Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

Алматы энергетика және байланыс институты

 

 

«Өндірістік кәсіпорындарды электрмен жабдықтау» кафедрасы

 

 

 

Электр энергетика

5В0718 – Электр энергетика  мамандығының студенттерінің есептік-графикалық жұмыстарына әдістемелік нұсқаулар

(«Релелік қорғаныс және автоматика» пәні бойынша)

 

 

 

Алматы 2010

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: М.В. Башкиров, М.А.Тергеусизова 5В0718 Электр энергетика мамандығының студенттерінің есептік-графикалық жұмыстарына әдістемелік нұсқаулар «Релелік қорғаныс және автоматика» пәні бойынша. – Алматы: АИЭС, 2010. – 11 б. 

Бұл құрастыруға «Электр энергетика» курсының «Релелік қорғаныс және автоматика» пәнінің есептік-графикалық жұмыстарына тапсырмалар және әдістемелік нұсқаулар, сонымен бірге пән бойынша қажетті әдебиеттер енгізілген

 

Мазмұны

Кіріспе		4
1	Есептеу-графикалық жұмысқа арналған тапсырмалар мен әдістемелік нұсқаулар	4
1.1	Ток трансформаторының екіншілік жүктемесін анықтау	4
1.2	Шектік еселіктер қисығын 10% - тік толық қателікке тексеру	5
2	Ток трансформаторының есептік тексерілуі	5
3	ЕГЖ тапсырмасының мазмұны	6
Әдебиеттер тізімі		10

 

 

Кіріспе

Оқу жоспарына сай 5В0718 – Электрэнергетика мамандығының студенттері бейіндік пән болып табылатын және 5 кредит бөлінетін «Электр энергетика» курсын оқиды. «Электр энергетика» курсында бес пән оқытылады: «Электр стансалары», «Электр энергетикалық жүйелер мен тораптар», «Релелік қорғаныс және автоматика», «Дәстүрлі емес және қайта жаңғыртылатын энергия көздері» және «Электрмен жабдықтау». Әр пәнге 45 сағат (1 кредит) бөлінеді: дәріс сабақтары 17 сағат және студенттің өзіндік жұмысына 28 сағат. Бұл пән бойынша тапсырмасы берілген есептік-графикалық жұмыс қарастырылған, ол арқылы студент пән бойынша өтілген тарауларды өз бетімен игеруі тиіс.

Осы курс бойынша емтиханға өту үшін студент есептік-графикалық жұмысты орындап және қорғауы тиіс.

1 «Электр энергетика» курсы бойынша «Релелік қорғаныс және автоматика» пәнінің мазмұны

1.1 Релелік қорғаныстың тағайындамасы және оның энергожүйедегі орны. Элементтік базаның құрылымдық ерекшеліктерінің даму кезеңдері және оның дамуының көрсеткіштері. Релелік қорғанысқа қойылатын талаптар мен оның негізгі қасиеттері (2 сағат).

1.2 Энерго жүйедегі магистралды желілердегі және тарату тораптарындағы релелік қорғаныстың негізгі қасиеттері. Энерго жүйедегі зақымдалудың түрлері және қалыпты емес жұмыс режімдері (2 сағат).

1.3 Релелік қорғаныстың элементтік базасы. Өлшемдік, логикалық, сигналдық және атқарушы мүшелер. Ток және кернеу трансформаторлары және олардың қателіктері. Оперативті ток көздері (2 сағат).

1.4 Тарату тораптарының релелік қорғанысының сұлбалары. Басқару тізбектері және жоғары вольтті ажыратқыштардың сигнализациялары. Жоғары жиіліктегі қорғаныстар жайлы жалпы мәліметтер (2 сағат).

1.5 Релелік қорғаныстың микропроцессорлық құрылғылары жайлы негізгі мәліметтер, басқару және ақпарат жинақтау жүйесі (2 сағат).

2  Теориялық сұрақтарды оқуға арналған әдістемелік нұсқаулар

2.1   1.1 және 1.2 тарауларды оқығанда зақымдалудың қалыпты емес режимнен айырмашылығы неде екеніне назар аудару қажет. Релелік қорғанысқа қойылатын негізгі талаптардың қандай екенін білу қажет.

2.1   1.3 және 1.4 тарауларды оқығанда электр механикалық базада жасалған релелердің негізгі түрлеріне ток және кернеу трансформаторларының тағайындамасына, олардың қателіктеріне, дифференциалды-фазалық қорғаныстың қызметінің негізіне назар аудару қажет.

2.3   1.5 тарауды оқығанда релелік қорғаныстың сандық терминалының және ақпарат жинақтауының негіздеріне назар аудару қажет.

3 Есептік-графикалық жұмысқа арналған тапсырмалар мен әдістемелік нұсқаулар

3.1 Ток трансформаторларының екіншілік жүктемесін анықтау

Ток трансформаторының нақтылық есептік екіншілік жүктемесі Z_н.есеп реле кедергісіне және жалғану құрылғысына, ток трансформаторының қосылу сұлбасына және қысқа тұйықталу түріне  тәуелді. Негізгі қосылу сұлбаларына арналған ток трансформаторларының екіншілік жүктемесін (фазаға) анықтау үшін есептік формулалар 1кестеде келтірілген.

Релелік аппаратурадан  және жалғану сымдарынан құралатын екіншілік тізбектің кедергісі немесе вольметр және амперметр көмегімен айнымалы токта өлшенуі мүмкін немесе төмендегідей теңдеулермен анықталуы мүмкін:

а) жалғану сымдарының кедергісі:

                                ,                                                (3.1)

мұндағы l – ток трансформаторынан релеге дейінгі сым (кәбіл) ұзындығы, м;

S – сымның қимасы (кабель талсымының), мм²;

g – меншікті өткізгіштік, м/Ом мм², мыс үшін 57, алюминий үшін – 34,5.

б) реленің толық кедергісі, ереже бойынша, каталогтарда және анықтама кітаптарында көрсетілгендей, қолданылатын қуат – S-пен анықталады (бақылау жұмысында Z_р нұсқаға байланысты берілген)

                                     ,                                                   (3.2)

мұндағы S – қолданылатын қуат, ВА;

I – қолданылатын қуатқа байланысты берілген ток, А.

3.2 Шектік еселіктер қисығын 10% - тік толық қателікке тексеру

Арнайы шектік еселіктер қисығы ток трансформаторына e=10% шарты бойынша рұқсат етілген жүктеме кедергісі Z_н мәнінің төмендегі теңдеумен анықталатын шектік еселіктер k₁₀ мәніне тәуелділігін айқындайды:

                                         ,                                                               (3.3)

I_{1ном тА} – ток трансформаторының біріншілік номиналды тогы;

I_1расч – 10%-тан аспайтын қателігі бар ток трансформаторының жұмысы қамтамасыз етілетін, біріншілік есептік тоқ.

I_1есеп мәні әртүрлі релелік қорғаныстарға әрқалай таңдалады:

а) уақыт ұстамының тәуелсіз мінездемелі ток қорғаныстары үшін, сонымен қатар, уақыт ұстамынсыз ток үзінділері үшін:

                                       I_1расч=1,1·I_сз                                                  (3.4)

б) бойлық дифференциалдық қорғаныстар үшін (трансформатор, генератор, шина, линия) I_расч сыртқы тесіп өтетін қысқа тұйықталу кезіндегі тоқтың ең үлкен мәніне тең деп қабылданған;

Есепті тексеру келесі тәртіппен жүргізіледі:

а) шектік еселік k₁₀ мәні анықталады;

б) ток трансформаторының түріне, трансформация коэффициентіне және орамдар класына сәйкес шектік еселіктен қисығы таңдалады.

Ток трансформаторының номиналды тогы ток трансформаторына арналған ТТ номиналды токтар шкаласы бойынша таңдалады. Ток трансформаторының номинал тогы фидер тогына тең немесе номинал тоғының үлкеніне жақын болуы қажет.

Ток трансформаторының шектік еселіктер қисығы 1 суретте келтірілген;

в) 1 және 2 суреттердегі шектік еселіктер қисығына сай келетін k₁₀ мәні үшін екіншілік жүктеме кедергісінің Z_{н доп} рұқсат етілген мәні анықталады. Z_{н доп} тың осы мәнінде толық қателік e=10%, ал тоқтық f_ТА - 10%тен аз.

г) Z_ндоп  ток трансформаторының жүктеме кедергісінің фактілік ең үлкен есептік мәні Z_{н расч}-мен салыстырылады. Z_{н расч} сұлба нұсқасына және қысқа тұйықталу түріне байланысты 1-кестеде берілген формулалармен есептеледі. Егер де  Z_{н расч}£ Z_{н доп} болса, онда e<10%.

 

1 к е с т е – Ток трансформаторының шкаласы

ТПЛ -10К	15	10	30	40	50	60	100	150	200	250	300	400	600	800	1000	1500
ТФНД-35М	20	30	40	50	60	100	150	200	250	300	400	600	800	1000	1500	2000

 

Есептік-графикалық жұмысқа арналған тапсырманың мазмұны:

- тапсырманың нұсқа нөмірі екі белгі бойынша таңдалады: кестелерден тегінің бірінші әрпі және сынақ кітапшасының соңғы саны арқылы (2, 3 кесте);

- ток трансформаторының қосылу сұлбасына және қысқа тұйықталу тоғының түріне байланысты ток трансформаторының екіншілік жүктемесін анықтау;

- ток трансформаторының шектік еселік қисықтары бойынша екіншілік жүктеме кедергісінің рұқсат етілген Z_н.доп мәнін анықтау. Z_н.доп   ды ток трансформаторының жүктеме кедергісінің фактілік есептік мәні Z_н.расч-мен салыстыру. Қосылатын жүктеменің рұқсат етілуі жөнінде қорытынды жасау.

 

2 к е с т е – Тапсырманың бастапқы берілгендері

№ пп	Ток трансформаторының және екіншілік жүктеменің қосылу ұлба	Қ.т. түрі	ток трансформаторының екіншілік есептік жүктемесі (фазаға) zн.расч.
1		Үш фазалы және екі фазалы
		Бір фазалы
2		Үш фазалы
		Екі фазалы AB немесе BC
		Y/D - 11 трансформатордан кейін екі фазалы
3		Үш фазалы
		Екі фазалы АС
		Екі фазалы АВ немесе ВС
4		Үш фазалы және екі фазалы: Y/D - 11 трансформатордан кейін екі фазалы
		Бір фазалы

3 к е с т е - Тапсрыманың бастапқы мәндері

Тегінің бірінші әріпі	А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К, Л, М, Н
Сынақ кітапшаның соңғы саны	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Ток трансформаторының қосылу сұлбасы	1	1	1	1	1	2	2	2	2	2
Қосатын кәбіл ұзындығы, м	50	60	70	75	80	85	90	100	110	115
Кәбіл талсымының қимасы,мм2	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Өтпелі контакт кедергісі	0,05	0,05	0,06	0,56	0,06	0,05	0,05	0,04	0,05	0,06
А және С   фазасындағы реле кедергісі       ZрА= ZрС	1,2	1	0,9	1,3	0,8	0,7	0,5	1,1	0,6	0,7
В фазасындағы реле кедергісі, ZрВ	0,8	0,7	0,5	0,7	0,6	0,4	0,3	0,8	0,4	0,5
Кері сымдагы реле кедергісі	-	-	-	-	-	0,7	0,8	0,9	0,65	0,75
Кабель материалы	Cu	Cu	Cu	Al	Al	Al	Al	Cu	Cu	Cu
Фидердің номинал тогы	400	450	430	500	550	750	800	730	740	700
Iкз = I1расч	2400	2460	2500	3000	3200	4500	4600	4500	4650	4400
Ток трансформаторының түрі	ТПЛ-10к	ТПЛ-10к	ТПЛ-10к	ТПЛ-10к	ТПЛ-10к	ТПЛ-10к	ТПЛ-10к	ТПЛ-10к	ТПЛ-10к	ТПЛ -10к

      

 

 

 

4 к е с т е – Тапсырманың бастапқы мәндері

Тегінің бірінші әріпі	О, П, Р,С, Т,У, Ф, Х,Ц, Ч, Ш, Щ,Ю, Я
Сынақ кітапшаның соңғы саны	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Ток трансформаторының қосылу сұлбасы	3	3	3	3	3	4	4	4	4	4
Тексеру сым кәбіл қосылыс ұзындығы, м	35	40	45	50	75	80	85	90	100	110
Сым кәбіл талсымының қимасы	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Өтпелі контакт кедергісі	0,05	0,06	0,05	0,04	0,05	0,05	0,05	0,06	0,05	0,06
А және С фазасының реле кедергісі ZрА= ZрС	1,3	1,4	1,2	1,1	1,0	0,9	0,7	0,6	0,8	0,9
В фазасының реле кедергісі Zрв	-	-	-	-	-	0,4	0,5	0,8	0,6	0,7
Сымның немесе кәбіл талсымының материалы	Al	Al	Al	Al	Al	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu
Фидер номинал тогы	100	150	120	300	165	13 0	120	110	95	150
IкЗ= I1расч	800	1200	1000	1600	1200	1000	600	800	700	900
Ток трансформаторы- ның түрі	ТФ НД-35М	ТФ НД-35М	ТФНД-35М	ТФНД-35М	ТФНД-35М	ТФ НД- 35М	ТФНД-35М	ТФНД-35М	ТФ НД-35М	ТФ НД-35М

 

 

 

 

 

               

1 - сурет

                            1 – К_Т.ном = 5/5÷ 60/5;  2 – К_Т.ном = 100/5÷ 400/5; 600/5;  3 – К_Т.ном = 800/5;

4 – К_Т.ном = 1000/5; 5 – К_Т.ном = 1500/5;

 

                    

2 – сурет

                       1 – К_Т.ном = 15/5÷ 600/5 класса Р₁ ;  2 – К_Т.ном = 15/5÷ 600/5 класса 0,5;                                            

                       3 – К_Т.ном = 800/5; 1000/5; 2000/5; класса Р₁ ; 4 – К_Т.ном = 800/5; класса 0,5;                   

                       5 – К_Т.ном = 1000/5; 2000/5; класса 0,5 ; 6 – К_Т.ном = 1500/5  класса Р₁ и З₂ ;                          

                       7 – К_Т.ном = 1500/5  класса 0,5

 

Әдебиеттер тізімі

1. Королев Е.П.,Либерзон Э.М. Расчеты токовых нагрузок в цепях релейной    защиты: -М.: Энергия,1980. -208б.

2. Правила устройств электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 640

3. Авербух А.М. Релейная защита в задачах с решениями и примерами. - М.:  Энергия, 1975. - 416 б.

4. Беркович М.А., Семенов В.А. Основы техники и эксплуатации релейной защиты. - М.: Энергия, 1971.

5. М.А.Шабад . Расчеты релейной защиты. -М.: Энергия,1985.- 243 б.

6. Сборник директивных материалов (Электротехническая часть).- М.: Минэнерго СССР, 1985.