Басс Э. И., Дорогунцев В. Г.
Релейная защита электроэнергетических систем
Под редакцией чл.-корр. РАН, докт. техн. наук, проф. А.Ф. Дьякова
Допущено Учебно-методическим объединением вузов России по образованию в области энергетики и электротехники в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлению 551700 "Электроэнергетика" по дисциплине "Релейная защита электроэнергетических систем"
Москва
Издательство МЭИ
2002
Резензенты:
кафедра «Автоматическое управление электроэнергетическими системами» Ивановского государственного энергетического университета (зав кафедрой доктор технических наук, проф Шуин В. А.),
главный инженер проекта ОАО «Институт «Энергосетьпроект» С. Я. Петров,
главный специалист отдела релейной защиты и устойчивости ОАО «Институт «Энергосетьпроект» Рибель Н. Е.
Басе Э.И., Дорогунцев В.Г. Релейная защита электроэнергетических систем. Учебное пособие. Под ред. А.Ф. Дьякова. Москва: Издательство МЭИ, 2002.
Изложены принципы действия автоматических устройств защитного отключения - релейной защиты электрических станций и электроэнергетических систем с иллюстрацией их действия структурами алгоритмов функционирования. Приведены краткие сведения о способах их технической реализации, включая микропроцессорную технику.
Для студентов вузов, обучающихся по направлению 551700 «Электроэнергетика», и эксплуатационного персонала электроэнергетических систем.
Редактор И. Л. Пароева
Художественный редактор А. Ю. Землеруб
Технический редактор 3. И. Ратникова
Корректор В. В. Сомова
Набор и верстка выполнены на компьютерах Издательства МЭИ
Оператор О. А. Беспалова
© Басе Э. И., Дорогунцев В. Г., 2002
Содержание книги
Релейная защита электроэнергетических систем
Предисловие
Введение
1. Общие вопросы выполнения релейной защиты
1.1. Назначение, функции и свойства релейной защиты
1.2. Способы изображения элементов и устройств релейной защиты
1.3. Измерительные органы устройств релейной защиты
1.4. Измерительные органы с двумя входными воздействующими величинами
2. Виды повреждений и ненормальных режимов работы, учитываемые при выполнении релейной защиты
2.1. Общие положения
2.2. Междуфазные короткие замыкания в одной точке
2.3. Короткие замыкания на землю
2.4. Соотношения токов при трансформаторных (автотрансформаторных) связях в сетях
2.5. Однофазные замыкания на землю. Ненормальные режимы работы
3. Первичные измерительные преобразователи — трансформаторы тока и напряжения в устройствах релейной защиты
3.1. Измерительные трансформаторы тока
3.2. Измерительные трансформаторы напряжения
3.3. Схемы соединения трансформаторов тока и цепей тока защиты
4. Токовые защиты со ступенчатыми характеристиками выдержки времени
4.1. Ток срабатывания и алгоритм защиты
4.2. Выбор параметров срабатывания трехступенчатой токовой защиты, включенной на полные токи фаз
4.3. Выбор параметров срабатывания токовых защит нулевой последовательности со ступенчатыми характеристиками выдержки времени
4.4. Схемы токовых ступенчатых защит
4.5. Токовые защиты с пуском по напряжению
5. Токовые направленные защиты со ступенчатыми характеристиками выдержки времени
5.1. Общие положения. Структурная схема алгоритма
5.2. Выбор параметров срабатывания трехступенчатой направленной токовой защиты
5.3. Характеристики, параметры и схемы включения измерительного органа направления
5.4. Схемы токовых направленных защит. Оценка и область применения защит
6. Дистанционные защиты со ступенчатыми характеристиками выдержки времени
6.1. Общие положения
6.2. Схема включения измерительных органов сопротивления
6.3. Виды характеристик
6.4. Выбор параметров срабатывания дистанционной защиты
6.5. Блокировки при качаниях
6.6. Блокировки при неисправностях цепей напряжения
6.7. Схемы дистанционных защит и их оценка. Сравнительная оценка относительно селективных защит
7. Защиты с косвенным сравнением электрических величин
7.1. Общие положения выполнения абсолютно селективных и высокочастотных защит
7.2. Направленная высокочастотная защита
7.3. Дифференциально-фазная высокочастотная защита
8. Продольная дифференциальная токовая защита
8.1. Принцип действия
8.2. Токи небаланса в дифференциальной защите с проводным каналом
8.3. Способы повышения чувствительности защиты
9. Выполнение продольной дифференциальной токовой защиты
9.1. Особенности продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора (автотрансформатора)
9.2. Особенности выполнения продольных дифференциальных токовых защит синхронных генераторов, компенсаторов и электродвигателей
9.3. Особенности выполнения продольных дифференциальных токовых защит для шин электростанций и подстанций
9.4. Особенности выполнения продольных дифференциальных токовых защит линий
10. Поперечные дифференциальные токовые защиты
10.1. Принцип действия направленной защиты
10.2. Особенности поперечной дифференциальной токовой направленной защиты
10.3. Алгоритм функционирования
10.4. Поперечная дифференциальная токовая защита синхронных генераторов
11. Защита от замыкания на землю
11.1. Общая неселективная сигнализация
11.2. Токовая защита нулевой последовательности
11.3. Направленная защита нулевой последовательности
11.4. Токовая защита, срабатывающая от гармонических составляющих тока нулевой последовательности
11.5. Защита от однофазных повреждений в обмотке статора генератора
12. Выполнение измерительных органов релейной защиты
12.1. Техническая реализация измерительных органов
12.2. Электромеханические измерительные реле
12.3. Статические измерительные реле
12.4. Принципы действия программных цифровых измерительных органов
12.5. Вычислительно-логические модули и терминалы микропроцессорной релейной защиты
13. Микропроцессорная интегрированная релейная защита и автоматика
13.1. Особенности
13.2. Микропроцессорная интегрированная релейная защита генераторов и блоков генератор-трансформатор
13.3. Интегрированная релейная защита и противоаварийная автоматика линий электропередачи
13.4. Особенности микропроцессорной защиты трансформаторов
13.5. Интегрированная защита и автоматика собственных нужд электрических станций и распределительных сетей
Список литературы
Предисловие
Книга является впервые издаваемым учебным пособием по общему курсу «Релейная защита электроэнергетических систем», предназначенным для студентов всех электроэнергетических специальностей. Ранее изданная одноименная литература представляет собой учебные пособия и учебники по специальному курсу, изучаемому студентами специальности «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем».
При этом содержание пособия соответствует общему курсу, изучаемому студентами указанной специальности на стадии подготовки бакалавров.
Таким образом ее издание восполняет пробел, существовавший в учебной литературе по технике релейной защиты, знание которой необходимо бакалаврам и инженерам любой электроэнергетической специальности.
Учебное пособие написано доцентами кафедры «Релейной защиты и автоматизации энергосистем» Московского энергетического института (технического университета) Э.И. Басе и В.Г. Дорогунцевым на основе многолетнего опыта преподавательской деятельности по материалам лекций, которые они читали студентам электроэнергетического факультета МЭИ(ТУ). Хотя авторам и не удалось удержаться от увлеченности некоторыми подробностями, книга отличается общностью и единым стилем изложения сложного учебного материала.
При подготовке к изданию пособие было дополнено последними сведениями о многопроцессорной технике сотрудниками кафедры релейной защиты и автоматизации энергосистем доктором техн. наук, проф. Н.И. Овчаренко и канд. техн. наук, доц. В.В. Бабыкиным.
Чл.-корр. РАН, зав. каф. РЗиА МЭИ(ТУ),
докт. техн. наук, проф. А.Ф. Дьяков
Введение
В электроэнергосистемах одновременно эксплуатируются устройства релейной защиты (РЗ) и автоматики (УРЗА) на различной элементной базе: электромеханические реле, блоки реле, шкафы и панели на интегральных микросхемах (ИМС) малой и средней степени интеграции (операционные усилители и логические элементы). Разрабатываются и внедряются устройства с использованием цифровых универсальных и специализированных микропроцессорных систем (программные устройства РЗА).
Для описания устройств РЗА, пояснения состава и функционального назначения элементов используются различные способы изображения схем: структурные, функциональные и монтажные. Для решения задач схемотехники при проектировании и изучении РЗА применяются принципиальные разнесенные схемы.
В настоящее время в электронике оказалось возможным размещать большое количество законченных блоков функциональных элементов в одном корпусе. Поэтому разнесенные принципиальные схемы, составленные для таких корпусов и их соединений, становятся мало доступными для пояснения принципов действия и процессов в отдельных функциональных элементах РЗА. При изучении принципов действия и анализе функционирования программных УРЗА принципиальные схемы практически теряют смысл. Структурные схемы требуют подробного математического описания функций РЗА и процессов их реализации.
Процессы функционирования устройств РЗ могут быть представлены в виде последовательности действий, в результате выполнения которых после поступления входных воздействующих величин должно быть принято одно из двух возможных решений — отключить или не отключить присоединение. Такие процессы относятся к категории алгоритмических.
Поэтому в учебном пособии при систематизированном изложении принципов действия автоматических устройств РЗ используется способ представления алгоритмов в виде их структурных схем. Для изображения структурной схемы алгоритма основных функциональных частей РЗ — измерительно-преобразовательной и логической — применяются обобщенный алгоритм измерительных органов релейной защиты и известные логические операции И, ИЛИ, НЕ, их производные логические функции и временные задержки.
Скачать книгу "Релейная защита электроэнергетических систем". Москва, издательство МЭИ, 2002
|
