СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ
РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ТЭС
Кривченя П.В. Сивокобыленко
В.Ф.
Донецкий национальный технический университет
Источник: Материалы
научно-технической конференции ДонНТУ-2010
По
статистическим данным
(по тематикам, проводимыми на кафедре электрических станций. Например
ДФДК и
ЗуТЭС ) наиболее частыми видами повреждений являются однофазные
замыкания на
землю. Исходя их этого существует возможность возникновения
перемежающихся
дуговых замыканиях фазы на землю [1], что сопровождается большой
кратностью
перенапряжений на элементах сети. Термическое действии дуги, а так же
перенапряжение воздействует на изоляцию, что может привести к
междуфазным
коротким замыканиям, а следовательно к большому материальному ущербу
[3].
Из-за маленьких
и
значительно отличающихся друг от друга токов замыкания на землю такие
ненаправленные защиты, основанные на реле РТЗ-51 либо на реле АЛ-4
возникает
сложность согласования уставок срабатывания реле, а направленные
защиты,
основанные на реле ЗЗП-1 ложно срабатывают при появлении
знакопеременной
высокочастотной составляющей емкостного тока в момент П.П., а также в
результате феррорезонансных процессов. Все это приводит к снижению
надежности
работы сети СН ТЭС 6 кВ [3] .
В связи с этим
защита от
ОЗЗ требует повышения чувствительности и селективности, поэтому тема
является
актуальной.
По
полученным экспериментальным данным в результате
проведенных опытов на Зуевской ТЭС были получены ёмкости фаз на землю в
сети
собственных нужд на секции 3б.
Была составлена
математическая
модель для расчетов переходных процессов на основе которой была
написана
программа в математическом редакторе MathCAD. В этой
программе рассчитывались
ёмкостные токи фидеров при глухом замыкании на землю, а также токи
срабатывания
и коэффициенты чувствительности для защит основанных на реле РТЗ-51.
Результат
расчетов показал, что в максимальном режиме на фидерах с мощной
двигательной
нагрузкой и длинными кабелями коэффициент чувствительности меньше
номинального.
Рисунок
1– Расчетные
значения коэффициентов чувствительности
Из результатов
расчетов
установившегося режима замыкания фазы на землю видно, что ёмкостной ток
фидеров
с мощными двигателями в 74 раза больше чем ток фидера с самым маленьким
током
замыкания на землю.
Рисунок 2–
Емкостные токи фидеров.
Из
статистических данных
полученных на Зуевской ТЭС известно, что при замыкании на землю на
присоединении с малым ёмкостным током кроме отключения фидера на
котором было
замыкание отключается и фидер с большой ёмкостью фаз.
Для
совершенствования
была выбрана модель защиты, принцип действия которой основан на
подмагничивании
трансформаторов тока нулевой последовательности [4] состоящая из двух
одинаковых магнитопроводов на каждый из которых намотано по две обмотки,
позволяющая выполнить отстройку от токов небаланса и повысить
коэффициент
чувствительности на поврежденном присоединении за счет усиления
основного
магнитного потока создаваемого током в первичной обмотки потоком
создаваемым подключенной
к напряжению нулевой последовательности обмоткой подмагничивания.
Целью
изобретения
является повышение селективности и чувствительности направленной защиты
от
однофазных замыканий на землю
Цель достигается
тем, что
обмотки подмагничивания соединяют последовательно, при этом обмотку
первого
магнитопровода включают согласно, а второго - встречно относительно
магнитного
потока, создаваемого в магнитопроводах током однофазного замыкания на
отходящем
фидере, что позволяет отстраиваться от собственного ёмкостного тока
фидера и
тем самым повышает чувствительность защиты, также дополнительно вводят
дифференциальный усилитель (компаратор) и второй выходной орган защиты,
при
этом выходы обмотки органа защиты первого магнитопровода через
выпрямительные четырехдиодные
мосты подключают к положительному, а выходы обмотки органа защиты
второго
магнитопровода - к отрицательному входу дифференциального усилителя,
выход
которого через разнополярные диоды подключен соответственно к первому и
второму
выходным органам защиты с временной задержкой на возврат, при этом в
цепи
первого выходного органа последовательно включены размыкающие контакты
второго
выходного органа защиты, а в цепи второго выходного органа включены
размыкающие
контакты первого выходного органа защиты, что позволяет избежать ложных
срабатываний при перезаряде ёмкостей при отключении поврежденного
присоединения
и тем самым повышает селективность защиты.
Литература
1.
Петренко Л.И.
Электрические сети и системы – Киев: Вища школа, 1981 320с.
2.
Сирота И.М., Кисленко С.Н.,
Михайлов А.М. Режимы нейтрали электрических сетей. Киев: Наукова думка,
1985. – 264
с.
3.
Вольпов К.Д., Белый Ю.В.
О повреждаемости изоляции электродвигателей собственных нужд
электростанций //
Электрические станции, 1976, № 11. –
С.
34 – 35.
4.
Авторское
свидетельство №74018 по заявке от 7 апреля 1947г.
|