Основные виды повреждений батарей конденсаторов. Принцип их выполнения защит. Схемы и описания защит батарей конденсаторов

Билет.

Параметры срабатывания диф.защиты.

Ток срабатывания выбирается по 2 условиям:

1)От броска тока намагничивания: I_cз=к_н*I_ном

I_ном – номинальный ток в трансформаторе со стороны источника питания.

2) по условию отстройки от max тока небаланса при внешнем кз:

I_cз=к_н*I_{нб max}

I_{нб max}= (к_одн* к_а*Е+∆U)* I_к⁽³⁾ _max

к_одн=1; к_а=1; Е=0.1; ∆U=0.1÷0.2 (10÷16%)*U_н

I_к⁽³⁾ _max – максимальный 3хф ток внешнего кз.

Диф.защита трансформатора устанавливается как основная защита при междуфазных кз в обмотках трансформатора и на выводах.

Резервные защиты силового трансформатора. Параметры срабатывания защиты. Принципиальная схема. Основные органы защиты.

Резервная защита предназначена для отключения питания силовых трансформаторовв случае короткого замыкания на подстанции и в случае отказа коммутационной аппаратуры или релейной защиты, при потере оперативного тока на подстанции а также в других случаях когда отказывает основная защита.

Для этого применяется:

1. от 1A замыканий на землю на стороне ВН Макс токовая защита основной подстанции.

2. От 1Ф замыканий на землю со стороны НН специальная защита нулевой последовательности.

От внешних кз применяется:

А- максимальная токовая защита от внешних симметричных КЗ на трансформаторах с односторонним питанием устанавливаеться со стороны ИП(источника питания) От внешних несимметричных КЗ применяеться МТЗ с блокировкой по напряжению.

Для защитыот перегрузки применяется МТЗ установленном на ток 1Ф.

На трансформаторах мощностью более 25000 кВА от внешних кз устанавливается Диф защита.

Основной признак возникновения КЗ- это резкое увеличение тока. на использование этого признака построена работа всех токовых защит.

Реле максимальной токовой защиты(МТЗ) подключается через трансформаторы тока.

В нормальном режиме при протеканиии тока нагрузки защита не работает реле не действует. При возникновении КЗ ток увеличиваеться срабатывает реле тока и подается импульс на отключение выключателя.

Параметры срабатывания защиты.

Ток срабатывания пусковых токовых реле выбирветься по 3-м условиям:

1. Защита не должна действовать при протекании тока нагрузки

Iсраб защ= Котс*Iмакс напр

К отс- коэффициэнт отстройки защиты

К отс-1,1--1,2

I сраб защ- ток срабатывания защиты

Ток срабатывания реле

Iсраб= Iсраб защ*Ксх/Кi

Кi-коэф трансформации=1

2. Защита должна надежно действовать при КЗ на дистанционном устройстве и иметь коэффициент чувствительности не менее 1,5

К2= Iк мин/Iсраб защ не менее 1,5

Iк мин ток КЗ в минимальном режиме

3. Защита должна действовать и при КЗ на смежном участке и иметь коэффициент чувствительности К2 не менее 1,2

Принципиальная схема

Приници работы схемы

Напряжение при Кх в фазе А срабатывает реле токаКай замыкаеться контакт

КА1.1 и подаеться питание на реле времени КТ. с выдержкой времени замыкается контакт КТ1 подается импульс на промежуточное реле KL и замыкаеться контакт КL1 и через указательное реле КМ вспомогательный конктакт выключателя SQ действует на катушку отключения выключателя YAT. Выключатель Q отключается

Основные органы защиты

КА -- реле тока

КТ -- реле времени

KL-- промежуточное реле

КМ -- Указательное реле

YAT -- Катушка на выключение выключателя

Батареи статических конденсаторов (БСК) используются для следующих целей: компенсация реактивной мощности в сети, регулирование уровня напряжения на шинах, выравнивание формы кривой напряжения в схемах управления с тиристорным регулированием.

Передача реактивной мощности по линии электропередачи приводит к снижению напряжения, особенно заметному на воздушных линиях электропередачи, имеющих большое реактивное сопротивление. Кроме того, дополнительный ток, протекающий по линии, приводит к росту потерь электроэнергии. Если активную мощность нужно передавать именно такой величины, которая требуется потребителю, то реактивную можно сгенерировать на месте потребления. Для этого и служат конденсаторные батареи.

Наибольшее потребление реактивной мощности имеют асинхронные двигатели. Поэтому при выдаче технических условий потребителю, имеющему в составе нагрузки значительную долю асинхронных двигателей, обычно предлагается довести cosφ до величины 0.95. При этом снижаются потери активной мощности в сети и падение напряжения на линии электропередачи. В ряде случаев вопрос можно решить применением синхронных двигателей. Однако более простым и дешевым способом получения такого результата является применение БСК.

При минимальных нагрузках системы, может создаться положение, когда конденсаторная батарея создает избыток реактивной мощности. В этом случае излишняя реактивная мощность направляется обратно к источнику питания, при этом линия опять загружается дополнительным реактивным током, увеличивающем потери активной мощности. Напряжение на шинах растет и может оказаться опасным для оборудования. Поэтому очень важно иметь возможность регулирования мощности батареи конденсаторов.

В простейшем случае в минимальных режимах нагрузки можно отключить БСК – регулирование скачком. Иногда этого недостаточно и батарею делают состоящей из нескольких БСК, каждую из которых можно включить или отключить отдельно - ступенчатое регулирование. Наконец существуют системы плавного регулирования, например: параллельно батарее включается реактор, ток в котором плавно регулируется тиристорной схемой. Во всех случаях для этого применяется специальная автоматика регулирования БСК.

Виды повреждений конденсаторных установок.

Основной вид повреждений конденсаторных установок - пробой конденсаторов - приводит к двухфазному КЗ. В условиях эксплуатации возможны также ненормальные режимы, связанные с перегрузкой конденсаторов высшими гармоническими составляющими тока и повышением напряжения.

Широко применяемые схемы тиристорного регулирования нагрузки основаны на том, что тиристоры открываются схемой управления в определенный момент периода и чем меньшую часть периода они открыты, тем меньше действующее значение тока протекающего через нагрузку. При этом появляются высшие гармоники тока в составе тока нагрузки и соответствующие им гармоники напряжения на питающем источнике.

БСК способствуют снижению уровня гармоник в напряжении, так как их сопротивление с ростом частоты падает и следовательно растет величина потребляемого батареей тока. Это приводит к сглаживанию формы напряжения. При этом появляется опасность перегрузки конденсаторов токами высших гармоник и требуется специальная защита от перегрузки.

По требованиям ПУЭ БСК должны быть защищены:

1. От токов короткого замыкания (КЗ) – защита, действующая на отключение без выдержки времени.Она должна быть отстроена от токов включения установки и толчков тока при перенапряжениях;

2 .От повышения напряжения выше максимально допустимого – защита, отключающая батарею при повышении действующего значения напряжения сверх допустимого. Отключение установки следует производить с выдержкой времени 3-5 мин. Повторное включение конденсаторной установки допускается после снижения напряжения в сети до номинального значения, но не ранее чем через 5 мин после ее отключения. Защита не требуется, если батарея выбрана с учетом максимально возможного значения напряжения цепи, т. е. так, что при повышении напряжения к единичному конденсатору не может быть длительно приложено напряжение более 110% номинального;

3 .От перегрузки токами высших гармоник (при действующем значении тока для единичных конденсаторов, превышающем 130% номинального);

4. Для конденсаторной батареи, имеющей две или более параллельные ветви, рекомендуется применять защиту, срабатывающую при нарушении равенства токов ветвей.

5. В случаях, когда возможна перегрузка конденсаторов токами высших гармоник, должна быть предусмотрена релейная защита, отключающая конденсаторную установку с выдержкой времени при действующем значении тока для единичных конденсаторов, превышающем 130% номинального.

6. На батареях с параллельно-последовательным включением конденсаторов каждый конденсатор выше 1,05 кВ должен быть защищен внешним предохранителем, срабатывающим при пробое конденсатора. Конденсаторы 1,05 кВ и ниже должны иметь встроенные внутрь корпуса плавкие предохранители по одному на каждую секцию, срабатывающие при пробое секции.

7. На батареях, собранных по схеме электрических соединений с несколькими секциями, должна применяться защита каждой секции от токов КЗ независимо от защиты конденсаторной установки в целом. Такая защита секции необязательна, если каждый единичный конденсатор защищен отдельным внешним или встроенным предохранителем. Защита секции должна обеспечивать ее надежное отключение при наименьших и наибольших значениях тока КЗ в данной точке сети.

8. Схема электрических соединений конденсаторных батарей и предохранители должны выбираться такими, чтобы повреждение изоляции отдельных конденсаторов не приводило к разрушению их корпусов, повышению напряжения выше длительно допустимого на оставшихся в работе конденсаторах и отключению батареи в целом.

9. Для защиты конденсаторов выше 1 кВ должны применяться предохранители, ограничивающие значение тока КЗ.

Внешние предохранители конденсаторов должны иметь указатели их перегорания.

Токовая защита выполняется с действием на отключение выключателя БСК без выдержки времени, а остальные защиты – с регулируемой выдержкой времени.

Дата добавления: 2015-05-09