Инструкция по подключению реле направления мощности: Схемы включения реле направления мощности на фильтры тока и напряжения | Справочник по наладке вторичных цепей | РЗиА

Схемы включения реле направления мощности на фильтры тока и напряжения | Справочник по наладке вторичных цепей | РЗиА

Страница 16 из 58

Схемы включения реле направления мощности на фильтры тока и напряжения нулевой последовательности
В направленных МТЗ от замыканий на землю для сетей с большими токами однофазного КЗ (присоединения с глухозаземленной нейтралью 110 кВ и выше) в качестве органа, фиксирующего направление мощности в аварийном режиме и разрешающего действие защит, используются индукционные, быстродействующие реле РБМ-177, РБМ-178 и РБМ-277, РБМ-278, которые имеют фм.ч=+70° (см. разд. 2, технические данные).
Реле направления мощности в этих защитах включается на ток и напряжение нулевой последовательности; чтобы обеспечить такое подключение реле, его включают на сумму фазных токов и напряжений (рис. 3.3). Трансформаторы тока и напряжения, включенные на сумму фазных токов и напряжений, образуют фильтры тока и напряжения нулевой последовательности и реле включается на 3/0 и 3 U0.

Рис. 3.3. Схема включения реле мощности защиты от замыканий на землю

При таком включении в нормальном режиме и при всех видах симметричных двух- и трехфазных КЗ реле не работает, так как значения 3/0 и 3U0, обусловленные в этих случаях только небалансами, малы. При однофазных КЗ по поврежденной фазе протекает ток КЗ и сумма токов трех фаз в нулевом проводе, в который включена токовая обмотка реле мощности, равна этому фазному току, напряжение на поврежденной фазе понижается. Чтобы выполнить фильтр 3 U0, вторичные обмотки трансформаторов напряжения TV подключаются по схеме разомкнутого треугольника (используются дополнительные обмотки TV с заводскими обозначениями ад—хл на номинальное вторичное напряжение 100 В), сумма трех фазных напряжений в этом случае равна снижению напряжения на повреждённой фазе, а вектор 3 U0 развернут на Гв0° по отношению к вектору напряжения поврежденной фазы.
Из векторных диаграмм, приведенных на рис. 3.4, видно, что при однофазном КЗ в зоне действия защиты угол фр между током в поврежденной фазе 3/0 и напряжением разомкнутого треугольника 3U0 при повреждении на любой из фаз составляет —100н—120°. Так как вращающий момент этих реле (см. разд. 2) равен

где sin((pp+a) при фр=—100-ь—120° есть величина отрицательная, момент на реле отрицательный в сторону заклинивания, поэтому для обеспечения правильной работы реле направления мощности нулевой последовательности ток или напряжение на реле необходимо подавать с обратной полярностью.

Рис. 3.4. Векторные диаграммы для оценки поведения реле мощности защиты от замыканий на землю, включенного на 3/0 и 3U%:
а — КЗ на фазе А с остаточным напряжением ; .6—КЗ на фазе В с остаточным напряжением иО>: в —КЗ на фазе С с остаточным напряжением

На рис. 3.3 приведена наиболее широко распространенная схема подключения. реле, полярный вывод токовой обмотки реле 5 подключен к полярным выводам трансформаторов тока Ии полярный вывод обмотки напряжения реле 7 подключен к неполярному выводу разомкнутого треугольника с маркой ВИ(К).

Инструкция по проверке и регулировке реле направления мощности ИМБ и РБМ – Инструкции по РЗА

Инструкция по проверке и регулировке реле направления мощности ИМБ и РБМ
Составлено бюро технической информации ОРГРЭС
Автор:  инженер И.В. Коваленский
Редактор: инженер А.Д. Шлейфман
Издание: М.-Л.: ГЭИ, 1961

Реле направления мощности типов ИМБ и РБМ применяются в качестве органов направления мощности короткого замыкания в схемах релейной защиты, в сетях с кольцевым или двусторонним питанием.
Для различных случаев использования выпускаются следующие модификации реле:
а) ИМБ-171А/1 и ИМБ-171А/2 для направленной защиты от междуфазных коротких замыканий. В эксплуатации распространено также снятое с производства реле ИМБ-171, аналогичное по характеристикам и по назначению реле ИМБ-171А/1.
б) ИМБ-178А/1 и ИМБ-178А/2 для направленной защиты от замыканий на землю в сетях с большим током замыкания на землю.
В эксплуатации распространено также снятое с производства реле ИМБ-178, аналогичное по характеристикам и по назначению реле ИМБ-178А/1.

в) РБМ-171/1 и РБМ-171/2 для направленной защиты от междуфазных коротких замыканий. Применяются в сетях напряжением до 110 кВ и выше в тех случаях, когда необходимы более высокая чувствительность и быстродействие, чем это могут дать реле серии ИМБ.
г) РБМ-177/1, РБМ-177/2, РБМ-178/1 и РБМ-178/2 для направленной защиты от замыканий на землю в сетях с большим током замыкания на землю. Применяются в сетях напряжением 110 кВ и выше в тех случаях, когда необходимы более высокая чувствительность и быстродействие,  чем  это  могут дать  реле серии  ИМБ.
д) РБМ-271/1, РБМ-271/2, РБМ-277/1, РБМ-277/2, РБМ-278/1 и РБМ-278/2 реле двустороннего действия для поперечной направленной дифференциальной защиты параллельных линий соответственно для защиты от междуфазных коротких замыканий и от замыканий на зем­лю в сетях с большим током замыкания на землю.
Все указанные реле с индексом /1 имеют номинальный ток 5 А, с индексом /2 – 1 А.
Для защиты ЛЭП 400 и 500 кВ изготовляются реле РБМ-01, РБМ-02 и РБМ-12 с номинальным током 1 А, отличающиеся меньшим временем действия при меньшем потреблении мощности в цепи напря­жения по сравнению с остальными реле типа РБМ. Реле эти изготовляются по специальному заказу, широкого распространения не имеют и поэтому далее не рассматриваются.

Рисунок 1. Внешний вид релена правления мощности типа ИМБ-178А

Реле типов ИМБ и РБМ являются индукционными однофазными реле с цилиндрическим барабанчиковым ротором.
Отдельные типы реле незначительно отличаются друг от друга конструктивным выполнением (в основном контактной системы) и некоторыми особенностями схемы для получения различных рабочих характеристик.
Реле имеет замкнутый магнитопровод с четырьмя выступающими внутрь полюсами. Для уменьшения магнитного сопротивления междуполюсного пространства в центре между полюсами расположен стальной цилиндрический сердечник. Величина зазора между полюсами и сердечником для реле типов ИМБ составляет 2 мм, РБМ – 1 мм.

В зазоре расположен алюминиевый цилиндрический ротор (барабанчик) 3. Вращение барабанчика, изображенного, ограничивается упорами в пределах 2 – 4°. Противодействующий момент создается спиральной пружиной (в реле типов РБМ-271, РБМ-277 и РБМ-278 имеются две спиральные пружины).
Основанием подвижной системы служит массивная планка, укрепленная в нижней части магнитопровода. На этой планке закреплен стальной цилиндрический сердечник с нижним подпятником. Сердечник имеет срез по образующей.
Обмотка напряжения реле, выведенная на зажимы 7 – 5, состоит из четырех последовательно соединенных катушек, расположенных на внешнем магнитопроводе.
Токовая обмотка, выведенная на зажимы 5 – 6, состоит из двух последовательно соединенных катушек, надетых на полюсы.

Если за начало цепи тока принять зажим 5, обозначенный звездочкой, и считать, что ток Iр проходит по обмотке от зажима 5 к зажиму 6, а за начало цепи напряжения принять зажим 8 и напряжение Uр подвести к зажимам 8 – 7, то положительное направление и расположение создаваемых потоков Фн и Фт будет соответствовать указанному на рисунке 2.

Рисунок 2. Принципиальная схема реле направления мощности ИМБ и РБМ
1 – магнитопровод; 2 – цилиндрический сердечник; 3 – барабанчик; 4 – обмотки напряжения; 5 – токовые обмотки.

Реле типов ИМБ-171А/1.И ИМБ-171А/2.
При подаче напряжения на зажимы 8 – 7 реле имеет угол максимальной чувствительности φ м.ч. = -22° (δ= 68°). В этом случае реле обычно включают в схемы защиты по 30 или 60° схемам.
При подаче напряжения на зажимы 8 – 1, когда последовательно с обмоткой напряжения включено добавочное сопротивление и угол δ=45°, реле имеет φ м.ч. = -45°. В этом случае реле обычно включают по 90° схеме.

Реле типа ИМБ-171А имеет одну пару нормально открытых контактов. Подвижный контакт укреплен на оси барабанчика и изолирован от нее пластмассовой втулкой. Токопроводом является спиральная возвратная пружина, изолированная от механических деталей реле. Неподвижный контакт прикреплен к плоской гибкой пружинке из фосфористой бронзы, укрепленной в пластмассовой колодке. Контакты имеют форму цилиндрических штифтов, оси их взаимно перпендикулярны. Колодка неподвижного контакта может перемещаться в овальных отверстиях плато, к которому ее прикрепляют снизу сквозными болтиками. 
Перемещение колодки дает возможность регулировать зазор между контактами и угол встречи контактов. Регулировочный винт дает возможность изменять положение контакта и величину контактного зазора.
Жесткая упорная пластинка гасит вибрацию пружины при ударе контакта по контакту.
Реле типов ИМБ-178А/1 и ИМБ-178А/2.
В реле этого типа последовательно с обмоткой напряжения включены добавочное сопротивление и конденсатор. Угол δ= -20°, φ м.ч.=70°.
Для того чтобы вращающий момент, который направлен обычно от опережающего потока к отстающему, оставался действующим в сторону замыкания контактов, за начало цепи напряжения в реле ИМБ-178А следует принимать зажим 7, а не 8, как в реле ИМБ-171, что и отмечено звездочкой на схеме рисунок 3. Контактная система реле аналогична реле ИМБ-171А.
Реле типов ИМБ-171 и ИМБ-178.
В эксплуатации распространены ранее выпускавшиеся и снятые теперь с производства реле ИМБ-171 и ИМБ-178, эти реле имеют тот же принцип действия,  векторные диаграммы, схемы внутренних соединений и основные  конструктивные элементы, что и реле типов ИМБ-171 А и ИМБ-178А.
В отличие от реле ИМБ-171А и ИМБ-178А реле ИМБ-171 и ИМБ-178 имеют гофрированный токоподвод к подвижному контакту и не имеют регулируемых упоров подвижной системы.

Рисунок 3. Схемы внутренних соединений реле направления мощности ИМБ
a – ИМБ-171А; б – ИМБ-178А.

Реле типов РБМ-171/1 и РБМ-171/2.
Реле типов РБМ отличаются от реле ИМБ более высокой добротностью. Уменьшение зазоров между полюсами магнитопровода и цилиндрическим сердечником обеспечивает примерно в 4 раза более высокую чувствительность без существенного роста потребления реле. Повышено также быстродействие реле.
Кроме того, реле типа РБМ имеет качающийся нижний подпятник и сдвоенные неподвижные контакты из металлокерамики. Конструкция упоров и токоподвода к подвижному контакту аналогична реле типа ИМБ-171А.
При подаче напряжения на зажимы 8 – 7 (включено добавочное сопротивление R1) φ м.ч. = -30°.
При подаче напряжения на зажимы 8 – 1 (включены добавочные сопротивления R1 и R2) φ м.ч. = -45°.
Реле типов РБМ-177/1, РБМ-177/2, РБМ-178/1 и РБМ-178/2.

Конструктивное выполнение реле типов РБМ-177 и РБМ-178 аналогично реле РБМ-171. Схема внутренних соединений и выражение вращающего момента аналогичны реле ИМБ-178, φ м.ч. = 70°.
Реле РБМ-178 по сравнению с реле РБМ-177 имеет более высокую чувствительность за счет большего потребления цепи напряжения.
Благодаря этому реле РБМ-178 термически неустойчиво и допускает только кратковременную подачу напряжения.

Рисунок 4. Схема внутренних соединений реле направления мощности РБМ
а – РБМ-171; б – РБМ-271; в – РБМ-277 и РБМ-278.

Реле типов РБМ-271, РБМ-277 и РБМ-278.
Реле типов РБМ-271/1 и РБМ-271/2, используемых для направленной защиты от междуфазных коротких замыканий.
Реле имеет φ м.ч.= -30°, если штекер вставлен в гнездо 3 (R2 шунтируется), и φ м.ч.= -45°, если штекер находится в запасном гнезде 1.
Реле типов РБМ-277/1, РБМ-277/2, РБМ-278/1 и РБМ-278/2, используемых для направленной зашиты от замыканий на землю.
Реле имеют φ м.ч = 70° и включаются на напряжение и ток нулевой последовательности.
Реле РБМ-278 по сравнению с реле РБМ-277 имеет более высокую чувствительность за счет большего потребления мощности цепи напряжения. Благодаря этому реле РБМ-278 термически неустойчиво и допускает только кратковременную подачу напряжения.
Реле имеют два нормально открытых контакта двустороннего действия для выбора и отключения поврежденной линии в схемах поперечной дифференциальной защиты параллельных линий.

Рисунок 5. Устройство контактам системы реле направления мощности РБМ-271, РБМ-277 и РБМ-278
1 – пластмассовая траверса; 2 – подвижные контакты; 3 – штифт; 4 – возвратная пружина; 5 – регулировочные колеса.

На пластмассовой траверсе, укрепленной на оси реле, размещены два серебряных подвижных контакта. При отсутствии тока подвижные контакты устанавливаются в среднем нейтральном положении с помощью двух спиральных возвратных пружин, противоположно направленные усилия которых действуют на штифт, укрепленный на заднем конце траверсы.
При появлении на реле момента, направленного против часовой стрелки, штифт преодолевает натяжение возвратной пружины 4 и замыкается правый контакт реле.
Правая возвратная пружина при этом не работает, так как ее поводок, противодействующий штифту на контактной траверсе, удерживается на упорном штифте. Натяжение каждой возвратной пружины регулируется своим регулировочным колесиком, закрепленным двумя стопорными винтами.

Содержание

I. Назначение и область применения реле направления мощности типов ИМБ и РБМ
II. Конструкция  и   принцип  действия  реле  направления  мощности типов ИМБ и РБМ
III. Особенности   выполнения   различных   типов   реле   направления мощности
IV. Проверка реле типов ИМБ и РБМ
V. Приборы и инструменты, необходимые для проверки реле
Приложение.  Основные  технические   данные  реле  типов  ИМБ и РБМ

Реле мощности обратной последовательности типа РМОП-2 – Технические описания и инструкции по эксплуатации

Реле мощности обратной последовательности типа РМОП-2
Техническое описание и инструкция по эксплуатации
ОБК 469.446
Издание 01

Реле мощности обратной последовательности РМОП-2 предназначено для защиты многообмоточных трансформаторов, автотрансформаторов и линий электропередачи при несимметричных коротких замыканиях (КЗ).
Исполнение реле с дополнительным индексом «Т» в обозначении типа (РМОП-2-Т) пригодно для работы в условиях тропического климата. 
Тропическое исполнение реле отличается от общепромышленного материалами, покрытиями и отделкой.
При всех видах несимметричных коротких замыканий появляются составляющие тока и напряжения обратной последовательности, которые к обуславливают срабатывание реле типа РМОП-2.
Реле состоит из следующих основных элементов:
а) органа направления мощности;
б) пускового токового органа;
в) двух промежуточных трансформаторов тока;
г) конденсаторов и сопротивлений, входящих в активно-емкостные фильтры тока и напряжения обратной последовательности.
Орган направления мощности представляет собой индукционное реле с цилиндрическим ротором.
Магнитопровод реле имеет прямоугольную форму с четырьмя выступающими попарно перпендикулярными полюсами. Между полюсами расположен стальной цилиндрический сердечник. В зазоре между полюсами и сердечником находится цилиндрический алюминиевый ротор (барабанчик). 
Барабанчик может поворачиваться на вертикальной оси на угол, ограничиваемый неподвижными упорами.
Противодействующий момент создается спиральной пружиной. Угол закручивания пружины регулируется поворотом пластмассового кольца, жестко связанного с пружиной поводком.
Реле имеет один замыкающий контакт. 
Подвижный контакт укреплен на оси ротора, неподвижный контакт укреплен в пластмассовой колодке, могущей перемещаться в пазах металлической панели.
На ярме магнитной системы расположены четыре последовательно соединенные между собой катушки напряжения, на полюсах – две последовательно соединенные катушки тока.
Вращающий момент, действующий на подвижную систему органа направления мощности, направлен в сторону отстающего магнитного потока.
В качестве пускового органа применяется электромагнитное реле тока типа РТ-40. Магнитная система токового органа состоит из П-образного шихтованного сердечника и поворотного якоря. На полюсах сердечника расположены две последовательно соединенные катушки.
На поворотном якоре укреплены подвижные контакты, неподвижные контакты расположены на пластмассовой колодке.
Пусковой орган имеет один размыкающий и один замыкающий контакты.
Назначение фильтров тока и напряжения – выделять ток и напряжение обратной последовательности, появляющиеся при несимметричных коротких замыканиях.
Фильтр тока обратной последовательности (ФТОП) представляет собой активно-емкостный фильтр. ФТОП питается от двух промежуточных трансформаторов тока. На выходе ФТОП включены последовательно соединенные обмотки пускового органа н токовая обмотка органа направления мощности.
Промежуточные трансформаторы тока, питающие фильтр тока обратной последовательности, имеют три обмотки – две первичных и одну вторичную.
Обмотка напряжения органа мощности включена на выходе фильтра напряжения обратной последовательности ФНОП.
Изменение чувствительности органа направления мощности и пускового органа осуществляется изменением числа вторичных витков трансформаторов тока, подключаемых к фильтру тока обратной последовательности.
Чем большее число вторичных витков подключается к фильтру тока обратной последовательности, тем больший нужен первичный ток при сохранении всех прочих условий для срабатывания токового органа и органа мощности.
Регулировка в токовой цепи осуществляется подключением фильтра тока к зажимам 5-6, 5-7 или 5-8 промежуточных трансформаторов тока, к которым выведены отпайки вторичных обмоток.
У обоих трансформаторов тока должны включаться одинаковые отпайки.
Кроме того, уставку пускового (токового) органа по току обратной последовательности можно изменять при помощи указателя, связанного с противодействующей пружиной.
До установки реле РМОП-2 не рекомендуется отвязывать подвижную систему индукционного элемента.
Перед пуском реле в эксплуатацию следует проверить его на отсутствие дефектов (чрезмерное трение и т. д.).
Реле мощности обратной последовательности типа РМОП 2 смонтировано в пылезащитном прямоугольном металлическом корпусе.
Для удобства проверки фильтр-реле в эксплуатации, пусковой орган и орган направления мощности установлены на разъемных колодках.
Реле РМОП-2 предназначено для переднего или заднего присоединения внешних проводов.

Содержание

1. Назначение
2. Описание схемы РМОП-2
3. Конструктивное оформление РМОП-2
4. Технические данные реле РМОП-2
5. Указания по установке, эксплуатации и уходу за реле РМОП-2
6. Указания по замене частей
7. Оформление заказа
Рисунок 1. Принципиальная схема фильтра тока обратной последовательности и фильтра напряжения обратной последовательности
Рисунок 2. Общий вид реле РМОП-2
Рисунок 3. Линии максимальных моментов реле
Рисунок 4. Схема соединения трансформаторов тока
Рисунок 5. Габаритные и установочные размеры реле РМОП-2
Рисунок 6. Положение контактов органов направления мощности
Рисунок 7. Контактная колодка органа направление мощности (неподвижный контакт)
Рисунок 8. Комплект запасных частей реле РМОП-2

Инструкция по организации и производству работ в устройствах релейной защиты

ИНСТРУКЦИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОИЗВОДСТВУ РАБОТ
В УСТРОЙСТВАХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ

СО 34.35.302-2006

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ В УСТРОЙСТВАХ РЗА

2.1. Разработка программ работ

2.2. Оформление оперативной заявки

2.3. Общие требования при производстве работ

2.4. Подготовка к проведению работы

2.5. Подготовка устройств РЗА к включению в работу

2.6. Приемка устройств РЗА и включение их в работу

2.7. Требования к оформлению технической документации

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРОВЕРКЕ УСТРОЙСТВ РЗА

3.1. Подготовительные работы

3.2. Внешний осмотр

Рис. 1. Схема суммирования вторичных токов на клеммах панели

3.3. Внутренний осмотр и проверка механической части аппаратуры1

3.4. Проверка схемы соединений устройства РЗА

3.5. Проверка изоляции

3.6. Проверка электрических и временных характеристик элементов устройств РЗА

3.7. Проверка электрических и временных характеристик элементов приводов и схем управления коммутационных аппаратов

3.8. Проверка взаимодействия элементов устройств РЗА

3.9. Проверка временных характеристик устройств РЗА в полной схеме

3.10. Проверка взаимодействия проверяемого устройства РЗА с другими устройствами РЗЛ и коммутационными аппаратами

3.11. Проверка правильности сборки токовых цепей и цепей напряжения вторичным током и напряжением

3.12. Проверка устройств РЗА первичным током и напряжением

3.13. Текущая эксплуатация устройств РЗА

4. УКАЗАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

Приложение 1
(рекомендуемое)

ПОРЯДОК ПРОИЗВОДСТВА РЕМОНТНЫХ РАБОТ НА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТАХ

Приложение 2
(справочное)

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ УСТРОЙСТВ РЗА

Приложение 3
(рекомендуемое)

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЕ

Приложение 4
(рекомендуемое)

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Приложение 5
(справочное)

НЕКОТОРЫЕ ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ТЕРМИНЫ И СОКРАЩЕНИЯ

Приложение 6
(справочное)

ПРИМЕР РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ВЫВОДА В ПРОВЕРКУ (-) И ВВОДА В РАБОТУ (+) ПДЭВЛ-110кВПСА-ПСБ

Список литературы

Устройство управления и защиты генератора REG630 (МЭК) – Управление и защита генератора (Цифровые реле (Микропроцессорные устройства))

REG630 – это универсальное устройство управления и защиты генератора, предназначенное для защиты, управления, измерения и контроля малых и средних генераторов и блоков генератор-трансформатор на электростанциях и в системах распределения электроэнергии.

REG630 относится к продуктовой линейке Relion® компании АББ, к серии 630. Устройства серии 630 характеризуются возможностью функционального расширения и гибкой конфигурацией. Устройство REG630 предназначено для использования в качестве основной защиты синхронных генераторов, обеспечивает полную защиту генератора и первичного двигателя во время пуска и во время нормальной работы. REG630 обычно используется на небольших и средних дизельных, гидроэлектрических, парогазовых и тепловых электростанциях.

Предварительно заданная конфигурация предназначена для прямого подключения устройства к генераторной установке, такая конфигурация может использоваться «как есть» или же ее можно настроить в соответствии с конкретными требованиями выбрав необходимые для применения функции.

Устройство REG630 может использоваться в системах с одиночной или двойной системой шин, с одним иди двумя выключателями и большим количеством коммутирующих устройств. Оно также поддерживает значительное количество разъединителей и заземляющих ножей как с ручным, так и с электроприводом. Таким образом, REG630 может использоваться для управления различными типами распределительных устройств.

REG630 полностью поддерживает стандарт МЭК 61850 для связи на подстанции, предусматривая связь в системой верхнего уровня и горизонтальную связь между устройствами, включая обмен дискретными и аналоговыми сигналами по технологии GOOSE. REG630 также поддерживает коммуникационные протоколы DNP3 (TCP/IP) и МЭК 60870‑5‑103 (последовательный). Поддерживаемые коммуникационные протоколы, включая МЭК 61850, обеспечивают бесшовное взаимодействие с различными системами автоматизации подстанций и SCADA.

 

Почему выбирают компанию АББ?

• Универсальное устройство защиты генератора, предназначенное для защиты синхронных генераторов

• Наличие дифференциальной защиты, защиты статора от замыканий на землю на базе контроля третьей гармоники, защиты от обратного направления мощности и мощной защиты при объединении с системой распределенной генерации

• Управление двумя выключателями и разъединителями/заземляющими ножами общим количеством не более восьми

• Возможность произвольного конфигурирования функций в соответствии с требованиями конкретного применения

• Большой встроенный или выносной ИЧМ​ 

Страница не найдена

Области применения

..визуализация параметров измерениязащита потребителей электроэнергиизащита электродвигателейизмерение воздушного потокаизмерение давленияизмерение движенияизмерение качества воздухаизмерение качества электроэнергииизмерение оборотов, импульсов, времени работыизмерение освещенностиизмерение параметров однофазной и трехфазной сетиизмерение параметров однофазной сетиизмерение параметров переменного токаизмерение параметров постоянного токаизмерение параметров трехфазной сетиизмерение переменного тока, напряженияизмерение показателей качества электроэнергииизмерение постоянного тока, напряженияизмерение расходаизмерение температурыизмерение температуры и влажностиконцентраторы данныхпринадлежности для монтажапромышленные контроллерысетевые решенияуправления двигателямиучет электроэнергии

Тэги

..4 канальный модуль8-канальный модульcчетчик электроэнергииev300modbus-регуляторpaspmac901ept100pt1000амперметр постоянного токаанализатор гармониканализатор качества воздухаанализатор качества электроэнергиианализатор параметров качества электрической энергиианализатор параметров электрической сетианализатор угарного газаанализатор электрической сетианализатор энергопотребленияанализатор этиленабезбумажный регистраторблок распределения электроэнергиивкручиваемый датчик влажностигазоанализатор метанагазоанализатор метанолагазоанализатор н-бутанагазоанализатор паров пропанолагазоанализатор стационарныйгазоанализатор фтороводородагазоанализатор этилацетатагазоанализатора спиртагазовый контроллергигростат электронный с датчиком влажностигильза погружная с горловинойдатчик adtдатчик coдатчик аммиакадатчик ацетонадатчик бензинадатчик бензоладатчик влажностидатчик влажности в помещениидатчик влажности воздухадатчик влажности и температурыдатчик влажности и температуры в помещениидатчик влажности и температуры витринныйдатчик влажности канальныйдатчик водородадатчик втулочныйдатчик газа метанадатчик гексанадатчик давлениядатчик давления водыдатчик давления воздухадатчик давления газадатчик давления жидкостидатчик давления измерительный дифференциальныйдатчик движения и присутствия охранныйдатчик движения охранныйдатчик двуокиси азотадатчик диоксида серыдатчик диоксида хлорадатчик дифференциального давления воздухадатчик качества воздухадатчик качества воздуха комнатныйдатчик керосинадатчик кислородадатчик комнатной температурыдатчик концентрации аммиакадатчик концентрации бензинадатчик концентрации метанадатчик концентрации паров аммиакадатчик концентрации паров ацетонадатчик метанадатчик метаноладатчик н-бутанадатчик н-гексанадатчик н-октанадатчик озонадатчик оксида азотадатчик оксида диазотадатчик освещенностидатчик паров авиационного керосинадатчик паров ацетонадатчик паров бензоладатчик паров изопропилового спиртадатчик паров керосинадатчик паров метаноладатчик паров метилэтилкетонадатчик паров н-гептанадатчик паров н-пентанадатчик паров синильной кислотыдатчик паров этилацетатадатчик пентанадатчик перепада давления водыдатчик перепада давления жидкостидатчик погружной контактныйдатчик потока воздухадатчик потока жидкостидатчик пропанадатчик протока водыдатчик протока воздухадатчик протока жидкостидатчик реле потока воздухадатчик сероводородадатчик сигаретного дымадатчик силанадатчик содержания углекислого газадатчик спиртадатчик средней температуры гибкийдатчик температурыдатчик температуры pt100датчик температуры pt1000датчик температуры в помещениидатчик температуры водыдатчик температуры воды погружнойдатчик температуры воздухадатчик температуры воздуха канальныйдатчик температуры втулочныйдатчик температуры и влажностидатчик температуры и влажности воздухадатчик температуры канальныйдатчик температуры маятникового типадатчик температуры погружнойдатчик толуоладатчик трехфтористого азотадатчик угарного газадатчик углекислого газадатчик формальдегидадатчик фосфинадатчик фреонадатчик фторадатчик фтороводородадатчик хладагентадатчик хлорадатчик хлороводородадатчик элегазадатчик этилацетатадатчик этиленадвижения присутствиядетектор аммиакадетектор пропанадетектор сероводородадетектор угарного газадетектор углекислого газадетектор фреонадифференциальный датчик давлениязапасные части regeltechnikзапасные части для монтажа датчиков s plus s regeltechnikизмеритель влажности и температурыизмеритель концентрации аммиакаизмеритель н-октанаизмеритель озонаизмеритель параметров постоянного токаизмеритель параметров электрической сетиизмеритель параметров электроэнергииизмеритель показателей качества электроэнергииизмеритель регулятор температурыизмеритель температуры и влажности воздухаизмеритель углекислого газаизмеритель-регистратор параметровизмерительный датчик температуры накладнойизмерительный преобразовательизмерительный преобразователь активной мощностиизмерительный преобразователь водыизмерительный преобразователь жидкостиизмерительный преобразователь переменного напряжения токаизмерительный преобразователь переменного токаизмерительный преобразователь температурыинтеллектуальный шлюзкалибруемый датчик давлениякалибруемый термометр сопротивленияканальный датчик влажностиканальный датчик температурыканальный датчик температуры и влажностикоммуникационный modbus-регуляторкоммуникационный регуляторкомнатный датчик влажностиконвертор протоколовконвертор протоколов ethernetконтроль качества воздухаконтроль качества электрической энергиимеханический жидкостный термостатмеханический терморегулятор накладноймногоканальный счетчик электроэнергиимногофункциональный измеритель мощностимногофункциональный измеритель параметров электроэнергиимногофункциональный измерительный преобразовательмодуль аналоговых входовмодуль логических входовмодуль радиоканаламэк 60870 5 приборы с поддержкой протоколанакладной датчик температуры водынакладной терморегуляторнаружный датчик влажностиоднофазный измеритель переменного токаоднофазный счетчик электроэнергииоднофазный электрический счетчикоператорская панельпанель операторапанельный счетчикплкпогружной ввинчиваемый калибруемый датчик температурыпогружной датчик температурыпогружной датчик температуры водыпогружной термометрпреобразователь дифференциального давленияпреобразователь измерительный активной мощности трехфазного токапреобразователь постоянного тока и напряженияпреобразователь стандартных сигналовпреобразователь температурыпреобразователь температуры и влажностипреобразователь тока и напряженияприбор с rs485присоединительные фланцыпрограмматор для измерительных приборовпрограмматор для цифровых измерительных приборовпрограммируемый измерительный преобразовательпрограммируемый логический контроллерпрограммное обеспечение satecпромышленный датчик влажностипромышленный датчик кислородарасходомер воздухарегистратор напряжения и токарегулятор мощности однофазныйрегулятор температуры двухступенчатыйрегулятор температуры для помещенийрегулятор температуры одноступенчатыйрегулятор теплого полареле защиты электродвигателяреле перепада давления водыреле перепада давления жидкостиреле потока воздухареле потока газареле потока жидкостиреле протока воздухареле протока жидкостисервер системы контроля энергопотреблениясигнализатор аммиакасигнализатор ацетонасигнализатор бутанасигнализатор водородасигнализатор газа диоксида хлорасигнализатор газа метанасигнализатор газа пропанасигнализатор газа со2сигнализатор газа трёхфтористого азотасигнализатор двуокиси азотасигнализатор диоксида серысигнализатор керосинасигнализатор метанасигнализатор паров бензоласигнализатор паров метаноласигнализатор паров н-пентанасигнализатор паров синильной кислотысигнализатор паров этилацетатасигнализатор пропанасигнализатор силанасигнализатор со встроенным датчиком угарного газасигнализатор тетрагидрофуранасигнализатор фреонасигнализатор фторасигнализатор хлорасигнализатор хлороводородасигнализатор элегазасигнализатор этиленасистема мониторинга аккумуляторовсчетчик постоянного токасчетчик трехфазный электронныйсчетчик электроэнергиисчетчика расхода массы воздухатабло электронноетермодатчик поверхностный накладнойтермодатчик погружнойтермометр сопротивлениятерморегулятор встраиваемыйтерморегулятор для теплого полатермостаттехнический учет электроэнергиитиристорный регулятор мощноститрансформаторы тока с разъемным сердечникомтрехфазный электрический счетчикузел контроля электроэнергииучет электроэнергиицентр управления двигателямицифровой измеритель параметров однофазной сетицифровой измерительный приборцифровой индикатор напряженияцифровой частотомерэлектроанализаторэлектронное таблоэлектронные часы таблоэлектронный регистраторэлектронный регистратор параметров

Карта сайта

Новости

Новости ВЕГА ИНСТРУМЕНТС

Продукция

Измерение, сигнализация уровня и давления, вторичные устройства питания, защиты, хранения и передачи данных.

Применение

Контрольно-измерительная техника VEGA – решения для типичных применений в различных промышленных отраслях. Узнайте больше о возможностях использования наших датчиков в вашей отрасли.

Сертификаты и брошюры

Свидетельства утверждения типа средств измерения, техническая информация, брошюры и каталог продукции.

• Свидетельства и сертификаты

  Свидетельства утверждения типа средств измерения, сертификаты соответствия, свидетельства морского регистра и прочая нормативная документация.

• Техническая информация

  Брошюры с технической информацией о приборах для измерения и сигнализации уровня, давления, радиометрии и вторичных устройствах.

• Брошюры

  Брошюры о компании VEGA, её продукции, технологиях и применениях оборудования в различных отраслях промышленности по всему миру.

Опросные листы

Программное обеспечение

Программное обеспечение для работы с оборудованием VEGA

• Коллекция DTM + PACTware
• Микропрограммное обеспечение VEGA

  Микропрограммное обеспечение (прошивки) датчиков и вторичных устройств VEGA – файлы обновлений и документация.

• VEGA Tools

  Мобильное приложение для смартфонов и планшетов VEGA Tools обеспечивает беспроводную настройку.

• Foundation Fieldbus (FF)

  Библиотека файлов описания устройств Foundation Fieldbus (FF).

• SIMATIC PDM (EDD)

  Библиотека файлов описаний устройств (EDD) для SIMATIC PDM.

• Profibus DP/PA (GSD)

  Библиотека файлов данных конфигурации для устройств Profibus.

• VEGA Visual Operating (VVO)

  Программное обеспечение VEGA Visual Operating (VVO) для работы с оборудованием VEGA.

Поддержка

Техническая поддержка, справочные материалы, on-line сервисы и ответы на частые вопросы.

Форум

Технические специалисты ВЕГА ИНСТРУМЕНТС готовы ответить на вопросы и дать рекомендации по выбору, установке и настройке оборудования VEGA.

Контакты

• О компании

  Более 20 лет на российском рынке промышленного измерительного оборудования. Глядя в будущее, опережая время!

• VEGA в регионах

Полная версия сайта

Войти/Зарегистрироваться

Страница регистрации/авторизации

▷ Основы и принцип работы реле обратной мощности

A.N, один из членов сообщества, вернет нас к основам с этой статьей о реле обратной мощности.

Так вы думаете, что знаете все по этой теме? Если нет, прочтите все, чтобы быть в курсе последних событий. И если да, все равно прочтите это, чтобы проверить, действительно ли вы это делаете!

Что такое реле обратной мощности?

Рисунок 1: Параллельное подключение генератора и электросети | изображение: 2.bp.blogspot.com

Реле обратной мощности – это направленное защитное реле, которое предотвращает прохождение мощности в обратном направлении. Реле используется в установках, где генератор работает параллельно с электросетью или другим генератором, чтобы предотвратить обратный ток энергии от шины или другого генератора к активному генератору при выходе из строя его выхода.

Реле контролирует мощность от генератора и в случае, если выходная мощность генератора падает ниже заданного значения, оно быстро отключает катушку генератора, чтобы предотвратить попадание энергии в катушку статора.

Выходной сигнал генератора может выйти из строя из-за проблем с первичным двигателем, – турбиной или двигателем, приводящим в действие генератор, проблемами с регулятором скорости или разными частотами во время синхронизации.
Когда первичный двигатель выходит из строя, генератор прекращает выработку энергии и вместо этого может начать получать энергию от других параллельных источников и начать движение. Реле обратной мощности определяет любое обратное направление потока мощности и отключает генератор, чтобы избежать возможных повреждений.

Реле обратной мощности Устройство и работа

Реле изготовлено из легкого немагнитного алюминиевого диска между двумя электромагнитами с ламинированным железным сердечником и закреплено на шпинделе, работающем на подшипниках с низким коэффициентом трения.Верхний электромагнит намотан катушкой напряжения, которая затем питается от одной фазы и искусственной нейтрали выхода генератора. Другой магнит имеет катушку тока, питающуюся от трансформатора тока, подключенного к той же фазе, что и напряжение в верхнем электромагните.

Катушка напряжения имеет высокую индуктивность, сконструированную таким образом, что напряжение отстает от тока в катушке примерно на 90 градусов. Эта задержка гарантирует, что магнитное поле, создаваемое током в верхней катушке, отстает от магнитного поля, создаваемого током в нижнем электромагните.

Два магнитных поля, которые находятся в противофазе, создают вихревой ток в алюминиевом диске, и это создает крутящий момент, который пытается вращать диск.

В нормальных условиях, когда мощность протекает должным образом, размыкающие контакты реле разомкнуты, и диск находится до упора. Если начинает течь обратная мощность, диск вращается в противоположном направлении, движется от упора к контактам отключения, которые активируют цепь отключения.

Рисунок 2: Конструкция реле обратной мощности | изображение: brighthubengineering.com

Большинство реле обратной мощности имеют регулируемые настройки, позволяющие заказчику выполнять настройки в соответствии с установленным оборудованием. Точка срабатывания обычно регулируется в пределах от 2 до 20 процентов входного тока, а время задержки регулируется от 0 до 20 секунд.

5-секундная задержка времени часто используется, чтобы избежать отключения цепи во время синхронизации. В большинстве практических приложений настройки обратной мощности составляют от 8 до 15 процентов для дизельных двигателей и от 2 до 6 процентов для турбинных двигателей.

Преимущества реле обратной мощности

• Предотвращает прохождение мощности в обратном направлении и повреждение статора генератора
• Предотвращает повреждение тягача
• Предотвращает возгорание или взрывы, которые могут быть вызваны несгоревшим топливом в генераторе

Сводка

Когда мощность поступает в генератор, он начинает работать как синхронный двигатель, и турбины или первичный двигатель становятся активной нагрузкой. Это может повредить первичный двигатель и поэтому нежелательно.Важно обнаружить состояние обратной мощности и отключить питание как можно быстрее, и даже если газовые турбины и дизельные двигатели могут не сразу выйти из строя, всегда существует риск взрыва или пожара из-за несгоревшего топлива.

Реле обратной мощности помогает контролировать мощность в генераторе, обнаруживает состояние обратной мощности, и реле немедленно отключает подключение к параллельной электросети или другому источнику питания, тем самым защищая генератор от повреждений.
Надеюсь, это помогло. Спасибо, что прочитали меня,
A.N.
Итак, что вы думаете об этом, возвращаясь к основам реле обратной мощности? Есть ли у вас какие-либо вопросы или информация, которую можно добавить? Расскажите нам в комментарии ниже!

(PDF) Оптимальная координация защиты для ячеистых распределительных систем с DG с использованием двунаправленных реле максимального тока

Эта статья была принята для включения в следующий выпуск этого журнала. Контент является окончательным в том виде, в котором он представлен, за исключением разбивки на страницы.

8IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRID

общее время работы реле, примерно 50%, может быть достигнуто с помощью такой схемы. Более того, результаты показывают

, что схема может обеспечить сокращение времени срабатывания реле независимо от

размера и расположения DG. Реле с двумя уставками

может обеспечить более быстрое устранение неисправностей и, таким образом, увеличить шансы

DG пройти через события неисправности. Хотя это может дать

экономическую и техническую выгоду, стоит отметить, что

реле с двумя уставками обеспечивают дополнительную функциональность

, что может повлечь дополнительные расходы по сравнению с обычным направленным реле

.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

[1] К. Дж. Мозина, «Влияние интеллектуальных сетей и экологически чистого производства электроэнергии

на системы распределения», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 49, нет. 3,

pp. 1079–1090, May 2013.

[2] Н. Нимпитиван, Г. Т. Хейдт, Р. Айянар и С. Сурьянараянан,

«Вклад тока повреждения синхронной машины и инвертора

Распределенные генераторы на базе

, ”IEEE Trans. Мощность Del., Т. 22, нет. 1,

pp. 634–641, январь 2007 г.

[3] Т.К. Абдель-Галил и др., Планирование координации защиты с распределенным генератором

, CETC 2007-149 / 2007-09-14, сентябрь 2007 г.

[4] Х. Б. Фунмилайо, Дж. А. Силва и К. Л. Батлер-Пурри, «Защита от перегрузки по току

для 34-узлового радиального тестового фидера IEEE», IEEE Trans. Мощность

Дел., Об. 22, нет. 2, pp. 459–468, Apr. 2012.

[5] П. Баркер и Р. ДеМелло, «Определение воздействия распределенной генерации

на энергосистемы.I. Радиальные распределительные системы // Тр.

IEEE Power Eng. Soc. Летнее собрание, Сиэтл, Вашингтон, США, 2000 г.,

стр. 1645–1656.

[6] Дж. А. Силва, Х. Б. Фунмилайо и К. Л. Батлер-Пурри, «Влияние распределенной генерации

на 34-узловой радиальный испытательный фидер IEEE с защитой от перегрузки по току

», в Proc. 39-й Северный амер. Power Symp. (NAPS),

Лас-Крусес, Нью-Мексико, США, 2007 г., стр. 49–57.

[7] С. Чайтусаней и А. Йокояма, «Предотвращение снижения надежности

из-за рассогласования АПВ и предохранителя из-за распределенной генерации», IEEE

Trans.Мощность Del., Т. 23, нет. 4, стр. 2545–2554, октябрь 2008 г.

[8] Х. Язданпанати, Ю. В. Лей и В. Сюй, «Новая стратегия управления для

, смягчающая влияние DG на основе инвертора на систему защиты», IEEE

Пер. Smart Grid, т. 3, вып. 3, стр. 1427–1436, сентябрь 2012 г.

[9] AF Naiem, Y. Hegazy, AY Abdelaziz, MA Elsharkawy, «Метод классификации A class

для координации АПВ-предохранителей в распределительных системах

с распределенная генерация », IEEE Trans.Мощность Del., Т. 27, нет. 1,

pp. 176–185, Jan. 2012.

[10] Б. Хуссейн, С. М. Шарх, С. Хуссейн, М. А. Абусара, «Адаптивная схема реле

для экономии предохранителей в распределительных сетях с распределенными

поколения », IEEE Trans. Мощность Del., Т. 28, вып. 2, pp. 669–677,

Apr. 2013.

[11] С. Конти и С. Никорта, «Процедуры определения места повреждения и изоляции до

решают проблемы селективности защиты в распределительных сетях среднего напряжения с распределенной генерацией

. , ”Избранный.Power Syst. Res., Vol. 79, нет. 1. С. 57–64,

Январь 2009.

[12] С. Конти, «Анализ проблем защиты распределительных сетей в присутствии

рассредоточенной генерации», Электр. Power Syst. Res., Vol. 79, нет. 1,

pp. 49–56, январь 2009 г.

[13] И. Эрлих, В. Винтер и А. Диттрих, «Расширенные сетевые требования для

интеграции ветряных турбин в немецкую систему передачи электроэнергии». ”

в Proc. IEEE PES Gen. Meeting, Montreal, QC, Canada, 2006, pp.1–6.

[14] Х. Х. Зейнельдин, Э. Ф. Эль-Саадани и М. А. Салама, «Оптимальная координация направленных реле максимального тока», в Proc. Мощность англ. Soc. Gen.

Meeting, 2005, стр. 1101–1106.

[15] Х. Х. Зейнельдин, «Оптимальное согласование микропроцессорных направленных реле максимального тока

», Proc. Может. Конф. Избрать. Comput.

англ. (CCECE), 2008, стр. 289–294.

[16] W. K. A. Najy, H. H. Zeineldin и W. L. Woon, «Оптимальная защита

координации для микросетей с подключенной к сети и изолированной способностью»,

IEEE Trans.Ind. Electron., Vol. 60, нет. 4, pp. 1668–1677, Apr. 2013.

[17] М. Оджаги, З. Суди и Дж. Файз, «Реализация полностью адаптивного метода

для оптимальной координации реле максимального тока», IEEE Trans.

Power Del., Об. 28, вып. 1, стр. 235–243, январь 2013 г.

[18] Т. Амраи, «Координация направленных реле максимального тока с использованием алгоритма поиска

», IEEE Trans. Мощность Del., Т. 27, нет. 3, pp. 1415–1422,

июл 2012 г.

[19] A.С. Ногаби, Дж. Садех и Х. Р. Машхади, «Рассмотрение различных рабочих топологий сети

при оптимальной координации реле максимального тока с использованием гибридного

GA», IEEE Trans. Мощность Del., Т. 24, вып. 4, pp. 1857–1863, Oct. 2009.

[20] П. Бедекар, С. Бхиде и В. Кале, «Оптимальная координация реле тока

в распределительных системах с использованием двойного симплексного метода», в

Proc. 2-й Int. Конф. Emerg. Trends Eng. Technol (ICETET), декабрь 2009 г.,

с.555–559.

[21] М. Мансур, С. Мехамар и Н. С. Эль-Харабаве, «Модифицированный оптимизатор роя частиц

для координации направленного реле максимального тока

», IEEE Trans. Мощность Del., Т. 22, нет. 3, pp. 1400–1410, Jul. 2007.

[22] П. Бедекар, С. Бхиде и В. Кале, «Оптимальное согласование реле максимального тока

в распределительной системе с использованием генетического алгоритма», in Proc. 2-й Int.

конф. Emerg. Trends Eng. Technol. (ICETET), Нагпур, Индия, декабрь.2009,

с. 555–559.

[23] К. Со и К. Ли, «Метод временной координации для защиты энергосистемы

с помощью эволюционного алгоритма», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 36, нет. 5,

pp. 1235–1240, сен / окт. 2000.

[24] Р. М. Чабанлоо, Х. А. Абьяне, С. С. Х. Камангар и Ф. Разави,

«Оптимальная координация комбинированного дистанционного реле максимального тока, включающего

интеллектуального выбора характеристик реле максимального тока», IEEE Trans.

Power Del., Об. 26, вып. 3, стр. 1381–1391, июль 2011 г.

[25] Т. Кейл и Дж. Ягер, «Усовершенствованный метод координации для реле защиты от перегрузки по току

, использующий нестандартные характеристики отключения», IEEE Trans.

Power Del., Об. 23, нет. 1, стр. 52–57, январь 2008 г.

[26] М. Хедерзаде, «Адаптивная настройка реле защиты в сетях микро-

при подключенной к сети и автономной работе», в сб. 11-е межд.

конф. Развивать. Power Syst.Защищать. (DPSP), Бирмингем, Великобритания, 2012 г.,

стр. 1–4.

[27] М. Шербилла, М. Кавади, Н. ЭльКалаши и А. Талааб, «Модифицированная установка максимальной токовой защиты

для распределительных фидеров с распределенным поколением

», в Proc. IET Conf. Обновить. Power Gen. (RBG), Edinburgh,

UK, 2011.

[28] Т. Устун, К. Озансой и А. Заех, «Моделирование централизованной системы защиты сети micro-

и распределенных энергоресурсов в соответствии с согласно IEC

61850-7-420 », IEEE Trans.Power Syst., Т. 27, нет. 3, pp. 1560–1567,

Aug. 2012.

[29] Э. Сортомм, С. С. Венката и Дж. Митра, «Защита микросетей с использованием цифровых реле с поддержкой связи

», IEEE Trans. Мощность Del., Т. 25,

нет. 4, pp. 2789–2796, Oct. 2010.

[30] Дж. Хорак, «Концепции направленной максимальной токовой защиты (67)», в Proc. 59-я

Анну. Конф. Защищать. Relay Eng., Колледж-Стейшн, Техас, США, 2006 г., стр. 13.

[31] (2014, 15 января) [онлайн].Доступно: http://www.easunreyrolle.com/

product.php? Id = 67

[32] (2014, 15 января) [Online]. Доступно: http://www.toshiba-tds.com/tandd/

products / pcsystems / en / grd100.htm

[33] М. Девадаса, А. Гош и Г. Ледвич, «Защита распределенных

Связанные сети поколения

с согласованием реле максимального тока »,

в Proc. 37-я конференция IEEE Annu. Конф. Ind. Electron. Soc. (IECON), Мельбурн,

VIC, Австралия, ноябрь 2011 г., стр.924–929.

[34] Univ. Вашингтон. (2006, март). Архив тестовых примеров Power Systems

[Онлайн]. Доступно: http://www.ee.washington.edu/research/

[35] AJ Urdaneta, R. Nadira и LG Perez, «Оптимальная координация направленных реле максимального тока

в соединенных энергосистемах», IEEE

Пер. Мощность Del., Т. 3, вып. 3, pp. 903–911, Jul. 1988.

[36] (2014, 15 января) [Online]. Доступно: http://www.Mathworks.com

H.Х. Зейнельдин (M’06 – SM’13) получил степень бакалавра наук. и M.Sc. степени в области электротехники

Каирского университета, Гиза, Египет, и докторская степень. степень

в области электротехники и вычислительной техники Университета Ватерлоо,

Ватерлоо, Онтарио, Канада, в 1999, 2002 и 2006 годах, соответственно.

Он является преподавателем кафедры электроэнергетики и машин

инженерного факультета Каирского университета, а в настоящее время является доцентом

Института Масдар, Абу-Даби, ОАЭ.Его текущие исследовательские интересы

включают защиту энергосистем, распределенную генерацию и микросети

.

Доктор Зейнельдин в настоящее время является редактором IEEE T RANSACTIONS ON

ENERGY CONVERSION и IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRIDS.

Хебаталла М. Шараф (M’13) получил степень бакалавра наук. и M.Sc. Степени в области электротехники

от кафедры электроэнергии и машин Каирского университета

, Гиза, Египет, в 2003 и 2007 годах, соответственно, где она в настоящее время имеет докторскую степень

.Докторская степень.

В настоящее время ее исследовательские интересы включают защиту энергосистем, автоматизацию энергосистем

и генерацию распределительных сетей.

Принцип работы направленной и ненаправленной защиты от сверхтока

Направленная защита от перегрузки по току и ненаправленная защита от перегрузки по току Принцип работы:

Направленное реле защиты от замыканий на землю

используется для защиты трансформатора / генератора / генератора переменного тока от перегрузки по току. Реле обнаруживает ток повреждения только в одном направлении, реле не срабатывает, когда ток в противоположном направлении.Из-за высокой стоимости реле направленного замыкания на землю используются только в высокочувствительных электрических машинах, таких как генератор переменного тока и линии передачи высокого напряжения.

Принцип работы ненаправленной и направленной защиты от перегрузки по току:

Прежде всего, что такое реле максимального тока? Реле срабатывает, когда ток повреждения превышает ток срабатывания. Для направленного реле максимального тока ток короткого замыкания может течь через реле в обоих направлениях, вперед или назад, в зависимости от места сбоя.Следовательно, необходимо заставить реле реагировать на конкретное определенное направление, чтобы была возможна надлежащая селективность. Этого можно добиться за счет введения элементов управления направлением. Во время встречного протекания тока полярность трансформатора тока меняется на противоположную, устройство измерения мощности, в котором напряжение системы используется в качестве эталона для определения относительной фазы тока короткого замыкания.

Ненаправленное и направленное реле максимального тока Пояснение:

Кейс: 1

[wp_ad_camp_1]
Рассмотрим систему питания, состоящую из 6 автоматических выключателей A, B, C, D, E и F.Здесь A, B, C, E – ненаправленные реле максимального тока, а D, F – направленные реле максимального тока. Предположим, что короткое замыкание происходит в точке P. Прежде всего вы должны запомнить одну вещь: ток всегда течет по низкоомному пути. Следовательно, ток повреждения протекает от генератора G через выключатель A и E. Также ток повреждения исходит от выключателя серий A, B, C и F. В этом случае направленное реле F управляет выключателем F, но оставшееся все реле управляет соответствующим автоматическим выключателем в ненаправленном реле.Здесь срабатывает направленное реле D, потому что нагрузка отслеживает только ток.

Корпус 2:

Теперь неисправность происходит в точке P, которая находится ближе к нагрузке. В этом случае ток короткого замыкания протекает от генератора через A, B, C, P, & A, E, F, P. В этом состоянии реле A, B, C и E управляет своим соответствующим выключателем в ненаправленном режиме. операция. D&F вступают в силу.

Корпус 3:

[wp_ad_camp_1]
Теперь мы используем другой генератор G2 вместо нагрузки.Предположим, что неисправность произошла в P ближе к генератору G2. Теперь ток течет от G2 и A, B, C, D, P, & A, E, F, D, P. В этом состоянии реле A, B, C и E управляет своим соответствующим выключателем в ненаправленном режиме. . D управляет автоматическим выключателем D по направленной перегрузке по току. F становится активным, потому что текущее направление остается неизменным.

Направление Реле максимального тока Код ANSI: 67

Ненаправленное реле максимального тока Код ANSI: 67 NC

Направленная защита от перегрузки по току и ненаправленная защита от перегрузки по току Пояснение видео:

Подробнее Подписаться: https: // www.youtube.com/channel/UCXFxwj7DwumpUu5RNWlznTw

Направленное реле максимального тока

[67]: Цифровые реле

Пожалуйста, поделитесь и распространите слово:

В этом посте работа реле направленного тока вместе с его настройками объяснена. Дается подробное объяснение настроек реле направления с характеристическим углом , максимальным углом крутящего момента и напряжением поляризации .

Числовое Направленное реле максимального тока

Принцип работы направленного реле максимального тока:

Направленные реле максимального тока работают в прямом или обратном направлении с защитой от сверхтока.

Если направленное реле установлено в прямом направлении, означает, что неисправность происходит в прямой зоне, то срабатывает только реле. И наоборот, если реле установлено в обратном направлении, означает, что неисправность происходит в обратной зоне, тогда работает только реле.

Обычно означает, что прямое направление относится к потоку мощности от сборной шины (к защищенной зоне), а обратное направление относится к потоку мощности к сборной шине.

Характеристики реле направления:

Реле направления идентифицируют зону срабатывания с помощью поляризационного напряжения и характеристического угла .

Рабочие характеристики реле направления

Реле направления необходимо опорное напряжение для определения направления токов. Это напряжение, снятое с трансформаторов потенциала . Опорное напряжение называется поляризационным напряжением. Реле работает в определенном направлении, когда ток короткого замыкания находится в том же направлении и превышает установленное значение сверхтока.

• Характеристический угол реле: RCA

Характеристический угол – это фазовый угол, на который регулируется опорное или поляризационное напряжение, так что направленное реле работает с максимальной чувствительностью.

Характеристический угол также называется направленным углом, поскольку он определяет направление работы реле.

• Максимальный угол крутящего момента: MTA

Максимальный угол крутящего момента – это угол, образованный током короткого замыкания по отношению к его фазному напряжению. Это ожидаемый угол разлома, и он полностью предсказуем. Этот угол отличается для фазовых замыканий и замыканий на землю.

• Центр зоны или линия максимального крутящего момента:

Центр зоны – это линия, образованная углом наклона, где реле демонстрирует максимальную чувствительность.В этой линии ток реле находится в фазе с опорным или поляризационным напряжением.

Это граничная линия, которая разделяет плоскость на области «Работа» и «Запрет».

Передняя зона составляет +/- 85 ° по обе стороны от линии максимального крутящего момента или от центра линии передней зоны.

Зона обратного срабатывания является зеркальным отображением прямой зоны.

• Изменения происходят во время состояния отказа:

Каждый раз, когда происходит отказ в линии передачи или сборных шинах, напряжение уменьшается пропорционально серьезности повреждения, а ток увеличивается больше, чем нормальные токи.Ток короткого замыкания носит запаздывающий характер. Величины и углы здоровой фазы не изменились.

Настройки направленной защиты от перегрузки по току:

Следует отметить, что работа от направленной перегрузки по току различается для фазных замыканий и замыканий на землю. Вариация заключается в выборе поляризующих напряжений.

1. Направленная защита от перегрузки по току для фазных замыканий [67]:

Элементы направленных фазных замыканий работают с квадратурным соединением для предотвращения потери поляризационной величины при фазных замыканиях.То есть, каждый из токовых элементов регулируется напряжением, полученным от двух других фаз.

Это соединение обеспечивает фазовый сдвиг на 90 ° (текущее опережающее напряжение) между опорной и рабочей величинами.

Ток каждой фазы сравнивается с напряжением между двумя другими фазами. Как I _L1 сравнивается с V ₂₃ .

Эти поляризационные напряжения определяются внутри самого реле. Не нужно устанавливать внешне.

Ожидаемый угол повреждения называется Максимальный угол крутящего момента в электромеханических реле.

(Этот угол обычно составляет -30 ^o для воздушных линий и -45 ^o для подземных кабелей при фазовых замыканиях.)

Он используется для расчета характеристического угла и определения центра зоны. В числовых реле нет настройки максимального угла крутящего момента.

• Настройка характеристического угла:

Характеристический угол реле RCA задается в настройках защиты от замыкания фазы реле.Диапазон составляет (от -95 до +95 градусов). При настройке реле максимального тока необходимо указать параметр Char Angle.

Пример:

Для примера рассмотрим замыкание фазы под углом -30 ^o . Ток повреждения отстает от напряжения на 30 ^o . [Это максимальный угол крутящего момента]

Характерный угол = 90 ^° [Угол квадратуры] – Максимальный угол крутящего момента

Характеристический угол = 90-30 = 60 ^o .

Установка характеристического угла для фазовых замыканий

• Центр передней зоны :

Это зона, в которой реле работает с максимальной чувствительностью.

Центр передней зоны = Угол Vref + угол наклона

= 0 ^o + 60 ^o

= 60 ^o

Когда измеренное напряжение поляризации падает На этом уровне настройки выходной направленный сигнал не подается, и, следовательно, защита направления будет заблокирована.

Установка минимального напряжения предотвращает неправильную работу реле при выходе из строя предохранителя / срабатывании автоматического выключателя.

Направленная максимальная токовая защита от замыканий на землю:

Каждое замыкание на землю в реле вычисляется как измеренное или прямое замыкание на землю. Выбор напряжения поляризации различен для этих двух типов замыканий на землю.

Чтобы понять разницу между измеренными замыканиями на землю и вычисленными замыканиями на землю Прочтите здесь .

2. Направленная токовая защита для измеренных замыканий на землю: [67G]

Элементы направленного замыкания на землю для обнаружения замыканий на землю Используется метод поляризации с нулевой последовательностью фаз. Поляризация напряжения достигается для элементов защиты от замыканий на землю (они отличаются от фазовых замыканий) путем сравнения соответствующего тока I ₀ с его эквивалентным напряжением V ₀ .

Эти напряжения доступны только в условиях замыкания на землю.Напряжение неисправной фазы падает, а остальные фазы остаются в норме.

Эти поляризационные напряжения определяются внутри самого реле. Не нужно устанавливать внешне.

Ожидаемый угол повреждения называется Максимальный угол крутящего момента в электромеханических реле.

(Этот угол обычно варьируется от 0 ^o до -90 ^o в зависимости от типа используемого заземления нейтрали.)

Для систем с резистивным заземлением = 0 ^o

Заземляющий трансформатор с резистором = – 15 ^o

Система распределения с глухим заземлением = -45 ^o

Система передачи с твердым заземлением = -65 ^o

Системы с реактивным заземлением = -90 ^o

Используется для расчета характеристического угла и определения центра зона.В числовых реле нет настройки максимального угла крутящего момента.

• Настройка характеристического угла:

Характеристический угол реле RCA задается в настройках реле защиты от замыканий на землю. Диапазон составляет (от -95 до +95 градусов). Параметр Char Angle должен быть указан при настройке реле Directional OC.

Пример:

Для примера рассмотрим замыкание на землю под углом -15 ^o в системе, заземленной через сопротивление.Ток повреждения Отстает от напряжения на 15 ^–. [Это максимальный угол крутящего момента]

Характеристический угол = 0 ^o – Максимальный угол крутящего момента

Характерный угол = 0-15 = -15 ^° .

Установка характеристического угла для замыканий на землю

• Центр передней зоны :

Это зона, в которой реле работает с максимальной чувствительностью.

Центр передней зоны = Угол Vref + Угол наклона

= 0 ^o -15 ^o

= -15 ^o

Это обычная настройка для неисправности любого типа.Как упоминалось ранее, когда измеренное напряжение поляризации падает ниже этого уровня, направленный выходной сигнал не выдается, и, следовательно, защита направления будет заблокирована.

Установка минимального напряжения предотвращает некорректную работу реле при выходе из строя предохранителя / срабатывании автоматического выключателя.

3. Направленная токовая защита для производных замыканий на землю: [67G]

Для обнаружения замыканий на землю используется метод поляризации с нулевой последовательностью или отрицательной последовательностью фаз.

• Поляризация с нулевой последовательностью фаз:

Напряжения нулевой последовательности доступны всякий раз, когда PT является ПЯТЬЮ конечностями, которые могут обеспечить тракт нулевой последовательности или подключенный PT с разомкнутым треугольником.Этот тип подключения обеспечивает поляризующие напряжения нулевой последовательности.

В этом случае для поляризации используются напряжения нулевой последовательности V ₀ и токи нулевой последовательности I ₀ .

• Поляризация с обратной последовательностью фаз:

Когда установлен двухфазный (фаза-фаза) СТ или трех конечностей, напряжения нулевой последовательности недоступны. В этом случае для поляризации используются напряжения обратной последовательности фаз V ₂ и токи обратной последовательности I ₂ .

Выбор параметров Реле характеристического угла, Максимального угла крутящего момента и Минимального напряжения аналогичен параметрам Измеренные замыкания на землю, как описано выше.

Дайте мне знать, если вам интересно, проверьте Применение направленных реле максимального тока в линиях передачи, подробно объясненное г-ном Крисом.

Направленные реле индукционного типа | Устройства

В этой статье мы обсудим направленные реле индукционного типа, используемые в электрической цепи.

Реле направления индукционного типа:

Ненаправленное реле может срабатывать при отказе в любом направлении. Чтобы обеспечить работу разлома, протекающего в определенном направлении, необходимо добавить направленный элемент к ненаправленному элементу.

Направленное (или реверсивное) реле мощности срабатывает, когда питание через реле будет реверсивным, то есть питание от генератора в сети отсутствует, и питание от других источников в системе пытается подать питание на этот блок в обратном направлении.В случае двигателей такое реле используется для предотвращения изменения направления вращения двигателя на противоположное.

Принцип действия этого реле аналогичен принципу действия индукционного реле максимального тока (ненаправленного). Разница заключается в том, что в случае реле максимального тока крутящий момент создается за счет взаимодействия магнитных полей, получаемых от тока в цепи через трансформатор тока, в то время как в случае направленного силового реле крутящий момент создается за счет взаимодействия полей. производятся как от источников напряжения, так и от источников тока защищаемой цепи.Поскольку реле имеет катушки напряжения и тока, реле по существу представляет собой ваттметр, и направление крутящего момента, развиваемого в реле, зависит от направления тока по отношению к напряжению, с которым оно связано, т.е. реле распознает разность фаз между напряжение и ток.

Конструктивные особенности:

Направленное реле мощности индукционного типа по существу состоит из алюминиевого диска, который может свободно вращаться между полюсами двух электромагнитов.Верхний электромагнит имеет обмотку, называемую катушкой напряжения или потенциала, на средней конечности, подключенной к источнику напряжения цепи через трансформатор напряжения (РТ). Нижний электромагнит имеет отдельную обмотку, называемую токовой катушкой, подключенную к вторичной обмотке трансформатора тока в защищаемой линии. Катушка тока снабжена несколькими ответвлениями, подключенными к штекерному мосту, чтобы обеспечить желаемую настройку тока. Удерживающий момент обеспечивается спиральной пружиной.

Операция:

Крутящий момент, развиваемый на диске, подвешенном между двумя магнитами, пропорционален VI.Когда мощность течет в нормальном направлении, крутящий момент, развиваемый на диске с помощью пружины, стремится отвратить подвижный контакт от фиксированных контактов цепи отключения. Таким образом реле остается в нерабочем состоянии. Реверсирование тока в цепи меняет крутящий момент, создаваемый на диске, и когда он достаточно велик, чтобы преодолеть крутящий момент управляющей пружины, диск вращается в обратном направлении, и подвижный контакт замыкает цепь отключения. Это вызывает срабатывание автоматического выключателя для отключения неисправной секции.Реле можно сделать очень чувствительным, имея очень легкую управляющую пружину, так что очень небольшое изменение мощности приведет к срабатыванию реле.

Реле может быть однофазным или трехфазным, имеющим два элемента напряжения и два элемента тока, например трехфазный счетчик энергии.

Эксплуатационные характеристики:

Пусть V будет напряжением, приложенным к реле через PT, а I будет током реле через CT. На векторной диаграмме (рис. 3.31) I показан опережающим напряжение реле V на угол θ.Здесь _В – это поток, создаваемый катушкой напряжения и отстающий от напряжения на угол ɸ (примерно от 60 ° до 70 °), а ɸ _I – поток, создаваемый катушкой тока, и находится в фазе с током I. чистый крутящий момент создается за счет взаимодействия ɸ _I и ɸ _V .

Крутящий момент, следовательно, задается как –

T ∝ ɸ _V ɸ _I sin (ɸ + θ) где ɸ _V ∝ V и ɸ _I ∝ I

Таким образом, уравнение крутящего момента для реле можно представить как –

T = K V I sin (ɸ + θ)… (3.10)

Крутящий момент максимален, когда два магнитных потока смещены на 90 °, т.е. когда (ɸ + θ) = 90 °. Здесь пунктирная линия на векторной диаграмме представляет желаемое положение ɸ _I для максимального крутящего момента. Поскольку V является эталонной величиной и ɸ _V имеет фиксированное положение относительно V для конкретной конструкции, угол между пунктирной линией и эталонной величиной V известен как угол максимального крутящего момента, и пусть он обозначается τ.

Нулевой крутящий момент возникает, когда sin (ɸ + θ) = 0 i.е., (+ θ) = 0 ° или 180 °, это выполняется, когда вектор тока реле лежит вдоль пунктирной линии цепи, которая находится под прямым углом к ​​линии максимального крутящего момента. Следовательно, направленный элемент будет работать при условии, что вектор тока находится в пределах ± 90 ° от линии максимального крутящего момента. Если текущий вектор сместится более чем на 90 °, элемент направления будет сдерживаться. Рабочие и нерабочие регионы показаны на рисунке.

Видно, что –

τ = 90 ° – ɸ

или ɸ = 90 ° – τ… (3.11)

, и уравнение крутящего момента становится

T = KV I sin (θ + 90 ° – τ)

= KV I cos (θ – τ)… (3.12)

Когда реле вот-вот начнется, без учета жесткости пружины,

В I cos (θ – τ) = 0

или θ – τ = 90 °

или θ = τ + 90 °… (3.13)

Это уравнение, описывающее полярную характеристику (рис. 3.32) направленного реле.

Зона между пунктирной линией и параллельной ей линией соответствует крутящему моменту пружины.Если вектор тока находится внутри этих линий, развиваемый крутящий момент меньше крутящего момента пружины, и, следовательно, реле не срабатывает. Если вектор тока пересекает пунктирную линию, рабочий крутящий момент превышает крутящий момент пружины, и, следовательно, реле срабатывает. Реле не срабатывает или сбрасывается для любого вектора тока, лежащего в области отрицательного момента.

Можно отметить, что ток системы обычно отстает от напряжения системы, но ток реле заставляют опережать напряжение реле путем вставки сопротивления или емкости или их комбинации последовательно с катушкой напряжения или потенциала.

Такие реле очень подходят для защиты параллельных фидеров. Реле максимальной токовой защиты направленного действия имеет недостаток, заключающийся в том, что напряжение фидера падает до гораздо более низкого значения, когда возникает неисправность, приводящая к неработоспособности реле. Этот недостаток можно преодолеть путем компенсации вторичной обмотки реле на нижнем магните.

Компенсирующая обмотка ампер-витков на нижнем магните противодействует ампер-виткам, создаваемым токовой катушкой. Следовательно, витки катушки тока должны быть соответственно увеличены.Когда напряжение падает из-за неисправности фидера, результирующие ампер-витки, обеспечиваемые обмотками нижнего электромагнита, совместно увеличиваются, компенсируя уменьшенные ампер-витки, обеспечиваемые катушкой напряжения.

Реле максимальной токовой защиты и защиты от замыканий на землю индукционного типа:

Направленное силовое реле не может использоваться в качестве направленного защитного реле в условиях короткого замыкания, потому что в условиях короткого замыкания напряжение в системе падает до низкого значения, и поэтому крутящий момент, развиваемый в реле, может быть недостаточным для его срабатывания.Эта трудность преодолевается в направленном реле максимального тока, которое разработано так, чтобы быть практически независимым от напряжения системы и коэффициента мощности.

Конструктивные особенности:

Состоит из двух релейных элементов, а именно:

(i) Направляющий элемент и

(ii) Ненаправленный элемент, установленный в общем корпусе.

Направленный элемент – это, по сути, направленное реле мощности. Катушка напряжения этого элемента подключена к напряжению цепи через трансформатор тока, в то время как катушка тока питается через трансформатор тока от тока цепи.Эта обмотка проходит над верхним магнитом ненаправленного элемента. Контакты размыкания направленного элемента включены последовательно с вторичной цепью элемента максимальной токовой защиты. Таким образом, элемент максимального тока не может начать работать, пока его вторичная цепь не будет завершена, т.е. направленный элемент должен сработать первым, чтобы сработать элемент максимального тока.

Ненаправленный элемент – это элемент максимального тока, подобный во всех отношениях ненаправленному реле максимального тока.Реле замыкания на землю шпинделя диска этого элемента имеет подвижный контакт, который замыкает контакты цепи отключения после срабатывания направленного элемента. Отводы предусмотрены над верхним магнитом элемента защиты от сверхтока и подключены к мосту, тем самым обеспечивая возможность настройки тока.

В нормальных рабочих условиях поток мощности в цепи, защищаемой реле, имеет нормальное направление. Таким образом, направленное силовое реле (нижний элемент) не срабатывает, тем самым оставляя элемент максимального тока (верхний элемент) обесточенным.Но как только происходит изменение направления тока или мощности, диск реле обратной мощности (нижний элемент) начинает вращаться и замыкает цепь элемента максимального тока. Из-за перегрузки по току в диске создается крутящий момент, и действие замыкает цепь отключения, тем самым позволяя выключателю сработать и изолировать неисправную секцию.

Направляющий элемент сделан максимально чувствительным, чтобы обеспечить положительную работу – на него действует даже 20% мощности в обратном направлении.

Реле работает только когда:

(i) Направление тока – обратное

(ii) Ток в обратном направлении превышает заданное значение и

(iii) Чрезмерный ток (превышающий текущее значение) сохраняется в течение более длительного времени, чем установленное время.

Реле направления должны иметь следующие характеристики:

(i) Высокая скорость работы

(ii) Высокая чувствительность

(iii) Соответствующий кратковременный тепловой рейтинг

(iv) Возможность работы с низкими значениями напряжения

(v) Бремя не должно быть чрезмерным и

(vi) Не должно быть ползучести по напряжению и току i.е., если только одна катушка напряжения или одна только катушка тока находится под напряжением, а другая обесточена, движения быть не должно.

Индукционные чашки

удовлетворяют вышеуказанным требованиям и поэтому очень популярны. Такие реле используются, когда ступенчатая защита от перегрузки по времени применяется к кольцевой сети и взаимосвязанным сетям, поскольку ток короткого замыкания может течь в любом направлении.

Подключение реле максимальной токовой защиты:

Соединения реле должны быть выполнены таким образом, чтобы токи и напряжения, приложенные к реле во время различных аварийных состояний, которые могут возникнуть на защищаемой секции цепи, обеспечивали реле положительный и достаточно большой рабочий крутящий момент.Чтобы добиться этого для всех типов неисправностей, реле не могут быть подключены для работы на истинной мощности, поскольку при некоторых неисправностях напряжение будет чрезвычайно низким, а также очень малым коэффициентом мощности, что приведет к незначительному малому крутящему моменту. Чтобы преодолеть эту трудность и, таким образом, обеспечить достаточный крутящий момент, на каждое реле подается ток и напряжение.

Используются два типа релейных соединений. Соединения направленных элементов удобно и популярно описывать с точки зрения угла, под которым сбалансированный ток нагрузки с единичным коэффициентом мощности (UPF), протекающий в направлении отключения, приводит к приложенному напряжению, приложенному к катушке напряжения реле, с должным учетом полярности катушек реле. .

Используются два типа релейных соединений:

(i) Реле 30 ° с максимальным углом крутящего момента 0 °.

(ii) Реле 90 ° с максимальным углом крутящего момента 45 °

Угол реле определяется как угол между напряжением и током, подаваемым на реле в условиях сбалансированного трехфазного коэффициента мощности, равного единице.

На векторной диаграмме для направленного реле 0 ° с нулевым максимальным углом крутящего момента I _R , I _Y , I _B и V _R , V _Y , V _B представляют фазные токи и фазу напряжения 3-фазной сбалансированной системы с условиями единичного коэффициента мощности.Фазор V _RB , представляющий напряжение системы между красной фазой и синей фазой, отстает от векторов I _R и V _R на 30 °. Пусть на релейный элемент подается ток I _R и напряжение V _RB в фазовом соотношении, как показано, то есть I _R ведет к V _RB под углом 30 °. Поэтому соединения называются реле 30 °.

Угол между током и напряжением, подаваемым на реле для максимального крутящего момента, T равен нулю, так что положение вектора тока реле для максимального крутящего момента будет вдоль V _RB .Также, поскольку согласно формуле. (3.12).

T = KVI cos (θ – τ)

= KVI cos θ для τ = 0

Теперь для условия единичного коэффициента мощности, т. Е. Ток системы I _R в фазе с напряжением системы, ток реле I _R опережает напряжение реле V _RB на 30 °, т. Е. Θ = 30 °, так что крутящий момент развивался

T = KVI cos 30 ° = 0,866 KVI… (3,14)

В то время как если ток системы I _R отстает от напряжения системы V _R на 30 °, ток реле I _R будет в фазе с напряжением реле V _RB , так что θ = 0 ° и развиваемый крутящий момент будет максимальным и задается как –

T = KVI… (3.15)

При возникновении неисправности I _R может отставать от V _R , скажем, на 90 °, и в этом случае θ будет 60 °, а развиваемый крутящий момент будет 0,5 T _max .

Таким образом, мы видим, что начальное отклонение 30 ° делает реле более чувствительным при низких коэффициентах мощности. Такие реле обычно подходят для простых фидеров.

Векторная диаграмма реле 90 ° с максимальным углом крутящего момента 45 °.

Поскольку угол между током и напряжением, подаваемым на реле для максимального крутящего момента, τ составляет 45 °, развиваемый крутящий момент будет максимальным для θ = 45 ° и определяется как –

T _макс = KVI cos (θ – τ) = KVI cos (45 ° – 45 °) = K V I

, а крутящий момент для соединения 90 ° будет T = KVI cos (90 ° – 45 °) = 0.707 KVI = 0,707 T _макс .

Подключение источника напряжения для обеспечения остаточного напряжения:

Направленное реле, контролирующее замыкания на землю на всех трех фазах 3-фазной цепи, запитывается остаточным током и остаточным напряжением. Остаточный ток получается суммированием токов в трех фазах с использованием линейных трансформаторов тока или трансформатора тока баланса сердечника. Первое встречается чаще. Для трех линейных токов I _R , I _Y , I _B .

I _R + I _Y + I _B = 0 для нормальных условий

I _R + I _Y + I _B = I _RES для замыкания на землю в одной фазе.

Подходящим источником остаточного напряжения может быть вторичная обмотка с разомкнутым треугольником на трех однофазных трансформаторах или эквивалентный трехфазный пятиконечный трансформатор напряжения. Применение разомкнутого треугольника для обеспечения остаточного напряжения показано на рис. 3.39. В нормальных рабочих (или исправных) условиях векторы вторичного напряжения образуют замкнутый треугольник, и поэтому напряжение на катушке потенциала реле не появляется, как показано на рис.3.39 (а).

При возникновении замыкания на землю на любой линии, например в точке F на линии B на рис. 3.39 (b), векторы напряжения такие, как показано, оставляя остаточное напряжение V _RES на вторичной обмотке треугольником, которое представляет собой напряжение, появляющееся на катушка напряжения направленного элемента реле. Величина и фаза этого остаточного напряжения будут зависеть от величины тока замыкания на землю и полного сопротивления пути замыкания.

Подключения реле замыкания на землю направления показаны на рис.3.40. Крутящий момент, развиваемый на реле, будет пропорционален V _RES I _RES cos (θ – τ), где τ – максимальный угол крутящего момента реле, а θ – угол между V _RES и I _RES .

Истинное понимание диаграмм R-X и характеристик реле импеданса

РЕФЕРАТ

В этой статье обсуждаются 10 мифов или распространенных заблуждений относительно диаграмм R-X и характеристик реле импеданса.Диаграммы, созданные с помощью компьютерного моделирования с реальными примерами, призваны развеять каждый миф. Понимание того, почему эти мифы не соответствуют действительности и каково фактическое поведение реле, поможет техническим специалистам по тестированию выполнить тесты, которые правильно моделируют реальные условия, правильно интерпретируют результаты тестирования и устраняют проблемы с реле импеданса, когда результаты не соответствуют ожидаемым.

ВВЕДЕНИЕ

Знание истинных характеристик реле защиты не было полностью и должным образом передано разработчиками реле защиты и инженерами по защите техническим специалистам, проводящим полевые испытания.В результате широко распространено множество неправильных представлений о диаграммах R-X и характеристиках реле импеданса. В свою очередь, это приводит либо к неправильному тестированию этих устройств, либо к неправильной интерпретации результатов тестирования и того, как они соотносятся с реальной производительностью.

10 МИФОВ

МИФ № 1: Реле импеданса MHO обычно имеет рабочую характеристику, которая представляет собой круг, проходящий через начало координат.

Рисунок 1.

Фактически, все современные реле полного сопротивления MHO для фазовой, заземляющей и трехфазной защиты имеют расширенную характеристику, которая включает начало координат.Это, конечно, неоднократно представлялось и обсуждалось в разных статьях. (См. 1,5,6) Величина расширения зависит от конструкции элемента, но обычно пропорциональна импедансу источника системы (см. 1,5).

Рисунок 2.

Только случай, когда характеристика mho проходит через начало координат, – это когда полное сопротивление источника (Zs) равно нулю. Однако этого никогда не произойдет, поскольку все реальные источники имеют некоторое конечное ненулевое сопротивление.

Итак, где же прячется расширенная характеристика? Почему мы этого не видим при тестировании реле? Большинство людей не осознают, что даже если импеданс источника не установлен на их испытательном источнике, на реле присутствует импеданс источника. Простое объяснение состоит в том, что реле определяет полное сопротивление источника по падению напряжения в предаварийных условиях во время короткого замыкания.

Было показано (Ссылка 2), что традиционные методы испытаний с фиксированным напряжением или фиксированным током на самом деле представляют систему питания для реле, имеет следующие особые характеристики:

• Это радиальная система (без нагрузки).
• Импеданс источника нулевой последовательности равен импедансу источника прямой последовательности.
• Угол полного сопротивления линии нулевой последовательности равен углу полного сопротивления линии прямой последовательности.
• Угол повреждения равен углу полного сопротивления линии и углу сопротивления источника.

Конечно, в реальном мире все это неверно.

Однако, когда проверка характеристики реле выполняется в этих условиях, мы обнаруживаем, что для каждой контрольной точки реле представляется другая модель энергосистемы, тем самым нанося точку на другую расширенную характеристику для каждой точки.(Ссылка 2) Из-за характера характеристики расширения, комбинированные результаты испытаний показывают характеристику mho, которая проходит через начало координат.

Рис. 3. Объединенные результаты

Чтобы выявить истинную расширенную характеристику, каждая контрольная точка должна быть выполнена, моделируя одну и ту же модель энергосистемы и изменяя только состояние отказа. Это требует сложных расчетов неисправностей и может быть выполнено практически только с помощью компьютерного тестирования (ссылка 4).

Итак, какой источник следует использовать для проверки работоспособности реле? Импеданс источника в определенной точке будет изменяться в зависимости от состояния системы.Кроме того, реальное время срабатывания импеданса фактически зависит от отношения импеданса источника к линии (SIR). Как правило, время работы больше при более высоких значениях отношения импеданса источника к линии.

Рис. 4. Типичное изменение времени срабатывания для разных значений SIR

В идеале, чтобы получить полную картину, следует провести испытания при максимальном и минимальном ожидаемом импедансе источника. Если мы проверим максимальное ожидаемое полное сопротивление источника, это определит время срабатывания наихудшего случая. Это также позволит нам подтвердить, что превышение нагрузки не является проблемой для фазных и трехфазных элементов.Однако имейте в виду, что в схемах отключения с помощью связи также могут быть ситуации, когда минимальное ожидаемое время срабатывания имеет значение из-за возможных состояний гонки.

МИФ № 2: Точки над линией направления представляют разломы прямого направления, а точки под линией направления представляют разломы обратного направления.

Рисунок 5.

Путаница здесь заключается в том, что на самом деле используются две совершенно разные диаграммы R-X:

1. Концептуальный график Z-плоскости, показывающий одну или несколько характеристик реле.
2. График рабочих характеристик реле.

На обоих типах графиков точки нанесены путем вычисления импеданса прямой последовательности. На концептуальном графике z-плоскости эти точки могут быть обратными или прямыми сбоями. Прямые неисправности, такие как прямая емкостная неисправность или прямая резистивная неисправность в условиях передачи высокой нагрузки, могут появляться ниже «линии направления» или оси R. Точно так же обратные разломы могут появляться над «линией направления» или осью R.Таким образом, расположение точки не означает направление или местонахождение неисправности.

Рисунок 6.

График рабочих характеристик реле показан для прямого или обратного сбоя. На графике характеристики прямого замыкания реле все точки отказа расположены вперед. Точки обратного разлома вообще не могут появиться на этом графике.

Так называемая «направленная» линия или линия с нулевым крутящим моментом использовалась со старыми реле полного сопротивления, которые имели отдельный контролирующий направленный элемент, или с направленными реле максимального тока и неправильно перенесены в графики R-X для современных реле.Фактически, направленная линия не может быть нанесена ни на характеристику прямого замыкания реле, ни на графики характеристики обратного замыкания реле.

Очень часто мы видим диаграммы, подобные приведенной ниже, показывающие несколько характеристик реле на графике в плоскости z.

Рисунок 7.

Следует иметь в виду, что эти диаграммы являются концептуальными. Если мы возьмем любую точку на графике и заявим, что определенные элементы будут или не будут работать, это может быть поспешными выводами, которые могут быть неверными.

Что вводит в заблуждение, так это то, что для обычных предположений о радиальных однородных системах и простых разломах теория о том, что точки над линией направления являются прямыми разломами, а точки ниже линии направления – обратными разломами, верна. Однако сценарии реального мира не попадают в эти простые случаи. Фактические характеристики должны быть нанесены на отдельные графики, поскольку рабочие величины, используемые этими элементами, различны.

Рисунок 8.

Другой опасный график – это один из элементов смещения и без смещения, построенных вместе, как показано ниже.

Рис. 9.

Рабочие величины, используемые фазовым компаратором в элементе смещения mho, отличаются от тех, которые используются в элементе mho без смещения (см. 9). Диаграммы такого типа следует рассматривать как концептуальные.

Другим показательным примером является случай неисправности непосредственно перед реле и непосредственно за ним. Обе точки разлома наносятся друг на друга на графике в плоскости z. Повреждение непосредственно перед реле может быть нанесено только на график характеристики прямого замыкания.Повреждение непосредственно за реле может быть отображено только на графике характеристики обратного замыкания. Неисправность непосредственно перед реле не может быть отображена на графике обратной характеристики КЗ или наоборот.

Рисунок 10.

МИФ № 3: Реле импеданса MHO основывает свою работу на определении того, находится ли измеренное импеданс «геометрически» внутри своей характеристики на Z-плоскости.

Аналогия геометрического сравнения используется для упрощения объяснения принципа действия.К сожалению, геометрическую аналогию слишком часто принимают буквально.

False Example 1

В этом первом примере у нас есть 2-терминальная система с неравными источниками. Интересен слабый источник с высоким импедансом. Повреждение перед реле может привести к возникновению импеданса, который удовлетворяет условиям импеданса для работы, но напряжение в точке реле снижается, и результирующий ток короткого замыкания ниже текущего уровня контроля, и элемент не работает.Это обычный сценарий «слабой подачи».

Рисунок 11.

Ложный пример 2

В этом втором примере у нас есть линия с последовательной компенсацией. Возникает обратное замыкание сразу после того, как конденсатор находится за интересующим реле. Расчетное сопротивление в точке срабатывания реле находится в пределах рабочей характеристики, но реле не работает.

График Z-плоскости строится с использованием напряжения фазы в неисправном состоянии без учета напряжения фазы в неисправности.Однако реле использует неповрежденные фазные напряжения для сравнения направлений, тем самым блокируя работу при неисправностях в противоположном направлении.

Рисунок 12.

Ложный пример 3

В этом примере у нас есть 2-контактная система с некоторым потоком экспортной нагрузки и ошибкой A-B за реле. В перспективном фазовом элементе C-A используется минус IA в рабочей величине и сравнивается с фазовым углом VB. В результате передний фазовый элемент C-A может работать при этом обратном КЗ, даже если рассчитанный импеданс C-A находится далеко за пределами характеристики mho на диаграмме R-X.

Рис. 13.

Дело в том, что реле импеданса MHO используют фазовый компаратор между двумя тщательно подобранными комплексными величинами для принятия своих рабочих решений. Дополнительные контролирующие элементы могут блокировать работу даже при соблюдении условий полного сопротивления.

МИФ № 4: Любую точку на плоскости RX можно смоделировать, просто применив формулы:

Для замыканий на землю: комплексное Z = Va / (формула Ia + k Ir) (случай AG)

Для фазовых КЗ: комплексная Z = Vab / (Ia- Ib) (случай AB)

Рисунок 14.(Случай A-G)

На самом деле векторы неисправностей для типичной системы * будут сильно отличаться от обычных значений, рассчитанных вручную. В случае неисправности A-G векторы неисправностей для типичной (радиальной) энергосистемы будут выглядеть следующим образом:

Рисунок 15.

* Хотя это и нереально, радиальная система все еще используется здесь для простоты объяснения.

Обратите внимание на следующее:

• Неисправные фазные напряжения изменяются.Это происходит из-за взаимной связи между фазами (Ссылка 8.).
• Угол сдвига фазного напряжения неисправности (Va). Значение Va зависит от положительного сопротивления линии и источника, а также от полного сопротивления нулевой последовательности.
• Угол между напряжением короткого замыкания и током не обязательно равен углу испытания импеданса.

Чтобы определить соответствующие напряжения и токи для моделирования заданного состояния неисправности, необходимо также выбрать моделируемую энергосистему.То есть:

Состояние неисправности + Система питания – Определение -> Напряжения и токи

Система питания определяется следующим образом:

Конфигурация цепи (радиальная, 2-контактная, параллельная линия и т. Д.)

Источник + сопротивление линии ( положительная, обратная и нулевая последовательность)

Напряжения источника (величина и угол)

Состояние отказа определяется:

Участок отказа (прямая, обратная, соседняя линия, за удаленным концом)

Положение (% от линии )

Фазы и тип повреждения

Полное сопротивление (величина и угол) повреждения

Входные напряжения и токи реле включают:

Напряжение и токи неисправной фазы

Напряжения и токи неисправных фаз

и токи)

Без сознательного выбора энергосистемы необходимо сделать какое-то произвольное предположение либо о напряжении, либо о токе, либо о том и другом, и мы получим неизвестное система питания.(Ссылка на миф №1). Например:

Состояние неисправности + Система питания – Определить -> Напряжения и токи

+ неизвестная система питания

Конечно, реле импеданса использует некоторые знания (предположение чтения) о системе питания, которая является линией импедансы, а также напряжения и токи для определения состояния неисправности. То есть:

Состояние отказа <- Определить - Напряжения и токи

+ power system

Обратите внимание, что напряжения и токи включают как предварительные, так и исправные фазные напряжения и токи.

На самом деле:

• Любая точка на плоскости R-X соответствует бесконечному количеству возможных неисправностей даже для одной и той же энергосистемы.
• Реле импеданса используют не только напряжения и токи в фазе повреждения, но также напряжения и токи фазы перед повреждением и без повреждения для определения работы. Все должно быть правильно рассчитано с той же моделью энергосистемы, на которую настроено реле, чтобы смоделировать желаемое состояние неисправности.

MTYH # 5: Реле полного сопротивления срабатывает только при неисправностях в том направлении, для которого оно установлено.

Фактически, традиционное перекрестно-поляризованное реле прямого обзора mho имеет рабочую характеристику для обратных КЗ.

Рисунок 16.

Точно так же традиционный четырехугольный элемент прямого обзора имеет рабочую характеристику для обратных повреждений.

Рис. 17.

Только при правильной конструкции и применении реле импеданса не будут работать в направлении, противоположном установленному. К счастью, в большинстве реальных условий характеристика обратной неисправности, вероятно, никогда не сработает.

МИФ № 6: Покрытие устойчивости к короткому замыканию сильно варьируется в зависимости от условий нагрузки из-за компенсации нагрузки mho.

Рис. 18.

На этой диаграмме часто показан сдвиг характеристики mho при различных условиях нагрузки. (Ссылка 6). Люди ошибочно предполагают, что покрытие сопротивления короткому замыканию значительно меняется в этих меняющихся условиях.

Однако, когда мы строим график положения места повреждения в сравнении с фактическим покрытием сопротивления замыкания как для варианта экспортной нагрузки, так и для варианта импортной нагрузки, мы обнаруживаем, что покрытие сопротивления замыканию меняется очень мало.

Рисунок 19. Экспортная нагрузка

Рисунок 20. Импортная нагрузка

График R-X показывает кажущееся полное сопротивление, которое имеет сложную взаимосвязь с фактическим Rf в зависимости от условий энергосистемы. График положения неисправности в зависимости от истинного Rf может устранить все эти эффекты и показать истинные характеристики независимо от состояния энергосистемы. Это очень полезно для сравнения производительности в различных условиях эксплуатации. Кроме того, емкостные неисправности при 0% обрушиваются на линию 0%.Таким образом, график не вводит нас в заблуждение, полагая, что реле будет работать при обратных КЗ (миф № 2).

МИФ № 7 : Четырехугольный элемент гарантирует постоянную защиту от повреждений.

Рисунок 21.

На самом деле, большинство дистанционных релейных защит применяется к терминальным системам. В двухконтактной системе дистанционное питание увеличивает видимое сопротивление замыканию, обнаруживаемое реле, поскольку удаленный источник вносит свой вклад в ток повреждения, повышая напряжение в точке повреждения и тем самым уменьшая ток повреждения на стороне измерения. .

Рисунок 22.

Это легко увидеть снова, когда мы строим графики зависимости положения разлома от истинного Rf для 2-контактной системы и для радиальной системы в целях сравнения. Мы можем видеть, что в случае с двумя выводами истинное покрытие Rf уменьшается по мере удаления места повреждения. Мы также можем видеть, что кажущаяся характеристика R-X такая же, как и для радиального случая, что указывает на то, что реакция реле на кажущуюся R-X постоянна для двух случаев.

Рисунок 23.Корпус радиальной системы

Рис. 24. Корпус системы с двумя выводами

Обратите внимание, что эта трапецеидальная характеристика предназначена для однородной системы с двумя выводами без предаварийной нагрузки. Позже мы увидим, что происходит, когда это не так.

МИФ № 8: Четырехугольная характеристика может быть нанесена вместе с характеристикой MHO на тот же график импеданса для целей сравнения.

Рис. 25.

Эту диаграмму часто видят, и она вводит в заблуждение.Чтобы понять, почему, давайте рассмотрим простой пример неисправности A-G с сопротивлением 10 Ом, видимой как для четырехугольника, так и для элемента импеданса mho. Сразу видно, что резистивная ось отличается, потому что кажущееся сопротивление четырехугольного элемента составляет 11 Ом, а кажущееся сопротивление элемента mho составляет 7,3 Ом.

Рисунок 26.

Подробный анализ показывает, что масштабы для двух типов графиков на самом деле сильно различаются.Оба типа графиков имеют кажущийся импеданс, потому что реле имеют доступ только к напряжениям и токам на одной клемме.

Резистентная часть полное сопротивление, видимое реле

Тип графика	Горизонтальная ось	Вертикальная ось
Положительная последовательность Z (положительная последовательность		Реактивная часть полного сопротивления прямой последовательности, видимая реле
Кажущийся RX (четырехугольник)	Активная часть участка линии от реле до места повреждения + сопротивление кажущемуся короткому замыканию (при условии радиальной системы и холостого хода)	Реактивная часть участка линии от реле до места повреждения + реактивное сопротивление кажущегося короткого замыкания (обычно 0)

На прямой последовательности Графики импеданса, используемые для отображения элементов MHO:

• Для замыканий на землю, при замыкании на 1 Ом Ультимативное сопротивление может отображаться на разное количество Ом по горизонтали в зависимости от k-фактора.(Коэффициент k – это множитель для остаточного тока, который необходимо вычислить. Падение фазного напряжения при замыкании на землю. Обычно оно выражается как отношение Z1 и зависит от взаимного импеданса связи между фазами (ссылка 8.).
• Для фазовых замыканий сопротивление 1 Ом соответствует 0,5 Ом по горизонтали.

(Два приведенных выше утверждения верны только для радиальной системы.)

На графиках видимого приема, используемых для отображения четырехугольных элементов:

• 1 Ом сопротивления замыкания отображается непосредственно на 1 Ом по горизонтали как для замыканий на землю, так и для фазовых замыканий, предполагая радиальную систему.

Значения оси Y равны друг другу в простом случае однородной радиальной системы с чисто резистивными повреждениями. Однако этот случай, вероятно, никогда не встречается в реальном мире.

На самом деле, когда характеристика mho нанесена на видимый график R-X, форма выглядит как овал.

Рис. 27.

Примечание: эталонный четырехугольный элемент на этом рисунке был выбран так, чтобы он имел такое же сопротивление при 0%, что и характеристика MHO в иллюстративных целях.

Для того, чтобы правильно сравнить характеристики четырехугольного элемента с элементом mho, мы снова можем использовать график зависимости положения неисправности от истинного Rf. Типичный результат (для той же радиальной системы) показан ниже:

Рисунок 28.

МИФ № 9: Четырехугольную характеристику можно нарисовать на диаграмме R-X путем простой интерпретации настроек.

Рис. 29.

Производители реле всегда рисовали четырехугольные характеристики на диаграммах R-X с некоторой степенью общности и расплывчатости.Это связано с тем, что истинную рабочую характеристику трудно правильно передать, используя объяснение плоскости импеданса. Эти диаграммы должны быть концептуальными, но часто мы пытаемся воспринимать их буквально.

Реальная реализация типичного четырехугольного элемента представляет собой составное И четырех заглушек и элемента защиты от сверхтока. Обратите внимание, что последние два элемента на самом деле не являются элементами измерения импеданса.

Рисунок 30.

Истинная рабочая характеристика для прямых повреждений на явном графике R-X выглядит следующим образом:

Рисунок 31.

Следует отметить несколько моментов:

• Наиболее очевидным является то, что линия направленной слепой линии не проходит через начало координат. Помните, что это означает, что элемент будет работать при прямом емкостном КЗ при 0%. Часто совершаемая ошибка заключается в том, что направленный блиндер тестируется с использованием традиционного типа теста MTA. Да, если вы сделаете это, вы получите линию, проходящую через начало координат, но вы бы смоделировали систему питания, отличную от остальных точек на графике. (см. миф №1).
• Менее очевидно то, что реплика линии находится не под углом MTA на графике. В отличие от графика импеданса прямой последовательности, используемого для элементов mho, горизонтальная и вертикальная оси – это не просто действительная и мнимая части одной и той же электрической величины. Горизонтальные оси используют сопротивление контура (без компенсации), а вертикальные оси используют реактивное сопротивление прямой последовательности (с компенсацией) (см. Миф № 8). Установка угла MTA реле соответствует углу прямой последовательности.
• В зависимости от конструкции элемента резистивные шторы могут быть параллельны реплике линии или могут быть вертикальными шторами с постоянным сопротивлением (обычно используются в европейских конструкциях).

В большинстве конструкций четырехсторонних заземляющих элементов заглушки сопротивления работают с использованием фазного тока, тогда как верхняя заглушка реактивного сопротивления работает от остаточного тока. Последнее вызывает динамический наклон линии реактивного сопротивления на графиках R-X или z-плоскости и компенсирует поток нагрузки. Это также затрудняет правильное отображение характеристики на графике в плоскости z (см.7), и это снова хороший повод рассматривать эти диаграммы как концептуальные.

В некоторых конструкциях вы увидите настройку наклона или углового смещения (см. 3) для линии реактивного сопротивления. Это необходимо для компенсации неоднородных систем, в которых импедансы нулевой последовательности под углом линии и источника не равны. Без углового смещения мы видим следующее, где наблюдается очевидный перегиб.

Рисунок 32.

При соответствующей настройке углового смещения линия реактивного сопротивления может быть наклонена назад, чтобы стать более горизонтальной, что приведет к следующему:

Рисунок 33.

Существует множество различных вариантов четырехугольных элементов, и необходимо внимательно изучить литературу производителя, чтобы правильно понять их характеристики. Лучший инструмент для определения истинных характеристик – это управляемое компьютером испытательное оборудование, использующее истинную модель энергосистемы с результатами, нанесенными на график «Положение неисправности в зависимости от истинного Rf».

МИФ № 10: Реле импеданса не будут испытывать неисправности с явным отрицательным сопротивлением в реальных условиях.

False Example 1

Одним из примеров того, что это неверно, является простой фазовый КЗ. Возьмем, к примеру, ошибку A-B. Элемент mho B-G будет рассматривать эту неисправность как имеющую отрицательное сопротивление неисправности.

Рисунок 34.

Неверный пример 2

Другой пример – резистивная неисправность в обратном направлении. Направленный вперед элемент импеданса увидит эти повреждения на половине отрицательного сопротивления плоскости импеданса.

Рисунок 35.

Неверный пример 3

Третий пример – это двухконтактная система с ответвленной нагрузкой. Замыкание в секции основной линии также может проявляться как отрицательное сопротивление.

Рисунок 36

Следовательно, существуют реальные условия, при которых может появиться отрицательное сопротивление, и эта «половина» характеристик реле полного сопротивления важна для надлежащей защиты.

ВАЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ

Тестирование с использованием традиционных методов проверяет только настройку досягаемости на MTA и никоим образом не должно интерпретироваться как истинная производительность реле.

Тем более, что:

Две конфигурации терминала не тестируются

Нагрузка не моделируется

Импеданс источника не контролируется и неизвестен

Сегодняшняя операционная среда энергосистемы намного строже, чем раньше, с сужением границ безопасности. Процедуры проверки защиты должны быть рассмотрены в этом свете, и должны быть идентифицированы неблагоприятные или критические реальные условия, влияющие на защиту, и затронутые реле должны быть проверены на их фактическую работу.

ВЫВОДЫ

Ключевые уроки, извлеченные в этом документе, резюмируются следующим образом:

1. Не следует неверно интерпретировать результаты традиционных методов тестирования за фактические характеристики.
2. Помните о различных типах диаграмм R-X, используемых для отображения характеристик реле полного сопротивления (концептуальные графики в плоскости z и фактические рабочие характеристики при прямом или обратном КЗ).
3. Не переоценивайте работу релейного элемента по графикам в плоскости z, используемым для концептуальной иллюстрации характеристик элемента импеданса.
4. Реле импеданса используют фазовые компараторы для работы, а не для геометрического сравнения.
5. Реальные векторы повреждения могут быть рассчитаны только с использованием параметров энергосистемы и условий неисправности (значения фазных напряжений и токов до и после повреждения имеют значение).
6. Передние элементы могут иметь срабатывание обратной неисправности и наоборот.
7. График места повреждения в зависимости от истинного Rf помогает отобразить истинные характеристики, независимо от условий системы и конструкции защиты.
8. Характеристики Mho и четырехугольника дают разные измерения кажущегося импеданса и должны быть нанесены на отдельные графики импеданса.
9. Настройки четырехугольной характеристики не переносятся непосредственно на видимый график R-X.
10. Реальные неисправности могут проявляться в отрицательном сопротивлении неисправности.

ССЫЛКИ

1. E. Alexander, J.G. Андричак, «Наземная дистанционная ретрансляция: проблемы и принципы», Труды, 1991 г. Западная конференция по реле защиты, Спокан, Вашингтон.

2. T.Giuliante, «Re-engineering Relay Engineering», Proceedings, 1997 Western Protective Relay Conference, Spokane, Washington.

3. GEC Measurements, Quadramho Distance Protection Relay, Руководство по эксплуатации, GEC Measurements, St.Leonards Works, Stafford, UK, 1988.

4. Manta Test Systems, MTS-2150 User’s Manual, 2002

5. J. Мартилла, «Характеристики направления элементов Mho реле расстояния, части 1 и II», IEEE Transactions по силовым приборам и системам, Vol PAS-100 No.1, января 1981 г.

6. Прайс, «Тестирование характеристик импеданса реле линии передачи», Труды, 53-я ежегодная конференция по защитным реле в Джорджии, Атланта, Джорджия, 1999.

7. Уорд, «Сравнение четырехугольника и расстояния Mho. Характеристики », Протоколы, 1999 г. Западная конференция по реле защиты, Спокан, Вашингтон.

8. Зочолл, «Анализ трехфазных цепей и таинственный фактор k0», Протоколы, 1995 г. Конференция по западным реле защиты, Спокан, Вашингтон.

9. Кук, «Анализ дистанционной защиты», Research Studies Press, 1985, Англия.

10. Тан, «Динамическое состояние и другие расширенные методы тестирования реле защиты для удовлетворения меняющихся потребностей отрасли», NETA World, лето 2001 г.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Стандартные уравнения для диаграмм RX:

Положительная последовательность полное сопротивление * для характеристик mho

Замыкания на землю

Zag = Va ¸ (Ia + k Ir)

Zbg = Vb ¸ (Ib + k Ir)

Zcg = Vc ¸ (Ic + k Ir)

Где Ir = Ia + Ib + Ic

k = (Zline0 – Zline1)

3 Zline1

Обрыв фазы

Zab = (Va – Vb) ¸ (Ia – Ib)

Zbc = (Vb – Vc) ¸ ( Ib – Ic)

Zca = (Vc – Va) ¸ (Ic – Ia)

Возьмите действительную и мнимую части Zxx, чтобы получить значения R и X соответственно

ПРИМЕЧАНИЕ.векторов)

* Иногда называется кажущимся импедансом (для элементов mho)

Кажущийся RX для четырехугольных характеристик

Замыкания на землю

Rag = Real (Va¸Ia)

Xag = Imag (Va¸Ia) x Imag (Zline1 ) ¸Imag (c)

Rbg = Real (Vb¸Ib)

Xbg = Imag (Vb¸Ib) x Imag (Zline1) ¸Imag (c)

Rcg = Real (Vc¸Ic)

Xcg = Imag (Vc¸Ic) x Imag (Zline1) ¸Imag (c)

, где c = ZLine1 (1 + k)

Обрыв фазы

Rab = Real (Va¸Ia + Vb¸Ib)

Xab = Imag (Va¸Ia + Vb¸Ib) ¸2

Rbc = Real (Vb¸Ib + Vc¸Ic)

Xbc = Imag (Vb¸Ib + Vc¸Ic) ¸2

Rca = Real (Vc¸ Ic + Va¸Ia)

Xca = Imag (Vc¸Ic + Va¸Ia) ¸2

Вернуться в блог

Направленная максимальная токовая защита: объяснение основных физических принципов направленной защиты

2 июля 2018 г., Опубликовано в статьях: Energize

Информация от Noja Power

Распределенная генерация, которая является новой технологической тенденцией во всем мире, ставит перед энергетической отраслью новый набор проблем.С реальной возможностью двунаправленного потока мощности и размывания традиционной последовательности генерации, передачи, распределения и розничной торговли неизбежным результатом является то, что распределительным сетям необходимо обеспечивать защиту сети как в прямом, так и в обратном сценариях потока мощности.

Хотя направленная защита не является новой концепцией, она обеспечивает значительную степень дополнительной сложности по сравнению с традиционными схемами защиты на основе величины. В этой технической статье рассматриваются основы физики, чтобы помочь инженерам и техническим специалистам понять концепции, лежащие в основе направленной защиты, и для каких приложений она наиболее подходит.

Распределительные сети с высокой степенью проникновения солнечных возобновляемых источников энергии часто движутся в обратном направлении в течение дня (поток энергии к подстанции) и вперед ночью (поток энергии от подстанции). Это явление становится все более распространенным и требует наличия направленной защиты на всех защитных устройствах, установленных на этих фидерах, чтобы обеспечить правильное обнаружение неисправностей и координацию защиты.

Рис. 1: Простая сеть с двумя источниками.

Направленная максимальная токовая защита

Перегрузка по току обычно применяется при КЗ, которые не включают утечку на землю. К этому классу неисправностей относятся столкновение линий (короткое замыкание между фазами), выпадение ответвления между линиями или короткое замыкание между фазами. Это не лучшая защита для обнаружения замыканий на землю.

Направленная перегрузка по току – это расчет разницы между фазовым углом тока и фазовым углом напряжения.Для упрощения, если векторы напряжения и тока указывают одинаково, это, вероятно, вперед, а если они указывают в противоположных направлениях, неисправность, вероятно, обратная.

Типичная промышленная практика для реле заключается в преобразовании измеренных фазных токов и напряжений в составляющие последовательности (напряжения и токи прямой, обратной и нулевой последовательности). Направление перегрузки по току рассчитывается по разнице между углом напряжения прямой последовательности (V _ps ) и током прямой последовательности (I _ps ).

Рис. 2: Прямое и обратное чисто резистивное замыкание.

Давайте рассмотрим сценарий неисправности, чтобы понять это. Рассмотрим следующую ситуацию:

У нас есть источник по обе стороны от этой сети, и, в зависимости от конфигурации, неисправность может быть прямой или обратной с точки зрения промежуточного устройства повторного включения (автоматический выключатель со встроенными трансформаторами тока, датчиками напряжения и реле микроконтроллера).

Во-первых, возьмем самый простой случай, когда мы предполагаем, что кабель представляет собой резистор.Качественные векторы для V _ps и I _ps показаны на рис. 2.

На рис. 2 мы будем рассматривать отказ A как прямой отказ. Тогда угол разлома между V ₁ и I ₁ будет примерно 0 °. Для обратного случая, обратного повреждения, разница будет примерно 180 °.

Обычно диапазон углов повреждения составляет до 90 ° с каждой стороны от «наиболее прямого / обратного случая».

Если характеристический угол реле (RCA) указывал, что неисправность была прямой от -90 до 0–90 °, неисправность будет восприниматься как прямая и обратная для всех остальных.

Рис. 3: Рабочая зона для RCA 0 °.

Но почему мы заботимся о таком большом диапазоне углов для прямого разлома?

Реальность такова, что электрическая распределительная сеть не является чисто резистивной, и соотношение углового сдвига между напряжением и током зависит как от реактивного, так и от резистивного компонентов сети – значений X и R .

Концептуально, когда мы смотрим на диаграмму вектора неисправности, значения сопротивления располагаются по оси x , а значения реактивного сопротивления – по оси y .Чем больше реактивное сопротивление (которое может быть емкостным или индуктивным), тем больше векторы удаляются от резистивной линии.

Причина, по которой инженеры устанавливают рабочий диапазон, состоит в том, чтобы уловить все случаи прямой неисправности, отклоняя все случаи обратной передачи (или наоборот). В зависимости от выбора кабеля и сети, количество X и R в зависимости от расстояния повреждения от автоматического выключателя приведет к очень разным угловым показаниям.

Таблица 1: ???

Характеристика	95 мм 2 Al	240 мм 2 Al
Сопротивление	0,31 Ом / км	0,12 Ом / км
Реактивное сопротивление	0,15 Ом / км	0,3 Ом / км
X / R Соотношение	0,48	2,5

В приведенной выше таблице приведены несколько значений для примера сравнения двух алюминиевых проводников.Один имеет поперечное сечение 95 мм ² , а другой – 240 мм ² . Интересным значением здесь является соотношение X / R . Отношение X / R показывает, что для данной длины линии можно ожидать определенного реактивного сопротивления и сопротивления.

Если коэффициент меньше 1, чем длиннее кабель, тем больше у него сопротивления. То есть, чем дальше от автоматического выключателя находится неисправность, тем ближе разность векторов напряжения и тока к нулю.

Когда коэффициент больше 1, чем длиннее кабель, тем он более реактивным.Чем дальше место повреждения от автоматического выключателя, тем дальше будет различаться разность векторов напряжения и тока.

Другими словами, в зависимости от вашего кабеля, разность векторов будет либо расходиться, либо сходиться из-за соотношения между X и R . На рис. 4 показаны качественные векторы тока, основанные на соотношении X и R .

Рис. 4: Различные результирующие токи в зависимости от X / R.

Причина, по которой направленная максимальная токовая защита имеет «характеристический угол реле» или «угол крутящего момента» (устаревший термин), заключается в том, чтобы учитывать реактивное сопротивление вашей сети.Вы можете предположить, что если передний угол дрейфует на основе реактивного сопротивления, то аналогичный дрейф произойдет в противоположном направлении. Следовательно, уставка направленной максимальной токовой защиты, скажем, 60 ° предполагает достаточно реактивную сеть, с результирующими рабочими диапазонами от 150 °, до 60 ° и до -30 °. Обратные случаи были бы противоположными.

Итого:

• Направленная перегрузка по току определяется с помощью нескольких методов, но наиболее распространенным является сравнение между углом V _ps и углами I _ps .
• Если бы сеть была чисто резистивной, справедливым было бы предположение, что прямая имеет разность векторов, равную нулю, а обратные повреждения имеют разность векторов 180 °.
• Самая большая причина сдвига фаз между напряжением и током – это соотношение X / R на месте повреждения.
• Все практические сети имеют некоторое реактивное сопротивление, и причина для характеристического угла реле состоит в том, чтобы учесть все случаи короткого замыкания по току, поскольку соотношение между X и R изменяется по длине защищаемого фидера.