ККТ-68А предназначен для замены контроллера ККТ-101.  [c.160]

По данным И. Л. Розенфельда и Л. И. Антропова, катодная поляризация металла от внешнего источника тока может существенно изменить скорость его коррозии в результате десорбции анионов или адсорбции катионов, которые повышают поляризацию катодного процесса, особенно резко при переходе потенциала нулевого заряда данного металла. Таким образом, катодная поляризация повышает эффективность катионных ингибиторных добавок, а эти добавки могут повысить эффективность катодной электрохимической защиты металлов, снижая значение необходимого защитного тока. Так, защитный ток для железа в 1-н. h3SO4 в присутствии 0,1 г/л трибензиламина (СдНбСН2)зК уменьшается в 14 раз. При катодной поляризации замедляющее действие могут оказывать такие катионные добавки, которые обычно не являются ингибиторами коррозии.  [c.366]

Двухпол5фные станции обеспечивают потенциостатирование в любой области потенциалов (при катодной и анодной поляризации) и плавный переход через нулевой потенциал. Эта станции целесообразно использовать для защиты оборудования, работающего в нестационарном режиме.  [c.87]

На рис. 12.3 показана схема топливозаправочной станции с тремя резервуарами-хранилищами, имеющими катодную защиту. Станция имела металлический проводящий контакт на топлнворазборных колонках с защитной оболочкой и нулевым проводом трконодводящего кабеля. Кроме того, имелся металлический контакт между трубопроводами приточной и вытяжной вентиляции, расположенными на производственном здании, и арматурой строительной конструкции. Эти электрические сое-  [c.276]

Включение двигателя Ускорение Реверсирование Регулирование скорости Затор.маживание Регулирование потока Специальное управление тормозным электромагнитом Зашита от перегрузки Нулевая защита Грузовая или упорная защита  [c.64]

Барабанные контроллеры типа КП и кулачковые контроллеры типа ПК для постоянного тока имеют симметричную схему включения, допускающую присоединение шунто-вого или сериесного тормозного электромагнита, и снабжены дополнительными пальцами для максимально-нулевой и конечной защиты вспомогательного тока. Применяемые преимущественно для управления сериесными двигателями в механизмах передвижения и поворота (вращения поворотной части грузоподъёмных машин), они используются также для управления шунтовыми и компаундными двигателями для механизмов подъёма груза они применяться не могут, за исключением случаев привода механизмов шунтовыми электродвигателями.  [c.851]

Основные типы электродвигателей, используемых для привода механизмов собственных нужд а) асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, системы Бушеро или с глубоким пазом, с ограниченным пусковым током (так как при посадках напряжения эти двигатели не должны отключаться, то они не должны иметь нулевой защиты) б) асинхронный электродвигатель с фазовым ротором (последний применяется в случаях, когда требуется большой пусковой момент или когда недопустим большой пусковой толчок тока).  [c.459]


Контакторы постоянного тока предназначены для частого дистанционного отключения и включения силовых цепей. Допустимая частота включений — от 600 до 1500 в час. Силовые контакторы строятся на токи от 40 до 600 а, контакторы защиты — до 2500 а. Катушкп на напряжение — до 220 в. Контакторы от 75а и выше строятся однополюсными контакторы на 40 а могут иметь несколько главных полюсов с нормально открытыми (и. о.) и нормально закрытыми (п. 3.) контактами. К контакторам пристраиваются блок-контакты в количестве до двух н. о. и двух н. 3. Модификации контакторов с н. з. главными контактами, двухполюсные с общей нулевой точкой и др. Малые контакторы применяются иногда как промежуточные реле постоянного тока с числом контактов до 5 п. о. и 5 н. 3.  [c.434]

Применяются редко, когда муфта должна оставаться включенной значительно больше Бремени, чем выключенной, и когда при неисправности в системе управления, оставшаяся включенной муфта (отсутствует нулевая защита), не может привести к аварии, к опасности или серьезным неудобствам в обращении с машиной. Достоинства нормально зямкнут1, х муфт — экономия расхода энергии, а при расположении устройства управления на ведомом валу легко устраняется необходимость подвода масла, сжатого воздуха или электроэнергии к вращающейся детали  [c. 215]

Для предупреждения подобных разрушений генератора выполнена защита с помощью трансформаторов тока нулевой последовательности типа ТНП111 и чувствительных токовых реле типа ЭТД-551/60. ТНПШ установлены в камере выводов генератора. Зона защиты— обмотка статора — действует с выдержкой времени 0,5 сек на отключение выключателя генератора и автомата гашения поля обмотки ротора.  [c.81]

В результате протечки воды в камеру выводов генератора, где установлен трансформатор напряжения нулевой последовательности типа ТНПШ-1, сопротивление изоляции обмотки подмагничивания снизилось до нуля и произошло ложное действие земляной защиты генератора газовой турбины с отключением всей установки.  [c.169]

Цепь питания стабилитрона, используемого в качестве источника эталонного напряжения стабилизатора, изолирована от цепи питания усилителя стабилизатора. Нулевой провод стабилизатора заземлен, а обмотка реле защиты включена в цепь накала ламп 12Ж1Л. Напряжение смещения (—150 в) снимается с отдельного параметрического стабилизатора, как в усилителях типа ЭМУ-2.  [c.171]


Защита кабелей, электродвигателей и трансформаторов в угольной шахте

В подземных сетях напряжением выше 1200 В должна осуществляться защита линий, трансформаторов (передвижных подстанций) и электродвигателей от токов короткого замыкания и утечек (замыканий) на землю. На строящихся и реконструируемых шахтах установка защиты от замыканий на землю должна быть также и на линиях, питающих ЦПП.

На отходящих линиях ЦПП и РПП-6 защита от токов короткого замыкания и утечек (замыканий) на землю должна быть мгновенного действия (без выдержки времени). На линиях, питающих ЦПП, допускается применение максимальной токовой защиты с ограниченно-зависимой выдержкой времени и отсечкой мгновенного действия, зона действия которой охватывает и сборные шины ЦПП, а также защита от замыканий на землю с выдержкой времени до 0,7 секунды.


Для электродвигателей должны предусматриваться также защита от токов перегрузки и нулевая защита.

Во всех случаях отключения сети защитами допускается применение устройства автоматического повторного включения (АПВ) однократного действия, а также применение устройств автоматического включения резерва (АВР) при условии применения аппаратуры с блокировками против подачи напряжения на линии и электроустановки при повреждении их изоляции относительно земли и коротком замыкании.

Выбор отключающих аппаратов, устройств релейной защиты, АПВ и АВР, а также расчет и проверка параметров срабатывания этих устройств должны производиться согласно Инструкции по выбору и проверке электрических аппаратов напряжением выше 1200 В.

При напряжении до 1200 В должна осуществляться защита: трансформаторов и каждого отходящего от них присоединения от токов короткого замыкания – автоматическими выключателями с максимальной токовой защитой или мгновенная в пределах до 0,2 секунды; электродвигателей и питающих их кабелей от токов короткого замыкания – мгновенная или селективная в пределах до 0,2 секунды, от токов перегрузки или от перегрева, от опрокидывания и несостоявшегося пуска; нулевая; от включения напряжения при сниженном сопротивлении изоляции относительно земли; искроопасных цепей, отходящих от вторичных обмоток понизительного трансформатора, встроенного в аппарат, от токов короткого замыкания; электрической сети от опасных утечек тока на землю – автоматическими выключателями или одним отключающим аппаратом в комплексе с одним аппаратом защиты от утечек тока на всю электрически связанную сеть, подключенную к одному или группе параллельно работающих трансформаторов (при срабатывании аппарата защиты от утечек тока должна отключаться вся сеть, подключенная к указанным трансформаторам, за исключением отрезка кабеля длиной не более 10 м, соединяющего трансформаторы с общесетевым автоматическим).

Общая длина кабелей, присоединенных к одному или параллельно работающим трансформаторам, должна ограничиваться емкостью относительно земли не более 1 мкФ на фазу.

При питании подземных электроприемников с поверхности через скважины допускается установка автоматического выключателя с аппаратом защиты от утечек тока под скважиной на расстояние не более 10 м от нее. В этом случае при срабатывании аппарата защиты от утечек тока электроприемники на поверхности и кабель в скважине могут не отключаться, если на поверхности имеется устройство контроля изоляции сети, не влияющее на работу аппарата защиты, а электроприемники имеют непосредственное отношение к работе шахты (вентиляторы, лебедки и др.) и присоединяются посредством кабелей.

Защита от утечек тока может не применяться для цепей напряжением не более 42 В, цепей дистанционного управления и блокировки КРУ, а также цепей местного освещения передвижных подстанций, питающихся от встроенных осветительных трансформаторов, при условии металлического жесткого или гибкого наружного соединения их с корпусом подстанции, наличия выключателя в цепи освещения и надписи на светильниках: «Вскрывать, отключив от сети».

Требование защиты от утечек тока не распространяется на искробезопасные системы.

Во всех случаях защитного отключения допускается однократное АПВ при условии наличия в КРУ максимальной токовой защиты и защиты от утечек (замыканий) на землю, имеющих блокировки против подачи напряжения на линии или электроустановки после их срабатывания.

Величина уставки тока срабатывания реле максимального тока автоматических выключателей, магнитных пускателей и станций управления, а также номинальный ток плавкой вставки предохранителей должны выбираться согласно Инструкции по определению токов короткого замыкания, выбору и проверке уставок максимальной токовой защиты в сетях напряжением до 1200 В (ДНАОП 1.1.30-5.30-96).

Максимальная токовая защита от многофазных замыканий в сетях среднего напряжения на основе критериев обратной и нулевой последовательности защита от двухфазных замыканий в системе распределения электроэнергии.

Повышение степени защиты от двухфазных и двухфазных замыканий на землю.

Ток обратной последовательности, используемый в качестве критерия в мгновенной максимальной токовой защите.

Ток нулевой последовательности дополнительно используется для защиты от двухфазных замыканий на землю.

Предлагаемое решение легко реализовать в существующих реле защиты.

Abstract

Адекватная защита энергосистемы играет решающую роль в обеспечении надежности электроснабжения, поэтому ключевой задачей для операторов распределительных систем является повышение эффективности работы схем защиты и самого оборудования защиты.Основной целью статьи является представление многокритериального алгоритма защиты, позволяющего повысить эффективность работы реле максимального тока короткого замыкания линий электропередач в сетях среднего напряжения при различных двухфазных замыканиях. Идея повышения эффективности защиты основана на анализе симметричных составляющих тока короткого замыкания и, в частности, на использовании токов обратной и нулевой последовательности в качестве критериальных значений для максимальной токовой защиты линии, используемой против таких замыканий. В документе подробно описывается предлагаемое решение и анализируется его производительность на основе моделирования сети среднего напряжения, выполненного с помощью программного обеспечения DIgSILENT PowerFactory.Обнадеживающие результаты моделирования можно наблюдать для реле максимальной токовой защиты с независимой выдержкой времени, используемых в сетях с реактивным заземлением, так как внедрение предложенного метода показало увеличение зоны эффективного срабатывания в два раза по сравнению с традиционными решениями на основе фазных токов. Кроме того, в предлагаемом решении не требуется согласование уставок защиты для малых значений тока замыкания на землю, которые идентифицируются другими реле защиты. Предлагаемое решение может дополнить традиционные алгоритмы защиты от коротких замыканий (I≫), используемые в современных реле защиты, контролирующих уровень тока обратной и нулевой последовательности, и, следовательно, значительно повысить эффективность обнаружения различных межфазных замыканий в электросети. считается зоной защиты ЛЭП.

Ключевые слова

Распределительная сеть

Ток короткого замыкания

Ток обратной последовательности

Максимальная токовая защита

Симметричные компоненты

Издательство Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

(PDF) Совершенствование алгоритмов обнаружения повреждений цепей напряжения в терминале релейной защиты электрических сетей 6-35 кВ

Таблица 1.Подключение клемм релейной защиты к напряжению

вторичные цепи трансформатора

Сигнал напряжения

характеристическое значение

Подключение к напряжению

цепи трансформатора

Примечание. Для измерения напряжения нулевой последовательности цепи H и K

используются как клеммы обмотки с разомкнутым треугольником.

3 Существующие алгоритмы обнаружения

повреждений в цепях трансформаторов напряжения

В настоящее время на практике широко используются два алгоритма обнаружения повреждений в

цепях трансформаторов напряжения [1, 2]:

1. Сравнение напряжений нулевой последовательности, одно из

, которое измеряется при разомкнутой обмотке треугольником трансформатора напряжения

, а другое вычисляется векторным сложением

фазных напряжений обмотки Y относительно земли. Очевидно

, что при реализации данного подхода терминал релейной защиты

требует подключения ко всем вторичным цепям

трансформатора напряжения (рис. 1, г). Серьезным его недостатком

является принципиальная невозможность обнаружения повреждений в первичных цепях

измерительного трансформатора напряжения.

2. Контроль изменений в цепях напряжения в

отсутствие изменений в цепях тока. Одним из условий срабатывания защитного устройства

является асимметрия в цепях напряжения

(напряжения обратной или нулевой последовательности) при симметричности цепей тока

. Второе условие –

пропадание напряжения во всех трех фазах при отсутствии кратковременной

временной несимметрии в токовых цепях, возникающей даже при

симметричном трехфазном металлическом коротком замыкании [3]. Данный алгоритм

может быть реализован для любого варианта подключения клемм

к вторичным цепям напряжения трансформатора напряжения

, но при невозможности расчета некоторых

параметров сигнала (например, напряжения нулевой последовательности

при отсутствии Y- проводник обмотки N) ограничивает применение

. Несомненным достоинством подхода является

возможность обнаружения повреждений, в том числе в первичных

цепях трансформатора напряжения.Для его реализации

дополнительно требуется сигнал от трансформаторов тока.

4 Выявление повреждения цепи трансформатора напряжения

при различных способах подключения

Возможности микропроцессорных устройств релейной защиты

позволяют реализовать оба подхода для определения повреждения

, поэтому автоматика

аппаратура может полноценно реализоваться. контроль состояния фазных проводов цепей трансформаторов напряжения

. В зависимости от режима работы

, требований к защите конкретного соединения

, структуры сетей вторичного напряжения и др.

Функция блокировки цепи напряжения может работать в

по любому из указанных подходов как по отдельности, так и одновременно

.

Современные устройства релейной защиты и автоматики

обычно имеют симметричное входное сопротивление. Этот

обуславливает определенные особенности при обнаружении некоторых видов

повреждений в цепях напряжения.Реакция алгоритмов

на типовые неисправности в цепях трансформаторов напряжения

приведена в таблицах 2, 3.

Трансформаторные схемы

Характеристики

Действия

Фазовое прерывание

Вторичное y-образное обмоть

Два фаз Прерывание

Вторичная Y-образная обмотка

Фаза и нулевой проводник

Прерывание вторичного y-

Размыкание цепи обмотки Y

выключатель

Короткое замыкание фазы и нуля

проводников вторичной обмотки Y-

обмотки

Двухфазное короткое замыкание

вторичной обмотки Y с размыканием

9000

Трехфазное короткое замыкание

вторичного Обмотка Y с

Отключение выключателя

Обрыв нулевого провода

Вторичная обмотка Y

Обрыв фазы напряжения

Первичная цепь трансформатора

Однофазное заземление в

Короткое замыкание двух первичных сетей

9 напряжение

фазы трансформатора в первичной цепи

Примечание. Значение «Истина» соответствует поведению функции блокировки цепи напряжения

в соответствии с требованиями. Значение «ложь»

соответствует неправильному действию функции блокировки цепи напряжения.

Из-за симметрии входного сопротивления реле

устройства защиты цепей напряжения, при нормальной работе электрической сети

обрыв нулевого провода не будет

вызывать изменения симметричных составляющих напряжения и

это не позволит сработать блокировке цепи напряжения

функционируют при таких повреждениях (табл. 2, 3).Если необходимо

контролировать целостность нулевого провода, асимметрию входных сопротивлений

следует создать искусственно, например,

, путем подключения, вообще говоря, трех разных резисторов

между нулевым и фазным проводниками

. клеммы устройства (рис. 2). В этом случае обрыв нулевого провода

будет сопровождаться сдвигом нейтрали в цепи обмотки Y

в точку, определяемую соотношениями сопротивлений

, и появлением расчетного напряжения нулевой последовательности, которое

вычисляется как геометрическая сумма его фазных напряжений. Это

явление вызовет срабатывание функции блокировки цепи напряжения

при использовании любого из двух подходов: в случае

сравнения рассчитанной нулевой последовательности и

,0

Web of Conferences https://doi.org/10.1051 / E3SCONF / 20191390

E3S

139

(2019)

(2019)

10 1061

RSES 2019

61

61

2

2

Улучшение эффективности систем защиты от неисправностей электрических сетей на основе нулевых напряжений последовательности и токов вейвлет. В.Ф. Сивокобыленко, В. А. Лысенко :: SSRN

6 страниц Опубликовано: 16 апр 2021

Смотреть все статьи Сивокобыленко В.Ф.

Дата написания: 21 августа 2020 г.

Аннотация

Введение: Значительная доля замыканий на землю в сетях среднего напряжения представляет собой кратковременный и переходный процесс. Проблема. В таких случаях защита от замыканий на землю, реагирующая на установившийся ток и напряжение, не может работать должным образом.

Цель: Разработать селективный алгоритм защиты от замыканий на землю с использованием переходных составляющих, возникающих в токах и напряжениях нулевой последовательности в процессе замыкания.

Метод: Математическая модель системы электроснабжения применена для исследования переходных составляющих токов и напряжения нулевой последовательности в компенсированных электрических сетях с замыканиями фазы на землю, а также эта модель используется для проверки работы разработанный алгоритм защиты.Результаты показали, что реактивная мощность для переходных составляющих частотой в 4-6 раз большей основной частоты, выделяемой из тока и напряжения нулевой последовательности методом вейвлет-преобразования в компенсированных электрических сетях на поврежденном фидере, составляет положительный независимо от степени компенсации емкостного тока. Это может быть основой принципа направленной защиты.

Оригинальность: Разработан алгоритм селективной защиты от замыканий на землю.В этом алгоритме находятся первые производные токов и напряжений нулевой последовательности, чтобы уменьшить влияние апериодических составляющих. А затем, используя вейвлет-преобразование с материнской функцией Морле, из них извлекаются ортогональные компоненты. Реактивная мощность рассчитывается для переходной составляющей. Если эта реактивная мощность превысит порог, реле примет решение. Надежность разработанного алгоритма защиты подтверждена результатами математического моделирования и проверки тестового образца на лабораторном стенде и полевыми сигналами, зарегистрированными цифровыми регистраторами на подстанциях.

Ключевые слова: электрические сети, защита от замыканий на землю, ток, напряжение, нулевая последовательность, вейвлет-преобразование, реактивная мощность

Рекомендуемое цитирование: Рекомендуемая ссылка