1.Основные требования к РЗА систем электроснабжения: Быстродействие(отключение КЗ с возможно большей быстротой), селективность(способность защиты определять поврежденный элемент и отклють только его) , чувствительность(защита должна обладать определенной чуствител-тью в пределах установленной зоны её действия), надежность(Защита должна безотказно работать при КЗ в пределах установлен-ой для неё зоны и не должна работать неправильно в режимах, при которых её работа не придусмотрена). Сравнение быстродействия микропроцес-ной(сверху) и электромеханич-кой защиты: Селективное действие релейной защиты: t tотк.вкл.Б tпогр. рз. А tпогр. рз.Б tзап tотк.вы кл.Б Электроме 0.05х t=0,5c 0.2с Микропро 0.04цес t=0,2c 0.06 Tпогр.рз. Tпогр.р А з.Б 0.05-0.1 0.05-0.1 0.01-0.02 0.010.02 tза п 0. 1 0. 1 Понятие чувствительности: I кз к1 ( мин) I к ( мин) 1.5 2, (1 1) , Кч( р31) кз 1 1.2, (1 2) , где I кз к1 (мин)-ток I с. з ( р32) I с. з ( р31) 2фазного КЗ в точке К1 в мини-ном режиме; I с. з к1 ( р31) -ток срабатывания защиты Р31. Кч( р32) Автономность- способность защиты принимать решения об отключении или не отключ. защищаемого повреждён-го элемента независимо от центрального компьютера, а также посылать сигнал о состоянии ситуации. 2. Защиты с относительной и абсолютной селективностью. С относит-ной селективностью- селективность защит обеспечивается выбором выдержек времени и параметров срабатывания измерительных органов. Защиты с абсолютной селект-тью- основанные на непосредст-ном или косвенном сравнении электрических величин по концам защищаемого объекта, или на 2-х или нескольких присоедин-ных к общим шинам линиях электроустановки. 3. Назначение релейной защиты и автоматики (РЗА). Для обеспечения норной работы системы электроснабжения и потребителей электроэнергии необходимо быстро выявлять и отделять повреждения от неповреж-ной сети. Функции защиты: должна срабатывать при повреждениях внутри защищ-мой зоны; не должна срабатывать при повреждениях вне защищаемой зоны; защита не должна срабатывать в норм. и ненорм. режимах работы электрической сети при отсутствии повреждений сети. 4. Быстродействие в релейной защите. Способы повышения: Применение микропроцессорной защиты; применение соврем-ных выключателей (элегазовые, вакуумные). Это позволит выбирать ступень селективности I кз к1 ( мин) 1.2, (1 2) t 0, 2 0, 25 сек, а следова-но, уменьшить время I с. з к1 ( р31) отключения повреждения резерв-ми защитами; применение ускорения резервных защит с помощью передачи сигналов телеотключ-ния. Влияние быстродействия РЗ на электроснабжение потребителей: снижает вероятность перехода в другой вид КЗ или повреждение другого смежного присоединения; уменьшает объём разрушений от дуги при КЗ; повышает устойчивость параллельной работы генераторов; уменьшает время «провалов» напряжения при КЗ, что повышает надежность работы синх-ных электродвигателей потребителей, особенно предприятий с непрерывным техноло-ким процессом. Кч( р31) 5. Селективность в релейной защите Селективность- это способность защиты определять поврежденный элемент и отключать только его. ∆𝑡 = t отк.вык.Б +t порг.рз.А+t порг.рз.Б+ t зап Э.М. ∆𝑡 = 0,5 М.П.∆𝑡 = 0,2 Защиты с относительной селективностью- селективность защит обеспечивается выбором выдержек времени и параметров срабатывания измерительных органов Защиты с абсолютной селективностью- основанные на непосредвственном или косвенном сравнении электрических величин по концам защищаемого обьекта,или на двух или нескольких присоединенных к общим шинам линиях электроустановки. 6. Чувствительность в релейной защите Основные требования, предъявляемые к релейной защите * Быстродействие * Селективность *Чувствительность * Надежность Чувствительность Защита должна реагировать на отклонения от нормального режима, которые возникают при КЗ (увеличении тока, снижение напряжения), т.е. она должна обладать определенной чувствительностью в пределах установленной зоны ее действия Кч(РЗ2) = 𝐼кз 𝐾1(мин) 𝐼с.з.(РЗ2) ≥ 1,5 − 2 Кч(РЗ1) = 𝐼кз 𝐾1(мин) ≥ 1,2 𝐼с.з.(РЗ1) Где 𝐼кз 𝐾1(мин) - ток двухфазного КЗ в точке К1 (конец защищаемой линии) в минимальном режиме. 𝐼с.з.(РЗ2) – ток срабатывания защиты РЗ2. 𝐼с.з.(РЗ1) – ток срабатывания защиты РЗ1. 7. Надежность в релейной защите Основные требования, предъявляемые к релейной защите * Быстродействие * Селективность *Чувствительность * Надежность Надежность Защита должна безотказно работать при КЗ в пределах установленной для нее зоны и не должна работать неправильно в режимах, при которых ее работа не предусмотрена. Функции защиты: *Защита должна срабатывать при повреждениях внутри защищаемой зоны *Защита не должна срабатывать при повреждениях вне защищаемой зоны *Защита не должна срабатывать в нормальных и ненормальных режимах работы электрической сети при отсутствии повреждения в сети 8. Структурная схема РЗА Реле представляет собой автоматическое устройство, которое приходит в действие (срабатывает) при определенном значении воздействующего на него входной величины. Каждый комплект и схему можно разделить на две части: -измерительную (реагирующую) -логическую ИП – измерительный преобразователь ИО – измерительный орган ЛО – логический орган УО – управляющий орган ИСП – источник стабилизированного питания 9. Структурная схема микропроцессорной (МП) РЗА. 10.Виды режимов систем электроснабжения 1) нормальные режимы, при которых отклонение приведенных ранее параметров от их номинальных (нормируемых) значений не превышают длительно допустимые; 2) временно допустимые режимы, при которых отклонения приведенных ранее параметров допустимы на определенное ограниченное время без существенного ущерба для сети и питаемых от нее приемников (например, систематические перегрузки силовых трансформаторов); 3) аварийные режимы, характеризующиеся опасными для элементов сети сверхтоками или другими недопустимыми явлениями (например, КЗ, обрывы проводов); они имеют, как правило, переходный (неустановившийся) характер; 4) послеаварийные режимы, в которые входят как переходные процессы (например, вызванные одновременным самозапуском большого числа двигателей), так и установившиеся режимы в новых условиях питания, часто ограниченных по мощности. Ненормальные режим: перегрузка оборудования, качания в энергосистеме, повышение напряжения Перегрузка.При прохождение тока через оборудование, превышающего его номинальное значение, возникает перегрузка оборудования.За счет выделяемого им дополнительного тепла температура токоведущих частей и изоляции через некоторое время превысит допустимую величину, что приводит к ускоренному износу изоляции и ее повреждению. Качания. Iкачания=2,1*Uном/(Хс+Хл+Хг) Повышение напряжения.Повышение напряжения возникает обычно возникает на гидростанциях при внезапном отключении их нагрузки.Разгрузившейся гидрогенератор увеличивает частоту вращения,что вызывает возрастание ЭДС статора до опасных для его изоляции значений.Защита в таких случаях должна снизить ток возбуждения генератора или отключить его. 11. Перегрузочная характеристика электрооборудования. При прохождении тока через оборудование, превышающего его номинальное значение, возникает перегрузка оборудования. За счет выделяемого им тепла температура токоведущих частей и изоляции через некоторое время превысит допустимую величину, что приводит к ускоренному износу изоляции и ее повреждению. Зависимость допустимой длительности перегрузки от величины тока: ?12. Нагрузочные режимы системы электроснабжения Нагрузочный режим — установившийся режим работы энергосистемы, который используют для отстройки устройств РЗ. Устройства РЗ необходимо отстраивать от параметров установившихся нагрузочных режимов, в целях исключения ложного срабатывания устройств РЗ в установившихся нагрузочных режимах работы энергосистем [4]. Значения параметров нагрузочных режимов для отстройки устройств РЗ от нагрузочных режимов работы энергосистем определяются с использованием расчетных моделей для расчетов установившихся режимов и статической устойчивости. ?13. Векторная диаграмма нагрузочного режима 14. Основные причины возникновения повреждений Основные причины возникновения коротких замыканий: 1)перенапряжение и удары молнии 2)механическое повреждение изоляции 3)загрязнение изоляции 4)неудовлетворительный уход за оборудованием 5)гололед и вибрация проводов 6)ошибки персонала Последствия повреждений в электроустановках: 1)Разрушающие воздействия токами короткого замыкания на оборудование системы электроснабжения. Проходя по неповрежденному оборудованию и линиям электропередачи, ток короткого замыкания нагревает их выше допустимого придела, что может привести к повреждению изоляции и токоведущих частей. 2)Понижение напряжения при коротком замыкании нарушает работу потребителей. В результате понижения напряжения возникает снижение момента электродвигателей, что приводит к их остановке и нарушению технологического процесса предприятия, также нарушается нормальная работа осветительных установок. 3)Нарушение устойчивости параллельной работы генераторов. Это может привести к распаду системы и прекращению питания всех потребителей. Авария с нарушением устойчивости системы о величине ущерба, наносимого электроснабжения, являются самыми тяжелыми. 15. Виды повреждений в системах электроснабжения Короткие замыкания: 1)трехфазные 2)двухфазные 3)однофазные 4)двухфазные на землю Замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью: 1)замыкание одной фазы 2)замыкание двух фаз С0 – емкость фаз по отношению к земле. С0∑- суммарная емкость кабельных линий. Последствия повреждений в электроустановках: 1)Разрушающие воздействия токами короткого замыкания на оборудование системы электроснабжения. Проходя по неповрежденному оборудованию и линиям электропередачи, ток короткого замыкания нагревает их выше допустимого придела, что может привести к повреждению изоляции и токоведущих частей. 2)Понижение напряжения при коротком замыкании нарушает работу потребителей. В результате понижения напряжения возникает снижение момента электродвигателей, что приводит к их остановке и нарушению технологического процесса предприятия, также нарушается нормальная работа осветительных установок. 3)Нарушение устойчивости параллельной работы генераторов. Это может привести к распаду системы и прекращению питания всех потребителей. Авария с нарушением устойчивости системы о величине ущерба, наносимого электроснабжения, являются самыми тяжелыми. 16. Принципы выполнения релейной защиты Способы выполнения защиты от КЗ весьма разнообразны. Однако все защиты выполняются обычно автономными устройствами с использованием, как правило, токов и напряжений промышленной частоты защищаемых элементов сети. По способам обеспечения селективности при внешних КЗ они могут быть отнесены к двум основным группам. В одну из них входят защиты, обладающие относительной селективностью, в другую – абсолютной селективностью. Селективность — свойство Е3 формировать команды отключения только повреждённого участка или минимального числа участков ЭС вблизи места повреждения. Защиты с относительной селективностью —селективность защит обеспечивается выбором выдержек времени и параметров срабатывания измерительных органов. Защиты с абсолютной селективностью — основанные на непосредственном или косвенном сравнении электрических величин по концам защищаемого объекта, или на двух или нескольких присоединенных к общим шинам линиях электроустановки. Виды защит с относительной селективностью: Виды защит: Токовая, Токовая направленная, Дистанционная Виды защит с абсолютной селективностью: - Продольные дифференциальные защиты (защита осуществляет сравнение токов по концам защищаемых элементов). - Поперечные дифференциальные защиты (применяется в параллельных цепях электроустановки). Дифференциальными защитами могут оснащаться следующие элементы системы электроснабжения: - Воздушные и кабельные линии; - Генераторы; - Трансформаторы; - Электродвигатели; - Шины. 17. Элементы релейной защиты и их разновидности Реле представляет собой автоматическое устройство,которое приходит в действие (срабатывает) при определенном значении воздействующей на него входной величины. Каждый комплект и схему можно разделить на две части - измерительную (реагирующую); - логическую. 1) По способу включения: - Первичные — включаются непосредственно в цепь защищаемого объекта. Не требуют ИП, ИСП, контрольных кабелей. - Вторичные — включаются через измерительные трансформаторы тока ТТ или трансформаторы напряжения ТУ. Изолированы от высокого напряжения, расположены в удобном для обслуживания месте, выполняются на стандартный ряд величин. 2) По назначению: -Измерительные реле:Реле тока КА, Реле напряжения КV, Реле сопротивленияKZ, Реле мощности КW, Реле частоты КF, Комплектные реле АК -Вспомогательные реле: Реле промежуточные КL, Реле времени КТ, Реле указательные КN По способу воздействия на выключатель : -Реле прямого действия подвижная системамеханически сотключающимустройством коммутационного аппарата (РТМ,РТВ). связана - Реле косвенного действия — управляют электрической цепью электромагнита отключения коммутационного аппарата. Основная защита предназначена для работы при всех видах КЗ или части из них в пределах всего защищаемого элемента со временем, меньшим чем у других установленных защит. Резервная защита предусматривается для работы вместо основной защиты данного элемента при её отказе или выводе из работы (ближнее резервирование), а также вместо защит смежных элементов при их отказе или отказах выключателей смежных элементов (дальнее резервирование). 18. Электромеханические измерительные органы релейной защиты ОП1, ОП2 - операционные измерительные преобразователи, воспринимающие входные воздействующие величины и превращающие их в удобные для дальнейшего преобразование величины Е1 и Е2; П1, П2 - преобразователи электрических величии Е1 и Е2 в механические, удобные для дальнейшего сравнения; ЭС - элемент сравнения преобразованных величии, обеспечивающее дискретное изменение величины на выходе ноль-индикатора НИ; ИЭ- исполнительный элемент, обеспечивающий скачкообразные изменения состояния управляемых выходных цепей; 3Э- элемент задания уставки (величины срабатывания) реле. 19. Осуществление логической части защит. Элемент И Основные плюсы и минусы цифрового реле: Плюсы: - многофункциональность; - непрерывная самодиагностика и высокая аппаратная надёжность; - ускорение отключения К: - совершенствование селективности: - запись п воспроизводство сигналов: - изменение уставок п характеристик чисто программными средствами; - передача данных на удалённые диспетчерские пункты; - повышенная чувствительность: Минусы: - влияние на работу зашиты электромагнитных возмущений со стороны сети - внезапная потеря оперативного питания может привести к несрабатыванию; - несимметричные режимы и режимы связанные с потерей напряжения могут вывести реле из строя; - влияние перенапряжения в сети на работу защиты; - информационная избыточность; - возможность преднамеренных дистанционных воздействий («кибератаки») 20. Осуществление логической части защит. Элемент ИЛИ KL=KL1+KL+KLN Логическое «ИЛИ», или «логическое сложение», представляет собой обработку сигналов по схеме параллельного соединения. Само название этого элемента говорит нам о принципе его работы. На рис. 1 приведена схема реализации обработки сигналов с помощью реле KL, а также логический элемент «ИЛИ», который логически повторяет схему.Рассмотрим логический элемент «ИЛИ» подробнее, так как рассуждения, относящиеся к данному элементу, можно будет отнести и к другим элементам, рассматриваемым ниже. Как видно из обозначения элемента, у него есть входные сигналы, располагающиеся слева от элемента, и выходные сигналы, располагающиеся справа. Входные и выходные сигналы – это логические состояния данных связей. В логических схемах есть два логических состояния — «0» или «1». Логическое состояние «0» — это отсутствие сигнала, а логическое состояние «1» — наличие сигнала. Если провести аналогию со схемой «ИЛИ», выполненной на реле, то состояние логической «1» —это замыкание контакта, например, KL1. Для более глубокого понимания следует уточнить, что контакт KL1 замыкается при срабатывании какого-то реле, не обозначенного в данной схеме, т.е. контакт сообщает нам, в каком состоянии находится реле (в сработавшем или нет). Получается, что логическое состояние «1» входного сигнала KL1 элемента «ИЛИ» — это срабатывание реле, не обозначенного на схеме, а логическое состояние «0» — это несрабатывание реле. 21. Осуществление логической части защит. Элемент И-НЕ Цифровые реле: Плюсы: + многофункциональность; + непрерывная самодиагностика и высокая аппаратная надёжность; + ускорение отключения КЗ; + совершенствование селективности; + запись и воспроизводство сигналов; + изменение уставок и характеристик чисто программными средствами; + передача данных на удалённые диспетчерские пункты; + повышенная чувствительность; Минусы: -влияние на работу защиты электромагнитных возмущений со стороны сети; - внезапная потеря оперативного питания может привести к несрабатыванию; - несимметричные режимы и режимы связанные с потерей напряжения могут вывести реле из строя; - влияние перенапряжения в сети на работу защиты; - информационная избыточность; - возможность преднамеренных дистанционных воздействий («кибератаки») 22. Осуществление логической части защит. RS-Триггер Цифровые реле: Плюсы: + многофункциональность; + непрерывная самодиагностика и высокая аппаратная надёжность; + ускорение отключения КЗ; + совершенствование селективности; + запись и воспроизводство сигналов; + изменение уставок и характеристик чисто программными средствами; + передача данных на удалённые диспетчерские пункты; + повышенная чувствительность; Минусы: -влияние на работу защиты электромагнитных возмущений со стороны сети; - внезапная потеря оперативного питания может привести к несрабатыванию; - несимметричные режимы и режимы связанные с потерей напряжения могут вывести реле из строя; - влияние перенапряжения в сети на работу защиты; - информационная избыточность; - возможность преднамеренных дистанционных воздействий («кибератаки») 23. Трехфазное короткое замыкание (КЗ) электрической сети. Векторная диаграмма трехфазного КЗ. 24. Двухфазное КЗ. Схема электрической сети. Векторная диаграмма двухфазного КЗ 25. Двухфазное КЗ на землю в сетях с заземленной нейтралью. Двухфазное КЗ на землю. Векторная диаграмма Этот вид КЗ также может возникать только в сети с глухозаземленнойнейтралью. Под действием ЭДС ЕА и ЕВ в поврежденных фазах В и Апротекают токи IВк и IАк замыкающиеся через землю: Iкз=IАк +IВк В неповрежденной фазе ток отсутствует: Сумма токов всех трех фаз с учетом не равна нулю: IАк+IВк+IСк=IК(3)=3I0, полные токи содержат составляющую НП. В месте КЗ напряжения поврежденных фаз В и А , замкнутых на землю, равны нулю: UBK=UАK=0. Напряжение между поврежденными фазами также равно нулю: UАВK=0. Напряжение неповрежденной фазы UСK остается нормальным (если пренебречь индукцией от токов IВк и IАк). В связи с увеличением напряжений UBР и UСР увеличиваются и междуфазные напряжения, растет площадь треугольника междуфазных напряжений и уменьшается напряжение НП: 3U0=Ua+Ub+Uc=Ec+Ua+Ub Векторные диаграммы при двухфазных КЗ на землю имеют следующие особенности: 1) токи и напряжения несимметричны и неуравновешены, что обусловливает появление кроме прямой составляющих НП и ОП; 2) из-за резкого снижения напряжений в месте КЗ этот вид повреждения после К(3) является наиболее тяжелым для устойчивости энергосистемы и потребителей электроэнергии. 26. Однофазное КЗ в сетях с заземленной нейтралью. Векторная диаграмма однофазного КЗ в сетях с заземленной нейтралью. При однофазном замыкании на землю, в сетях с изолированной нейтралью аварийного отключения поврежденного фидера не происходит. Линейные напряжения остаются такими же как и до замыкания одной фазы на землю. Однако при однофазных замыканиях в сетях с изолированной нейтрали происходят процессы, влияющие на режим работы электрической сети в целом. Напряжение на поврежденной фазе, в зависимости от вида замыкания стремится к нулю. В случаях когда, измерительные приборы показывают, что напряжение на фазе равно нулю, говорят, что это «полная земля». Симметрия линейных напряжений при этом не нарушается, а вот фазные напряжения, двух “здоровых” фаз поднимаются до уровня линейных.При уменьшении вектора напряжения, к примеру ф. А, вектора напряжений ф. В и ф. С стремятся к векторам напряжений ВА и СА Величина тока, протекающего в месте замыкания, находится в прямой пропорциональной зависимости от величины емкости линии и приложенного напряжения. Емкость линии зависит от ее протяженности и разветвленности. Этот ток имеет небольшие значения, однако опасность такого режима, заключается в периодическом зажигании перемежающейся дуги. Для ограничения токов замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью применяют дугогасящие реакторы (ДГР). Принцип гашения дуги основан на взаимной компенсации токов емкостного и индуктивного характера. С нарушением симметрии фазных напряжений, в нулевом выводе трансформатора катушки появляется потенциал, величина которого зависит от характера замыкания на землю: чем ниже напряжение на фазном проводе, тем выше напряжение в нейтрали, а соответственно и напряжение приложенное к катушке.При такой настройке, ток катушки будет равен емкостному току замыкания на землю, и находится в противофазе, при этом достигается полная компенсация тока замыкания. 27. Однофазное простое замыкание на землю в сетях с изолированнойнейтралью Замыкание на землю одной из фаз в системе с изолированной нейтралью часто называется простым замыканием. Путь тока, идущего в землю, осуществляется через емкостную проводимость элементов каждой фазы относительно земли (рисунок), где распределенные вдоль линии емкости каждой фазы условно представлены сосредоточенными величинами в ее конце. Емкости между фазами для простоты изложения не учитываются. Поступая в землю в месте замыкания, ток возвращается по неповрежденным фазам через их емкостные проводимости относительно земли. Емкостная проводимость поврежденной фазы оказывается зашунтированной рассматриваемым замыканием. Очевидно, что наибольший ток будет в точке повреждения. Токи в неповрежденных фазах будут постепенно возрастать по мере приближения к источнику. 28. Последовательность операций при расчетах токов и напряжений КЗ Порядок расчета токов трехфазного КЗ Расчеты КЗ выполняются для выбора и проверки оборудования и выбора и проверки уставок релейной защиты и автоматики. Они сводятся к определению величин токов короткого замыкания и возможности их ограничения при опасных для оборудования значениях. Для практических расчетов токов короткого замыкания принимаются некоторые допущения, не вносящие существенных погрешностей в расчеты. Расчет токов КЗ начинают с составления расчетной схемы электроустановки. На расчетной схеме указываются все параметры, влияющие на величину тока КЗ (мощности источников питания, средне номинальные значения ступеней напряжения, паспортные данные электрооборудования), и расчетные точки, в которых необходимо определить токи КЗ. Как правило, это сборные шины ГПП, РУ, РП или начало питающих линий. Точки КЗ нумеруют в порядке их рассмотрения начиная с высших ступеней.По расчетной схеме составляется электрическая схема замещения. После составления схемы замещения необходимо определить ее параметры. Параметры схемы замещения определяются в зависимости от выбранного метода расчета токов КЗ в именованных или относительных единицах. Далее схему замещения путем постепенного преобразования (последовательное и параллельное сложение, преобразование треугольника в звезду и др.) приводят к простейшему виду так, чтобы источник питания был связан с точкой КЗ одним результирующим сопротивлением. Преобразования схемы замещения производятся для каждой точки КЗ отдельно. • Начальное значение периодической составляющей: • • Постоянная затухания апериодической составляющей: • • Для получения значений аварийных токов и напряжений в именованных единицах нужно найденные относительные величины умножить на соответствующие базисные единицы данной ступени трансформации: 29. Назначение измерительных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН) Трансформаторы тока относятся к категории специальных вспомогательных приборов, используемых совместно с различными измерительными устройствами и реле в цепях переменного тока. Главной функцией таких трансформаторов является преобразование любого значения тока до величин, наиболее удобных для проведения измерений, обеспечения питания отключающих устройств и обмоток реле. За счет изоляции приборов, обслуживающий персонал оказывается надежно защищен от поражения током высокого напряжения. Измерительные трансформаторы тока предназначены для электрических цепей с высоким напряжением, когда отсутствует возможность прямого подключения измерительных приборов. Их основное назначение заключается в передаче полученных данных об электрическом токе на измерительные устройства, подключаемые к вторичной обмотке. Немаловажной функцией трансформаторов является контроль над состоянием электрического тока в цепи, к которой они подключены. Во время подключения к силовому реле, выполняются постоянные проверки сетей, наличие и состояние заземления. Когда ток достигает аварийного значения, включается защита, отключающая все используемое оборудование. Магнитопровод ФТ = Ф1- Ф2 I1 I1 Ф1 i1 I1 Л1 Л2 i2 I2 Zн И1 U2 И2 I2 I1 I2 Ф2 ψ E1 w1 π E2 w2(Z2) I2 I2 I2 а) б) в) г) (если попросит рисунок (он из его през)) Измерительный трансформатор напряжения служит для понижения высокого напряжения, подаваемого в установках переменного тока на измерительные приборы и реле защиты и автоматики. Для непосредственного включения на высокое напряжение потребовались бы очень громоздкие приборы и реле вследствие необходимости их выполнения с высоковольтной изоляцией. Изготовление и применение такой аппаратуры практически неосуществимо, особенно при напряжении 35 кВ и выше. Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения; обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения. Кроме того, трансформатор напряжения изолирует (отделяет) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, благодаря чему обеспечивается безопасность их обслуживания. Трансформаторы напряжения широко применяются в электроустановках высокого напряжения, от их работы зависит точность электрических измерений и учета электроэнергии, а также надежность действия релейной защиты и противоаварийной автоматики. A Ф KV B I2 I1 a A w1 U2 U1 w2 Х x а) (если попросит рисунок (он из его през)) 30. Принцип действия ТТ Принцип работы трансформаторов тока основан на законе электромагнитной индукции. Напряжение из внешней сети поступает на силовую первичную обмотку с определенным количеством витков и преодолевает ее полное сопротивление. Это приводит к появлению вокруг катушки магнитного потока, улавливаемого магнитопроводом. Данный магнитный поток располагается перпендикулярно по отношению к направлению тока. За счет этого потери электрического тока в процессе преобразования будут минимальными. При пересечении витков вторичной обмотки, расположенных перпендикулярно, происходит активация магнитным потоком электродвижущей силы. Под влиянием ЭДС появляется ток, который вынужден преодолевать полное сопротивление катушки и выходной нагрузки. Одновременно на выходе вторичной обмотки наблюдается падение напряжения. Магнитопровод ФТ = Ф1- Ф2 I1 I1 Ф1 i1 I1 Л1 Л2 i2 I2 Zн И1 U2 И2 I2 I1 I2 Ф2 ψ E1 w1 π E2 w2(Z2) I2 I2 а) I2 б) в) г) Требования к точности трансформаторов тока в цепях релейной защиты - номинальное напряжение Uном; - номинальная частота fном; - номинальный первичный ток I1ном; - номинальный вторичный ток I2ном; - номинальный коэффициент трансформации nном = I1ном / I2ном; - номинальная вторичная нагрузка – значение вторичной нагрузки с коэффициентом мощности 0,8, при которой ТТ гарантируется класс точности или предельная кратность; - номинальный класс точности вторичной обмотки; номинальная предельная кратность вторичной обмотки для защиты Кном – отношение наибольшего первичного тока к его номинальному значению, при котором полная погрешность не превышает заданного значения для номинальной вторичной нагрузки. 36: Ток в реле равен величине геометрической разности токов двух фаз Достоинством данной схемы является высокая экономичность, поскольку используется только одно реле. Недостатками является различная чувствительность при различных видах короткого замыкания. Кроме того, эта схема может отказать при возникновении некоторых видов двухфазных коротких замыканий. 37: Схема работает только при замыканиях на землю. Схема находит применение для защиты от замыканий на землю в сетях с глухозаземленнойнейтралью. 38: Погрешность напряжения: 𝑓𝑈 = 𝐾𝑈 𝑈2 −𝑈1 𝑈1 ∗ 100 Угловая погрешность δ Трансформатор напряжения работает благодаря явлению электромагнитной индукции: изменяющийся во времени магнитный поток порождает ЭДС в пронизываемой им обмотке (или обмотках). Она принимает изменяющийся магнитный поток, порождаемый током первичной обмотки, и посылаемый благодаря магнитопроводу сквозь свои витки 39: 40:
