Блокировка при качаниях

Пусковые органы защит

Пусковые органы блокировки при качаниях, отстройка от броска тока намагничивания силового трансформатора – 2 измерительных органа.

Явления, называемые качаниями, возникают при нарушении синхронной работы генераторов электрической системы. Качания сопровождаются возрастанием тока и снижением напряжения в сети, на эти изменения тока и напряжения защита реагирует так же, как и на симметричное КЗ.

Представление о характере изменения тока и напряжения при качаниях дает рассмотрение простейшей электрической системы, состоящей из двух генераторов, связанных между собой линией электропередачи. В нормальных условиях угловые скорости и , с которыми вращаются векторы ЭДС и , одинаковы. При нарушении синхронизма частота вращения роторов генераторов Г_А и Г_В, а также частота вращения векторов их ЭДС становятся различными.

Если предположить, что частота вращения ротора генератора Г_А стала большей, чем генератора Г_В, то и электрическая скорость .

В результате этого вектор будет вращаться относительно вектора с угловой скоростью скольжения , а разница ЭДС будет менять свою величину в зависимости от значения угла .

Полагая, что по величине , из векторной диаграммы, изображенной на рисунке, находим:

,

где угол – функция времени и скольжения .

Под влиянием ЭДС в сети, соединяющей генераторы Г_А и Г_В, появляется ток качания:

.

Сопротивление является эквивалентным сопротивлением цепи, по которой замыкается ток .

С изменением угла изменяются и напряжения во всех точках сети. При напряжение во всех точках сети одинаково и имеет максимальное значение . С увеличением напряжение в сети снижается, имея наименьшую величину в электрическом центре качания (в точке С).

Различают два случая качаний: синхронные и асинхронные. В первом случае появившееся нарушение синхронной работы не сопровождается нарушением устойчивости (асинхронным ходом) генераторов. При этом разница электрических скоростей генераторов , быстро уменьшается, приближаясь к нулю, а угол в процессе качаний не достигает .

Во втором случае происходит нарушение устойчивой работы генераторов. Роторы вышедших из синхронизма машин и их ЭДС провертываются относительно друг друга, а угол превосходит .

Весьма важным требованием, предъявляемым к защите, является недействие ее при качаниях. Некоторые защиты, например дифференциальные, не реагируют на качания по своему принципу действия. Большинство же защит воспринимает качания как симметричное КЗ, и поэтому требуются специальные меры, предотвращающие возможность их ложной работы. В качестве таких мер используются три способа.

Первый из них, наиболее простой, состоит в том, что параметры срабатывания пусковых реле защиты выбираются с таким расчетом, чтобы они не действовали при качаниях. В качестве второго способа служит отстройка от качаний при помощи выдержки времени порядка 1-2 с. Третьим способом предотвращения ложной работы защит при качаниях является применение блокировок, выводящих защиту из действия при возникновении качаний.

Блокирующие устройства должны удовлетворять двум основным требованиям: 1) выводить защиту из действия при качаниях, возникших как в нормальном режиме, так и при КЗ, и 2) не должны препятствовать работе защиты, если во время качаний на защищаемом ею участке возникает КЗ.

Разработаны два типа блокирующих устройств:

1. первое отличает К.З. от качаний по появлению несимметрии тока или напряжения сети (при качаниях токи и напряжения симметричны и не содержат составляющих обратной последовательности; при двухфазных и однофазных КЗ токи и напряжения несимметричны и содержат значительную составляющую обратной последовательности; в начальный момент трехфазного КЗ из-за неодновременного замыкания трех фаз появляется ток и напряжение обратной последовательности);

2. второе отличает К.З. от качаний по скорости изменения тока, напряжения или сопротивления в месте установки защиты (скорости изменения электрических величин при КЗ и качаниях различны; в первом случае ток, напряжение и сопротивление изменяются почти мгновенно от своей нормальной величины до значения при КЗ; при качаниях те же величины изменяются постепенно).

Например, пусковой орган блокировки при качаниях (ПО БК) шкафа ШДЭ 2801 реагирует на скорость изменения комплекса . Дополнительный канал реагирует на скорость изменения комплекса тока и обеспечивает работу БК при незначительном или кратковременном появлении тока , например при К⁽³⁾. Основная проблема этого способа – расчет уставок.

Дата добавления: 2014-01-11