Materiales de la línea de falla
"Principios de protección de relés del sistema de energía" es un curso profesional importante en esta especialización. Este curso describe los principios, conceptos y métodos básicos de protección de relés de sistemas de potencia. Ahora se revisa el contenido principal del curso de protección de relés mediante preguntas.
1. Conceptos básicos
1. ¿Por qué generalmente se requiere utilizar el sistema de valor unitario para calcular la corriente de cortocircuito del sistema eléctrico?
Respuesta: El voltaje nominal promedio de cada nivel se utiliza como valor base de cada nivel de voltaje. El voltaje nominal de cada nivel de voltaje es 1 y la relación de transformación del valor nominal del transformador es 1. . No es necesario reducir los valores nominales de impedancia, voltaje y corriente para todos los niveles de voltaje.
2. ¿Cuáles son los principios, funciones y componentes de la protección de relés del sistema de potencia?
Respuesta: Principio: Reflejan los cambios repentinos en ciertas cantidades físicas antes y después de que falle la línea o equipo protegido.
Función: Controlar de forma automática, rápida y selectiva el disyuntor para eliminar fallas y enviar las señales correspondientes a operaciones anormales.
Composición: Consta de componentes de medida, componentes lógicos y componentes de ejecución.
3. ¿Cuáles son los requisitos básicos para la protección de relés del sistema de potencia?
Respuesta: Cuatro características: selectividad, velocidad, sensibilidad y fiabilidad.
4. ¿Cuál es el voltaje de secuencia cero de la puesta a tierra monofásica en un sistema de corriente de puesta a tierra pequeño?
Respuesta: Aproximadamente igual al voltaje de fase.
5. ¿Cuál es la corriente de arranque, la corriente de retorno y el coeficiente de retorno del relé?
Respuesta: Corriente de arranque del relé: la corriente mínima que hace que el relé recién arranque.
Corriente de retorno del relé: la corriente máxima que el relé puede devolver después del arranque.
Coeficiente de retorno del relé: relación entre la corriente de retorno del relé y la corriente de acción.
6. ¿Cuáles son los principios, funciones y composición de los transformadores de corriente?
Respuesta: Principio: El principio de inducción electromagnética.
Función: cambia la corriente nominal grande a una corriente pequeña de 5A o 1A.
Composición: Consta de núcleo de hierro, devanado primario y devanado secundario.
7. Desde la perspectiva del uso, ¿cuáles son las medidas para reducir el error de los transformadores de corriente?
Respuesta: El error de corriente del transformador de corriente es causado por la corriente de excitación del transformador de corriente.
Medidas para reducir errores: (1) Aumentar la sección transversal del conductor secundario del transformador de corriente y reducir la resistencia de la carga secundaria.
(2) Elegir un transformador; con una gran relación de transformación Transformador de corriente;
(3) Dos transformadores de corriente del mismo modelo están conectados en serie.
8. Describa brevemente las características de protección y las características de límite de tiempo de la protección de tres etapas.
Respuesta: Sección I (descanso rápido): generalmente protege una parte de la línea protegida (generalmente entre el 25% y el 85% de la longitud total de la línea protegida), acción de cero segundos.
Sección 2 (límite de velocidad): protege toda la longitud de la línea, generalmente 0,5 s como protección principal de la línea.
Sección ⅲ - como protección de respaldo, su límite de tiempo de acción debe ser una etapa de límite de tiempo más largo que la protección de respaldo de la siguiente línea o equipo.
9. ¿Por qué las secciones I y II de la protección actual de tres secciones utilizan cableado bifásico de dos relés, mientras que la sección III (protección contra sobrecorriente) utiliza cableado bifásico de tres relés o trifásico? cableado del rele?
Respuesta: La protección de corriente de tres etapas se usa generalmente en sistemas con pequeñas corrientes de tierra. Su nivel I y nivel II están conectados mediante relés dobles bifásicos, de modo que cuando se ponen a tierra dos puntos de diferentes tomas y diferentes fases, hay 2/3 de posibilidades de cortar solo un circuito. En la tercera sección, se utiliza cableado bifásico de tres relés o trifásico de tres relés para mejorar la sensibilidad del cortocircuito bifásico en el lado opuesto del transformador de cableado de respaldo remoto Y δ-11.
10. ¿Por qué los relés direccionales de potencia con protección de corriente direccional que responden a cortocircuitos entre fases utilizan cableado 900?
Respuesta: No hay zona muerta en un cortocircuito bifásico.
11. Describa brevemente las ventajas de la protección de corriente de dirección de secuencia cero de tres etapas.
Respuesta: refleja la sensibilidad de las fallas a tierra; el rango de protección es estable y no se ve afectado por el modo de funcionamiento del sistema; la sección de secuencia cero III tiene menos series de tiempo limitado y los retrasos de acción cortos no se producirán; causa fallas; secuencia cero El relé de dirección de potencia secuencial no tiene zona muerta el cableado es simple y confiable;
12. ¿Cuál es el principio de protección a distancia? ¿Cuáles son las ventajas de la protección a tres distancias?
Respuesta: Principio: Refleja el cambio repentino en la impedancia medida.
Ventajas: La impedancia medida cambia mucho antes y después de la falla, que es casi un orden de magnitud mayor que la corriente o el voltaje que refleja una sola cantidad física; es una comparación de la impedancia medida real y; la impedancia establecida. El rango de protección es estable y generalmente no se ve afectado por el modo de funcionamiento del sistema. La influencia es direccional.
13. Escribe la ecuación de impedancia de acción del relé de impedancia direccional.
Respuesta:
14. Escriba la expresión de la condición del borde móvil de la fase de relación de amplitud del relé de impedancia direccional.
Respuesta: Comparación de amplitud:
Comparación de fases:.
15. ¿Qué cableado se debe utilizar para el relé de impedancia de cortocircuito entre fases?
Respuesta: Generalmente se utiliza cableado y se puede conectar un relé de impedancia direccional.
16. Escribe la expresión para medir la impedancia cuando el sistema oscila.
Respuesta: Para medir la impedancia de oscilación:
17. ¿Por qué el relé rectificador que reacciona ante un cortocircuito entre fases añade un voltaje de tercera fase?
Respuesta: Para evitar un cortocircuito bifásico en direcciones opuestas, el voltaje de la memoria pierde su direccionalidad después de desaparecer.
18. ¿Cuál es la función de agregar voltaje de memoria al relé de impedancia del rectificador?
Respuesta: Se utiliza para eliminar la zona muerta del relé de impedancia direccional para proteger el cortocircuito de salida y el cortocircuito inverso sin perder direccionalidad.
19. Describa brevemente el principio de protección de alta frecuencia por diferencia de fase.
Respuesta: La protección de alta frecuencia por diferencia de fase es una protección diferencial de líneas. La fase de la corriente en ambos lados de la línea se transmite al lado opuesto a través de una onda portadora de alta frecuencia, y se compara la fase de la corriente de frecuencia industrial de la corriente en ambos lados. La protección de corte de la misma fase emite un pulso de disparo, falla externa, fase inversa de corriente de frecuencia industrial y protección de bloqueo.
20. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la protección de corriente diferencial transversal para líneas de transmisión en paralelo?
Respuesta: Ventajas: Control selectivo y rápido del disyuntor para cortar la línea defectuosa.
Desventajas: Hay zonas de acción continua y zonas muertas.
21. ¿Qué protección se debe instalar en líneas de transmisión de diversos niveles de tensión?
Respuesta: 220 kV: instale dos conjuntos de protección de alta frecuencia con principios diferentes, distancia de tres etapas, dirección de secuencia cero de tres o cuatro etapas y recierre completo.
110kV: instale distancia de tres etapas, dirección de secuencia cero de tres etapas, reenganche único trifásico;
35kV y 60kV: instale corriente de tres etapas, monitoreo de aislamiento y reenganche único trifásico;
10kV: instalar dos niveles de corriente, monitorización de aislamiento y reenganche primario trifásico.
22. ¿Cuáles son los requisitos para el reenganche automático primario trifásico?
Respuesta: (1) La acción de la salida de protección hace que el disyuntor se dispare. Después de un retraso de 0,5 ~ 1 s, se puede volver a cerrar el disyuntor; se debe determinar el número de superposiciones.
(2) El salto manual o el salto remoto no pueden superponerse.
(3) No se cumplen las condiciones de cierre del disyuntor.
(4) Las fuentes de alimentación bilaterales deben cumplir las condiciones para la superposición simultánea.
(5) El recierre debe poder cooperar con la protección.
23. ¿Qué es la corriente de irrupción de excitación del transformador? ¿Cuáles son sus características?
Respuesta: Corriente de irrupción de excitación: la corriente de excitación cuando el transformador se cierra sin carga y el voltaje se recupera después de que se elimina la falla externa.
Características: El componente fundamental de la corriente de entrada máxima es de 6 a 8 veces la corriente nominal del transformador. Decae a 0,5 a 1 veces la corriente nominal después de 0,5 a 1 s. Contiene armónicos de alto orden. y componentes de CC, y el ángulo de discontinuidad es de 600° ~ 840°.
24. ¿Cuáles son las condiciones para instalar protección diferencial especial en el embarrado?
Respuesta: Teniendo en cuenta la estabilidad del sistema eléctrico, una falla de la barra colectora en una subestación central puede causar oscilación del sistema; las fallas de la barra colectora funcionan en paralelo cuando se elimina la falla. barra colectora.
25. ¿Con qué protección debe estar equipado generalmente un transformador con una capacidad de 10MVA?
Respuesta: Protección principal: protección diferencial del transformador, protección de gas;
Protección de respaldo: protección contra sobrecorriente de falla entre fases (protección contra sobrecorriente de bloqueo de bajo voltaje, protección contra sobrecorriente de bloqueo de voltaje compuesto) , Protección contra sobrecorriente de secuencia cero de falla a tierra, protección contra sobrecarga del transformador.
2. Preguntas de dibujo
1. Dibuje el diagrama esquemático de la protección de corriente secundaria de la línea de transmisión aérea de 10 kV.
1LHA 1LJ 3LJ +bh -bh
1LJ 1XJ BCJ
1LHC 2LJ 4LJ 2LJ
3LJ 1SJ
4LJ
1SJ 2XJ
BCJ DL TQ
2 ¿Dibuje un diagrama de cableado de monitoreo de aislamiento del sistema de conexión a tierra de corriente pequeña? (Y anote el voltaje establecido).
3. Dibujar el diagrama esquemático del filtro de corriente de secuencia cero.
4. Dibuje el diagrama de cableado del principio de protección de dos niveles de corriente de tiempo inverso.
5. Dibujar el diagrama de cableado del principio de protección diferencial del cableado del transformador Yd-11.
6. Dibujar el diagrama de cableado principal de la protección de aceleración después del recierre automático.
7. Dibuje el diagrama de bucle de comparación del anillo de diodos para la amplitud y la relación de fase.
Actuador de comparación de amplitud
8. Dibujar el esquema de cableado de protección de puesta a tierra de dos puntos del rotor del motor de arranque.
9. Dibujar el diagrama de cableado de protección de sobrecarga del transformador.
10. Dibuje un diagrama de acción de un relé de impedancia con características de compensación en cada dirección en el plano complejo utilizando la impedancia establecida de Zzd, con una compensación de aproximadamente -0,1 Zzd.
jX
Zzd
Raro
-0.1Zzd
3. Preguntas de verdadero o falso
1, el coeficiente de retorno del relé excedente es mayor que 1 y el coeficiente de retorno del relé insuficiente es menor que 1.
2. El contacto que se abre cuando el relé no está cargado se llama contacto normalmente abierto, y el contacto que se cierra cuando no está cargado se llama contacto normalmente cerrado.
3. El coeficiente de conexión de la protección del relé es la relación entre la corriente que fluye hacia el relé y la corriente secundaria del transformador de corriente.
4. Básicamente, existen dos modos de operación de punto neutro en el sistema de energía: sistema de corriente de tierra grande y sistema de corriente de tierra pequeña.
5. El voltaje de secuencia cero de un sistema monofásico puesto a tierra con una pequeña corriente de tierra es el voltaje de fase, y el voltaje de secuencia cero de un sistema monofásico puesto a tierra con una gran corriente de tierra es aproximadamente 1/3 del voltaje de fase.
×6. La protección diferencial transversal de líneas paralelas no tiene zona muerta.
* 7. La protección de diferencia longitudinal del generador generalmente no tiene zona muerta.
×8, la protección de tres etapas de corriente de dirección de secuencia cero tiene una zona muerta.
3. La protección de distancia es una comparación entre la impedancia medida y la impedancia establecida.
Las características de acción del relé de impedancia se refieren al rango de acción o patrón del relé de impedancia en el plano de impedancia complejo.
×10, el rango de protección de la sección II de protección de distancia no se ve afectado por el aumento de corriente.
11. Protección de alta frecuencia por diferencia de fase Cuando la longitud de la línea protegida es superior a 180 km, el cortocircuito trifásico provocará acciones secuenciales.
×12, la comparación de fases del transformador de corriente que entra y sale de la protección diferencial del bus debe ser consistente.
13 El principio de protección del relé del sistema de potencia es generalmente una protección de tres etapas que refleja cantidades físicas de un solo terminal y una protección diferencial que refleja cantidades físicas de múltiples terminales.
El cableado del relé de impedancia 14 "00" que refleja un cortocircuito entre fases también puede reflejar correctamente un fallo de cortocircuito a tierra.
El método de cableado de 15 y el voltaje de fase y la corriente de fase del relé de impedancia más 3KI0 no pueden reflejar correctamente el cortocircuito bifásico.
IV. Cuestiones de cálculo
1. El cableado y parámetros de la red eléctrica son los que se muestran en la figura.
D1 D2 D3 D4
110kV 1DL 50k m 2DL 10kV 3DL 10k m 0.4kv
S=20MVA 2MVA
Ud%= 10
La reactancia de las líneas de transmisión en todos los niveles es 0,4ω/km;;;;,
Intente calcular el ajuste de protección de dos niveles para la corriente de línea 3DL10kV o el de tres niveles. configuración de protección de nivel para distancia de línea de transmisión de 110 kV 1DL (la corriente de precisión no está calibrada) o configuración de protección diferencial de transformador de 20 MVA (se puede utilizar el relé diferencial BCH-2 o BCH-1).
Opción 1, cálculo de configuración de protección secundaria de corriente de línea 3DL10kV:
Corriente de funcionamiento activa de fase I (corriente de corte rápido):
Comprobación de sensibilidad:
=3.7 calificado
Corriente de funcionamiento secundaria
= .
ⅲ(protección contra sobrecorriente) corriente de funcionamiento primaria.
115A=243A
Comprobación de sensibilidad
= =
Acción secundaria actual
Tiempo de acción de protección actual
Opción 2: Calcular la distancia de la línea 1DL110kV en tres secciones:
Configuración del cálculo de la protección de distancia de tres secciones
Solución: Establecer la impedancia a la distancia i.
Configuración de la impedancia del relé
Ajuste único de la impedancia a distancia II
Comprobación de sensibilidad
Configuración del vapor del relé
Distancia ⅲ impedancia de acción única
El relé de impedancia direccional se utiliza para configurar la impedancia de la siguiente manera
Verificación de sensibilidad
Cerca de respaldo:
Copia de seguridad remota:
Configuración de vapor del relé
Configuración de límite de tiempo
Opción 3: Calcular la configuración de protección diferencial del transformador de 20 MVA (usando BCH-2 tipo relé diferencial).
1 Determinar el plano base.
110kV 11kV
1050A
El cableado secundario izquierdo δ y
El lado de 110kV es el lado de cálculo.
2. Calcular la corriente de funcionamiento y la corriente de desconexión secundaria y de irrupción del transformador de corriente.
La corriente máxima desequilibrada para evitar fallos externos
3 Calcular la corriente de funcionamiento del relé de giro de bobina diferencial.
4 Comprobación de sensibilidad
4 Calcular la bobina equilibrada
5 El error de redondeo de la bobina equilibrada es cero
6 Cortocircuito la bobina está configurada en DD,