Лекции - Релейная защита и автоматика - файл Конспект лекций по Релейной защите Часть 1.doc

Лекции - Релейная защита и автоматика
скачать (3754.3 kb.)

Доступные файлы (3):

Конспект лекций по Релейной защите Часть 1.doc	2995kb.	19.03.2010 02:34	скачать
Конспект лекций по релейной защите Часть 2.doc	1658kb.	19.03.2010 02:35	скачать
Конспект лекций по релейной защите Часть 3.doc	92kb.	19.03.2010 02:35	скачать

содержание

---

Смотрите также:
• Релейная защита и автоматика систем электроснабжения ч. I [ документ ]
• Релейная защита и автоматика электрооборудования ТЭЦ [ документ ]
• Релейная защита и автоматика [ документ ]
• Релейная защита электрических систем [ документ ]
• Доклады международной конференции РЗА (СIGRE, Чебоксары, Сентябрь 2007г) [ документ ]
• Билеты к экзамену по высшей математике [ документ ]
• Ответы к госэкзамену по специальности Электроэнергетические системы и сети [ документ ]
• Ответы к ГОСам 2012г. электроснабжение [ документ ]
• Релейная защита и автоматика [doc] [ документ ]
• Релейная защита и автоматика систем электроснабжения [ документ ]
• Релейная защита линии и трансформатора [ документ ]
• Расчет дифференциальной защиты блочного трансформатора [ документ ]

Конспект лекций по Релейной защите Часть 1.doc

^

2. Трансформаторы тока и схемы их соединений

Трансформатор тока – важный элемент релейной защиты. Он питает цепи защиты током сети и выполняет роль датчика, через который поступает информация к измерительным органам устройств релейной защиты.

Рис. 2

^

2.1. Принцип действия

Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в силовую цепь. Вторичная обмотка замыкается на сопротивление нагрузки Z_Н – последовательно включенные реле и приборы.

Ток I₁, протекая по обмотке, создаёт магнитный поток Ф₁=I₁, под воздействием этого потока во вторичной обмотке наводиться ЭДС Е₂. По обмотке протекает ток I₂.

Если не учитывать потерь то:
, (2.1)

где – витковый коэффициент трансформации.
В заводских материалах на трансформаторы тока указывают номинальный коэффициент трансформации . Если не учитывать потери, то n_в=n_т.

В действительности же I₂ отличается от расчетного значения. Часть тока I₁ тратиться на создание намагничивающего потока:
(2.2)

Если разомкнуть вторичную обмотку, магнитный поток в магнитопроводе резко возрастет. Магнитопровод быстро расплавится. Кроме того на вторичной разомкнутой обмотке появиться высокое напряжение, достигающие десятков киловольт. Вторичная обмотка обязательно должна быть заземлена – если произойдет пробой изоляции, то при заземленной вторичной обмотке получится короткое замыкание, защитная аппаратура отключит поврежденный трансформатор, заземление вторичной обмотке делается прежде всего для обеспечения техники безопасности.

Причиной погрешностей в работе трансформаторов тока является ток намагничивания. Чрезмерно большие погрешности могут вызвать неправильные действия релейной защиты, поэтому стараются уменьшить ток намагничивания.

^

2.2. Параметры, влияющие на уменьшение намагничивающего тока

Ток I_нам состоит из активной и реактивной составляющих.

I_а.нам – обусловлена активными потерями на гистерезис и от вихревых токов в магнитопроводе трансформатора тока.

I_р.нам – создает магнитный поток, который индуктирует во вторичной обмотке ЭДС Е₂.

Для уменьшения I_а.нам магнитопровод выполняется из шихтованной стали.

При насыщении I_нам возрастает значительно быстрее, чем поток Ф_т, что вызывает резкое увеличение погрешностей. (см. рис. 2.2.1 – характеристика намагничивания трансформатора тока.)

Для ограничения погрешностей нужно уменьшить Ф_т:

Рис. 2.2.1
Ф_тЕ₂=I₂(Z₂+Z_н). (2.3)
Этого можно добиться, либо снизив ток I₂ за счет подбора соответствующего коэффициента трансформации (повысить n_т для снижения кратности максимального первичного тока ), либо уменьшив сопротивление нагрузки вторичной обмотки Z_н .

^ Требования к точности трансформаторов тока, питающих релейную защиту

Погрешность трансформаторов тока по току (I) не должна превышать 10%, а по углу () – 7.

Эти требования обеспечиваются, если I_нам0,1I₁.

Для каждого типа трансформаторов тока имеются определённые значения К_1макс и Z_н, при которых погрешность  будет равна 10%. Поэтому исходными величинами для оценки погрешности являются I_1макс и Z_н:
Z_н=Z_р+Z_п, (2.4)

где Z_п – сопротивление проводов,

Z_р – сопротивление реле.
Для упрощения в расчетах сопротивления суммируются арифметически.

Предельные значения К_1макс и Z_н из условия 10% погрешности дают заводы, изготавливающие трансформаторы тока.
Класс точности
Выпускаются трансформаторы тока следующих классов точности: 0,5;1;3;10 (для подсоединения к ним измерительных приборов) и Р (для релейной защиты).
Таблица 2.1

Класс	Погрешность1
	по току, %	по углу, 
0,5	0,5	40
1	1	80
3	3	Не нормируется
Р	Не нормируется

При диапазоне первичных токов 0,1I₁1,2 от номинального.
^ Номинальная нагрузка – максимальная нагрузка, при которой погрешность равна значению, установленному для данного класса – S_н.ном(ВА) при I_2ном=5А или 1А и cos=0,8:
. (2.5)
Кривые предельной кратности – К₁₀=f(Z_ном) – приводятся в заводской документации (Рис.2.2.2).

Имеются и другие характеристики, например зависимость I₂=f(I₁) (рис.2.2.3).

Рис. 2.2.2 Рис. 2.2.3

^

2.3. Выбор трансформаторов тока и допустимой вторичной нагрузки

Исходя из тока нагрузки, его рабочего напряжения и вида защиты, выбирают тип трансформатора тока и его номинальный коэффициент трансформации.

Например: I_{раб.макс}=290 А  I_1.ном=300 А  n_т.ном=60.
Для дифференциальных и других защит, требующих точной работы трансформаторов тока при больших кратностях первичного тока, используются трансформаторы тока класса Р.

Для защит работающих при меньших значениях I_1.макс – трансформаторы классов 1,3 и 10.

Проверка сводится к определению действительной нагрузки Z_н и сопоставлению её с Z_н.доп.

1. Необходимо знать I_1.макс – ток короткого замыкания в максимальном режиме.

2. Вычисляют максимальную кратность первичного тока

, (2.6)

где К_а – коэффициент, учитывающий влияние апериодической составляющей тока КЗ на работу трансформаторов тока в переходном режиме, К_а – 1,2...2. Для защит, имеющих выдержку времени или включаемых через быстронасыщающиеся трансформаторы, (БНТ) К_а=1.

 – коэффициент, учитывающий возможное отклонение действительной характеристики намагничивания данного трансформатора тока от типовой =0,8...0,9.

3. По заводским кривым К₁₀=f(Z_ном) определяется Z_н.доп для вычисленного значения К₁₀.

4. Определяется действительное сопротивление нагрузки Z_н.

Если Z_н>Z_н.доп, то увеличивается n_т или выбирается трансформатор тока у, которого при данном К₁₀ допускается большее значение Z_н.доп, или принимаются меры к уменьшению Z_н.
Порядок расчета Z_н должен быть изучен студентами самостоятельно.

---

Скачать файл (3754.3 kb.)

Поиск по сайту:  

---