Киреева Э.А. Повышение надежности, экономичности и безопасности систем цехового электроснабжения - файл n1.doc
Рассмотрены схемы, принципы действия, об области применения токовых защит и расчеты их уставок. Приведены основные сведения о дистанционных и высокочастотных защитах, защитах трансформаторов, двигателей, шин и линий. Описаны схемы и принцип действия автоматического повторного включения, автоматического включения резерва, автоматической частотной разгрузки и частотного автоматического повторного включения, а также микропроцессорных устройств защиты.
СодержаниеПовреждения и анормальные режимы работы в электроэнергетических системах
Принципы выполнения релейной защиты
Общие сведения о релейной защите
Максимальные токовые защиты и токовые отсечки
Токовые направленные защиты
Защита от замыканий на землю в электрических сетях
Дифференциальная, дистанционная и высокочастотные защиты линий
Защита силовых трансформаторов
Защита электродвигателей и сборных шин
Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резерва
Автоматическая частотная разгрузка и частотное автоматическое повторное включение
Устройства резервирования при отказах выключателей
Противоаварийная автоматика
Виды и принципы управления электрическими аппаратами и сигнализацией на подстанциях
Микропроцессорные (цифровые) релейные защиты
Предисловие
Перечень принятых сокращений
Глава 1. Повреждения и анормальные режимы работы в электроэнергетических системах
1.1. Общие сведения
1.2. Виды повреждений
1.3. Анормальные режимы
Глава 2. Принципы выполнения релейной защиты
Электромеханические реле
2.1. Общие принципы выполнения релейной защиты
2.2. Изображение реле и их контактов на принципиальных схемах релейной защиты
2.3. Общие сведения об электромеханических реле
2.4.1. Устройство и принцип действия электромагнитных реле
2.4.2. Токи срабатывания и возврата реле, коэффициент возврата
2.4.3. Электромагнитные реле тока
2.4.4 Электромагнитные реле напряжения
2.4.5. Промежуточные электромагнитные реле
2.4.6. Рете с герметизированными магнитоуправляемыми контактами
2.4.7. Электромагнитные указательные реле
2.4.8. Электромагнитные реле времени
2.4.9. Электромагнитные поляризованные реле
2.5. Индукционные реле
2.5.1. Принцип действия индукционных реле
2.5.2. Индукционные измерительные реле тока
2.5.3. Индукционные реле направления мощности
Глава 3. Общие сведения о релейной защите
3.1. Источники оперативного тока и их характеристика
3.1.1. Назначение источников оперативного тока
3.1.2. Постоянный оперативный ток
3.1.3. Переменный оперативный ток
3.1.4. Выпрямленный оперативный ток
3.2. Основные требования, предъявляемые к релейной защите
Глава 4. Максимальные токовые защиты и токовые отсечки
4.1. Максимальная токовая защита
4.1.1. Принцип действия и селективность МТЗ
4.1.2. Выбор тока срабатывания
4.1.3. Выбор выдержки времени
4.1.4. Схемы МТЗ
4.1.5. Согласование защит по чувствительности
4.1.6. Оценка МТЗ
4.2. Токовая отсечка
4.2.1. Назначение и принцип действия ТО
4.2.2. Мгновенные ТО на линиях с односторонним питанием
4.2.3. Мгновенные ТО на линиях с двусторонним питанием
4.2.4. ТО с выдержкой времени
4-2.5. ТО с пуском (блокировкой) по напряжению
4.2.6. Оценка ТО
Глава 5. Токовые направленные защиты
5.1. Назначение и принцип действия токовых направленных защит
5.2. Зона каскадного действия и мертвая зона направленных МТЗ
5.3. Ток срабатывания направленных МТЗ
5.4. Выдержки времени направленных МТЗ
5.5. Реле направления мощности
5.6. Оценка направленных МТЗ
Глава 6. Защита от замыканий на землю в электрических сетях
6.1. Назначение защит от замыканий на землю
6.2. Защита от однофазных замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью
6.3. Требования к защите от однофазных замыканий на землю
6.4. Выполнение защит
6.5. Оценка токовой защиты нулевой последовательности в сети с изолированной нейтралью
6.6. Защита от однофазных коротких замыканий на землю в сети с глухозаземленной нейтралью
6.6.1. Особенности сетей с глухозаземленной нейтралью
6.6.2 Схема и принцип действия МТЗ нулевой последовательности
6.6.3. Выбор уставок МТЗ нулевой последовательности
6.6.4. Токовые направленные защиты нулевой последовательности
6.6.5. О других типах защит нулевой последовательности
6.7. Оценка токовых защит нулевой последовательности в сети с глухим заземлением нейтрали
Глава 7. Дифференциальная, дистанционная и высокочастотные защиты линий
7.1. Назначение и виды дифференциальной защиты линии
7.2. Продольная дифференциальная защита линий
7.2.1. Принцип действия защиты
7.2.2. Определение параметра срабатывания защиты
7.2.3. Выполнение продольной дифференциальной защиты линий и ее оценка
7.3. Поперечная дифференциальная защита линий
7.3.1. Принцип действия защиты
7.3.2. Токовая поперечная дифференциальная защита
7.3.4. Оценка и область применения защиты
7.4. Дистанционная защита линии
7.4.1. Назначение и принцип действия дистанционной защиты
7.4.2. Выполнение и работа дистанционной защиты
7.4.3. Оценка дистанционной защиты
7.5. Высокочастотные защиты
7.5.1. Назначение и виды высокочастотных защит
7.5.2. Принцип действия направленной защиты с ВЧ-блокировкой
7.5.3. Принципы выполнения и работы высокочастотной части защиты
7.5.4. Оценка и области применения высокочастотных защит
Глава 8. Защита силовых трансформаторов
8.1. Основные виды повреждений и анормальных режимов работы трансформаторов
8.2. Защита трансформаторов от междуфазных КЗ в обмотках и на их выводах
8.2.1. Виды защит
8.2.2. Токи небаланса в дифференциальной защите трансформаторов
8.2.3. Расчет дифференциальной защиты трансформаторов
8.3. Защита трансформаторов oт внешних КЗ
8.4. Защита трансформаторов от перегрузки
8.5. Газовая защита трансформаторов
8.5.1. Назначение и принцип действия газовой защиты
8.5.2. Совершенствование конструкции газового реле
8.6. Схема защиты цехового трансформатора
Глава 9. Защита электродвигателей и сборных шин
9.1. Основные виды повреждений и анормальных режимов электродвигателей
9.2. Защита электродвигателей от междуфазных КЗ
9.3. Защита электродвигателей от перегрузки
9.4. Защита электродвигателей от понижения напряжения
9.5. Защита электродвигателей от однофазных замыканиий обмотки статора на землю
9.6. Особенности защиты синхронных электродвигателей
9.7. Защита электродвигателей напряжением до 1 кВ
9.8. Защита сборных шин
Глава 10. Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резерва
10.1. Назначение и основные требования, предъявляемые к устройствам АПВ
10.2. Классификация и характеристика устройств АПВ
10.3. Ускорение действия релейной защиты при АПВ
10.4. Принцип действии и схемы АПВ линии
10.5. Принцип действия и схемы АПВ шин
10.6. Принцип действия и схемы АПВ двигателей
10.7. Выбор уставок однократных АПВ для линий с односторонним питанием
10.8. Назначение устройств АВР и основные требования, предъявляемые к ним
10.9. Принцип действия и схемы АВР на секционном выключателе
10.10. Принцип действия и схема АВР линии
10.11. Принцип действия и схема АВР трансформаторов
10.12. Особенности выполнения АВР при наличии синхронной нагрузки Быстродействующие АВР
Глава 11. Автоматическая частотная разгрузка и частотное автоматическое повторное включение
11.1. Назначение АЧР и основные требования, предъявляемые к устройствам АЧР
11.2. Принцип выполнения АЧР
11.3. Назначение ЧАПВ и основные требования, предъявляемые к устройствам ЧАПВ
11.4. Схемы АЧР и ЧАПВ
Глава 12. Устройства резервирования при отказах выключателей
12.1. Назначение и способы резервирования
12.2. Принципы действия и схемы УРОВ
12 3 Выбор уставок УРОВ
Глава 13. Противоаварийная автоматика
13.1. Назначение и виды устройств противоаварийной автоматики
13.2. Принципы выполнения устройств противоаварийной автоматики
13.3. Основные технические требования, предъявляемые к устройствам противоаварийной автоматики
13.4. Примеры схем устройств противоаварийной автоматики
Глава 14. Виды и принципы управления электрическими аппаратами и сигнализацией на подстанциях
14.1. Общие принципы управления электроустановками
14.2. Виды управления
14.3. Телемеханические системы
14.4. Системы ТУ-ТС
14.5. Телемеханизация и диспетчеризация
Глава 15. Микропроцессорные (цифровые) релейные защиты
15.1. Общие сведения
15.2. Характеристика основных узлов цифровых устройств РЗ
15.3. Проводные каналы связи
15.4. Обработка информации в цифровых РЗ
15.5. Программное обеспечение и измерительные органы цифровой защиты
15.6. Токовая цифровая защита
15.7. Цифровая защита от перегрузки
15.8. Цифровая токовая отсечка
15.9. Цифровая защита от междуфазных КЗ
15.10. Эксплуатация цифровых устройств релейной защиты
15.11. Оценка цифровых РЗ
Приложение
Список литературы
Предисловие
Релейная защита является важнейшей и наиболее ответственной составляющей автоматики, применяемой в современных энергетических системах. Она осуществляет автоматическую ликвидацию повреждений и анормальных режимов в электрической части энергосистем, обеспечивая их надежную работу.
В настоящее время релейная защита приобретает все большее значение в связи с ростом мощностей электростанций, повышением напряжения электрических сетей. Происходит постепенный переход релейной защиты и автоматики на микропроцессорную базу.
Дальнейшее совершенствование релейной защиты и автоматики пойдет по пути более широкого использования цифровой техники. Ее преимуществом является возможность фиксации параметров, определяющих действие релейной защиты и автоматики в доаварийном и аварийном режимах, с последующей передачей сведений на пункты диспетчерской связи.
В настоящем учебнике нашли отражение классические и современные устройства релейной защиты и автоматики, которые успешно эксплуатируются в энергосистемах России.
При написании данного учебника авторы использовали свой многолетний опыт преподавания аналогичной дисциплины в Московском энергетическом институте (Техническом университете), а также свои книги и статьи по релейной защите, автоматике и телемеханике.
В учебнике освещены основные вопросы и характерные особенности релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем и промышленных систем электроснабжения. Значительное внимание уделено микропроцессорной релейной защите и быстродействующим устройствам автоматики.