Расчет нагрузок ТТ в цепях РЗА

Расчеты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной  защиты. Е.П Королев, Э. М. Либерзон
Расчеты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты
Авторы: Е.П Королев, Э. М. Либерзон
Издательство: - М.: Энергия, 1980






Изложены основные особенности расчета допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты с учетом режимов глубокого насыщения магнитопровода трансформаторов тока и искажения формы кривой вторичного тока. Рассмотрена работа основных измерительных органов релейной защиты в таких режимах и сформулированы расчетные условия определения допустимых нагрузок на трансформаторы тока. Приведена методика расчета сечении жил контрольных кабелей.
Книга рассчитана на инженеров и техников, занимающихся проектированием и эксплуатацией релейной защиты и автоматики электрических сетей, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также может быть использована студентами электроэнергетических специальностей вузов и техникумов.
Расчет допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты является одним из этапов проектирования релейной защиты и автоматики электроэнергетических объектов. Аналогичные расчеты проводятся в условиях эксплуатации и наладки релейной защиты.
В последние годы выполнен большой объем научно-исследовательских и методических работ для создания инженерных методов расчета допустимых нагрузок на трансформаторы тока и выбора оптимальных сечений жил контрольного кабеля. Необходимость проведения исследований связана с резким увеличением уровней токов короткого замыкания в современных энергосистемах и возрастанием нагрузок в токовых цепях вследствие увеличения длин контрольных кабелей и количества релейной аппаратуры. В результате приходится либо резко увеличивать сечение жил контрольного кабеля, либо допускать в некоторых режимах снижение точности работы трансформаторов тока. С точки зрения экономических факторов последнее предпочтительней, однако снижение точности не должно ухудшать эффективность функционирования устройств релейной защиты. Поэтому необходим дифференцированный подход к расчетам допустимых нагрузок в зависимости от вида защиты и применяемой релейной аппаратуры.
В настоящей книге рассмотрен комплекс вопросов, связанных с расчетами допустимых нагрузок и выбором сечения жил контрольного кабеля в токовых цепях релейной защиты. Для обоснования принятых решений кратко рассмотрены основные методы расчета трансформаторов тока и дана их сравнительная оценка. 
Исследовано поведение релейной аппаратуры при искаженной форме кривой тока, вызванной насыщением магнитопровода трансформаторов тока. Такой комплексный подход позволил сформулировать расчетные условия для выбора нагрузок, а также определить критерии, ограничивающие предельную нагрузку на трансформаторы тока.
Изложенная в данной книге методика была обсуждена научно-технической общественностью и применяется на практике.
Разделы книги, содержащие описание новой методики, иллюстрированы примерами расчета сечений жил контрольного кабеля в токовых цепях релейной защиты разных типов. Приведен справочный материал по трансформаторам тока, частично заимствованный из информационных материалов и частично полученный из типовых испытаний трансформаторов тока. Теоретические выкладки представлены в объеме, минимально необходимом для обоснования принципиальных положений методики расчетов. Более детальное изучение материалов может быть выполнено по источникам, на которые даются ссылки.
Основной материал книги базируется на обобщении ряда работ, выполненных авторами в научно-исследовательской электротехнической лаборатории Горьковского отделения института «Энергосетьпроект» (ГО ЭСП).
Авторы благодарны инженерам А. Ф. Барталогу, В. Я. Блинкову и А. 3. Вильницу за предоставление результатов типовых испытаний трансформаторов тока и их заводских характеристик, рецензенту книги канд. техн. наук М. А. Шабаду и редактору канд. техн. наук Л. С. Зисману за полезные замечания и советы, которые способствовали улучшению книги.
Авторы признательны инж. С. М. Куцовскому, принимавшему участие в выполнении расчетов, и техн. Л. Г. Приемышевой за помощь, оказанную при оформлении рукописи.
Измерительные органы подавляющего большинства устройств релейной защиты от коротких замыканий реагируют на токи или различные сочетания токов и напряжений в защищаемом присоединении. Заданный уровень тока в защите и изоляция ее цепей от системы высокого напряжения обеспечиваются первичными измерительными преобразователями тока.
Первичные измерительные преобразователи тока имеют ряд разновидностей. Наиболее широкое применение в настоящее время получили трансформаторы тока (ТТ) с замкнутым ферромагнитным магнитопроводом. Отечественная промышленность серийно выпускает большое число ТТ различных типов и напряжений.
По первичной обмотке ТТ проходит ток, подлежащий трансформации, по вторичной, замкнутой на некоторое сопротивление, вторичный ток, примерно пропорциональный первичному. Основная особенность трансформаторов тока, как электрического аппарата, состоит в том, что нормальным для него является режим с малым сопротивлением нагрузки, т. е. режим, близкий к короткому замыканию вторичной цепи. 
Сопротивление вторичной цепи и первичный ток являются основными параметрами, которые определяют погрешности ТТ в условиях эксплуатации. При рабочих токах индукция в магнитопроводе ТТ невелика (обычно доли тесла), а при коротких замыканиях возрастает и в зависимости от нагрузки и кратности тока к. з. может достигать больших значений, близких к индукции насыщения магнитопровода. Вследствие насыщения магнитопровода в этих случаях увеличивается погрешность трансформации, что нежелательно с точки зрения точности работы измерительных органов защиты. Поэтому первое условие при расчете нагрузок на ТТ заключается в том, чтобы в случае повреждений в определенных (расчетных) точках сети ТТ работал с допустимой погрешностью (обычно не более 10% по току в установившемся режиме).
Для некоторых режимов, например, при коротких замыканиях в начале защищаемых линий, когда уровень токов выше, чем при к. з. в расчетных точках, устойчивость функционирования защиты часто не нарушается, если ТТ работает с погрешностью, значительно большей 10%. Однако учитывая, что эти режимы характеризуются увеличением угловых погрешностей и искажением формы кривой вторичного тока вследствие насыщения магнитопровода ТТ, не исключается возможность излишних срабатываний направленных защит или отказов в срабатывании токовых защит. Поэтому второе условие при расчете ТТ состоит в том, чтобы обеспечивались устойчивость срабатывания измерительных органов защиты при искаженной форме кривой тока в случае близких внутренних к. з. и селективность несрабатывания защиты при внешних к. з. Третье расчетное условие заключается в предотвращении перенапряжений на вторичных обмотках ТТ.
Выбор нагрузки на трансформаторах тока, исходя из трех перечисленных расчетных условий, и составляет суть новой методики (в прежней методике выбор нагрузок, как правило, осуществлялся только по первому условию).
Для определения критериев выполнения второго расчетного условия применительно к устройствам релейной защиты различных типов необходимо провести комплексное исследование системы ТТ - устройство релейной защиты.
Такой подход позволяет не только определить предельные допустимые погрешности ТТ применительно к конкретным защитам и составить расчетные условия для выбора нагрузок, но и сформулировать дополнительные технические требования к аппаратуре.

Содержание

Предисловие
Введение
Глава первая. Методы расчета погрешностей трансформаторов тока
1-1. Основные параметры трансформаторов тока
1-2. Метод эквивалентных синусоид
1-3. Метод прямоугольной характеристики намагничивания
1-4. Метод спрямленной характеристики намагничивания
1-5. Метод базисных параметров
1-6. Методы моделирования трансформаторов тока
1-7. Оценка различных методов для инженерных расчетов
1-8. Требования к трансформаторам тока по рекомендациям МЭИ
Глава вторая. Методы расчета переходных процессов в трансформаторах тока
2-1. Общие сведения
2-2. Метод прямоугольной характеристики намагничивания
2-3. Метод спрямленной характеристики намагничивания
2-4. Метод линейной характеристики намагничивания
2-5. Метод наклонной характеристики намагничивания
2-6. Методы физического и математического моделирования
2-7. Оценка различных инженерных методов расчета переходных процессов
2-8. Предварительные рекомендации МЭК по конструкции и характеристикам ТТ, к которым предъявляются требования точности в переходных процессах
Глава третья. Работа измерительных органов релейной защиты при искаженной форме кривой тока
3-1. Общие положения
3-2. Электромагнитные реле тока
3-3. Индукционные реле тока
3-4. Индукционные реле направления мощности
3-5. Дифференциально-фазные высокочастотные защиты
Глава четвертая. Выбор допустимых нагрузок на трансформаторы тока
4-1. Общие сведения
4-2. Расчетные условия для защит различных типов
4-3. Расчет сечений жил контрольных кабелей
4-4. Особенности характеристик предельных кратностей, встроенных ТТ при малых кратностях тока
4-5. Особенности расчета полной и токовой погрешностей при включении защит на сумму токов двух ТТ
4-6. Построение кривых предельных кратностей трансформаторов тока
4-7. Построение кривых предельной кратности по вольтамперной характеристике ТТ
4-8. Учет нелинейности сопротивлений при расчете допустимых нагрузок
4-9. Расчеты нагрузок на обмотки трансформаторов тока в схемах на переменном оперативном токе
Приложения
П1. Рекомендации по определению угла между токами поврежденных фаз при двухфазном коротком замыкании на землю
П2. Кривые предельных кратностей трансформаторов тока
ПЗ. Технические данные трансформаторов тока I2ном - 5А
Список литературы

Скан предоставил dolgy44 (форум Советы бывалого релейщика)

Файл
Детали
  • Просмотров
  • 211
  • Загрузок
  • 68
  • Версия файла
  • DjVu+OCR
  • Размер файла
  • 5.03 Mb
Рейтинг

В этом разделе

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Для продолжения необходимо авторизоваться

Забыли пароль?

Регистрация