protectii prin relee - shiva.pub.ro...protectii prin relee parametri principali •parametrii...
TRANSCRIPT
PROTECTII PRIN RELEE
1765-1784 – primele regulatoare automate
1890 – siguranta fuzibila
1898 – transformatorul de curent
1900 – intreruptoarele
1901 – protectia de curent fara temporizare
1902 – protectia de curent cu temporizare
1903 – protectia diferentiala longitudinala (de curent)
1904 – protectia de distanta si temporizarea
1913 – RAR
1914 – releul di/dt
1918 – protectia de curent directionata in spate
1956 – releele electronice
1960 – releele digitale 3
PROTECTII PRIN RELEE Evolutia protectiilor prin relee
Dulapuri clasice de protectie, cu relee analogice si elemente de comanda
traditionale
Dulapuri moderne de protectie, cu relee numerice multifunctionale
5
PROTECTII PRIN RELEEParametri principali
• Parametrii nominali ( Un, In, fn, Zn , etc.) - mărimi ce pot fi suportate timp îndelungat de aparat
• Valori de pornire (acţionare) - valori la care acţioneazăreleul
• Valoarea de revenire - valoarea mărimii controlate la care elementele de execuţie ale aparatului acţioneazăinvers decât la acţionare
• Factorul de revenire :
8
PROTECTII PRIN RELEEParametri principali
• Timpul propriu de acţionare al releului este timpulmăsurat din momentul atingerii valorii de acţionare pânăla emiterea mărimii de execuţie (la ieşire). La acest timpse adaugă inerţia proprie a aparatului, la care se adunătimpul reglat al aparatului.
• Puterea consumată de releu - este în raport invers cusensibilitatea releului. Această mărime intervine la încărcarea circuitelor secundare şi la calculul şi alegereatransformatoarelor de măsură care alimentează schema(TC,TT).
• Puterea de rupere (capacitatea de comutare) este puterea maximă din circuitul comandat prin contactelereleului fără ca acestea să se deterioreze. 9
PROTECTII PRIN RELEEParametri principali
• Poziţia normală a contactelor (normal deschise sau
normal închise). Se consideră poziţie normală a contactelor starea lor iniţială, cu aparatul nealimentat.
• Stabilitatea termică şi electrodinamică este capacitatea aparatului de a suporta un timp limitatefectele curenţilor de scurtcircuit, fară consecinţenegative.
• Eroarea releului este diferenţa dintre valoarea reală de acţionare şi valoarea reglată pentru acţionare.
10
PROTECTII PRIN RELEE
Principalele cerinte impuse protectiilor prin relee
• Rapiditatea
• Selectivitatea
• Sensibilitatea
• Fiabilitatea
• Independenta fata de conditiile de exploatare
• Eficienta economica
11
PROTECTII PRIN RELEECerinte impuse
Rapiditatea
Pentru menţinerea stabilităţii unui sistem electroenergetic existăun timp de declanşare limită al defectului, care nu trebuiedepăşit, pentru a se asigura revenirea la regimul nominal, cutensiunea Un.
Selectivitatea
Selectivitatea reprezintă alegerea elementelor (porţiunii) defectepentru declanşare. O funcţie selectivă implică declanşareaîntreruptoarelor cele mai apropiate de locul de defect.Selectivitatea se asigură fie prin temporizarea declanşărilor, întrepte de timp crescătoare sau/şi prin direcţionarea acţionăriiprotecţiei
12
PROTECTII PRIN RELEECerinte impuse
• Sensibilitatea protecţiei:
Se calculează un coeficient de sensibilitate:
• Fiabilitatea: reprezintă calitatea unei protecţii de a acţionaori de câte ori este necesar (siguranţa acţionărilor) şi numai atunci când este necesar (siguranţa neacţionărilor, deci
absenţa acţionărilor false (intempestive).
• Independenţa faţă de condiţiile de exploatare:
O schemă de protecţie trebuie să lucreze corect şi selectiv independent de încărcare (regim maxim – regim minim) saude modificările care apar în configuraţia reţelei pe parcursul exploatării acesteia.
• Eficienţa economică: se evaluează costul instalaţiei de protecţie şi procentul din costul total al instalatiei protejate
13
PROTECTII PRIN RELEE - Cerinte impuse Functionarea selectiva a sistemelor de protectii prin relee
14
PROTECTII PRIN RELEEClasificare
Criterii de clasificare:
• -tip
• -functie
• -numar marimi electrice
• -tehnologie
• -rol
17
PROTECTII PRIN RELEE Protectii numerice – definitii si avantaje
• Rapiditate in functionare
• Consum propriu redus
• Gabarit redus
• Cheltuieli reduse in exploatare
• Sensibilitate crescuta
• Durata mai mare de viata
• Siguranta in exploatare marita
• Sensibilitate crescuta
• Existenta unei biblioteci de functii
• Posibilitatea integrarii intr-un sistem ierarhizat de comanda-control
• Existenta mai multor seturi de parametri
• Functia de autotestare
• Memorie de evenimente si valori masurate
18
PROTECTII PRIN RELEE Transformatoare de curent
Parametri(a) Raport de transformare(b) Puterea in secundar(c) Clasa de precizie(d-1) Factor limita de precizie (TC de protectie)(d-2) Factor de siguranta (TC de masura)
32
PROTECTII PRIN RELEE Defecte si regimuri anormale in sistemele electrice
(din punctul de vedere al protectiilor prin relee)
Defecte• Scurtcircuite polifazate sau monofazate in retele cu neutrul
tratat• Simpla/dubla punere la pamant in retele cu neutrul izolat• Intreruperea unei faze
Regimuri anormale• Supraintensitati determinate de suprasarcini sau scurtcircuite
exterioare• Scaderi de tensiune• Pendulari de energie
Regimuri tranzitorii• Regim tranzitoriu de scurtcircuit• Regim de soc de magnetizare• Fenomenul de saturare a transformatoarelor de curent
35
PROTECTII PRIN RELEE Defecte si regimuri anormale in sistemele electrice –
Regimuri tranzitorii
Regimul tranzitoriu de scurtcircuit
In sistemele electrice, pot sa apara patru regimuri de functionare diferite, in care solicitarile si comportarea elementelor componente ale acestora prezinta valori si caracteristici deosebite:
-regimul permanent normal-regimul tranzitoriu din timpul functionarii normale-regimul tranzitoriu de avarie si de functionare perturbata-regimul permanent de dupa avarie.
Curentul de scurtcircuit are expresia:
T
t
etIi coscos
36
PROTECTII PRIN RELEE Defecte si regimuri anormale – Regimul de soc de
magnetizare
Curentul de magnetizare are forma: io = iop + ioa
având componentele:iop - curentul periodic de magnetizareioa - curentul aperiodic (tranzitoriu)
Expresiile lor simplificate sunt:
unde:U1, Z1, R1, L1 marimi referitoare la infasurarea primara;0 - faza tensiunii in momentul cuplarii.
)tcos(Z
Uiop 0
1
12
)R/L/(toa ecos
Z
Ui 11
01
12
37
PROTECTII PRIN RELEE Defecte si regimuri anormale – Regimul de soc de
magnetizare
Din analiza ecuatiilor de mai sus rezulta:-valoarea componentei aperiodice si deci a curentului de magnetizare
depinde de momentul cuplarii: va fi maxima pentru 0=0, deci când tensiunea trece prin zero si va fi nula (curentul de magnetizare io va avea numai componenta periodica iop) când o= /2, deci când tensiunea are valoarea maxima;
-timpul in care se amortizeaza componenta aperiodica depinde de constanta de timp a infasurarii, respectiv de L1 / R1
Factorii care influenteaza durata si amplitudinea curentului de magnetizare sunt:
-puterea transformatorului;-rezistenta in sistemul electroenergetic de la sursa pina la transformatorul
respectiv;-caracteristicile fizice ale transformatorului;-fluxul rezidual si momentul punerii sub tensiune
38