Коммерциялық емес акционерлік қоғамы
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ
Өндіріс орындарын электрмен жабдықтау кафедрасы

 

Микропроцессорлық релелер және жоғары кернеулі электр тораптарының
Қазiргi заманғы қорғаныс жүйелерi

5В071800 – Электр энергетикасы мамандығының студенттері үшiн
дәрістер жинағы

 

Алматы 2013

 

Құрастырғандар: Башкиров М.В., Арыстанов Н.Н., Мустагулова Б.Ж. Микропроцессорлық релелер және жоғары кернеулі электр тораптарының қазiргi заманғы қорғаныс жүйелерi: 5В071800 – Электр энергетикасы мамандығының студенттері үшiн дәрістер жинағы – Алматы: АЭжБУ, 2013. – 42 б.

 

«Микропроцессорлық релелер және жоғары кернеулі электр тораптарының қазiргi заманғы қорғаныс жүйелерi» пәні бойынша дәрістер жинағында           110- 500 кВ желілерінің қорғаныстарының негізгі түрлері келтірілген.

Без. - 24, әдебиет көрсеткіші – 8 атау.

Пікір беруші: фил.ғыл.канд., доцент Нурмаханова М.К.

«Алматы энергетика және байланыс университетінің» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2012 жылдың жоспары бойынша басылды.

 

«Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2013 ж.

 

Кіріспе

Біріктіру дәрежесi шағын және орта интегралдық микросұлбалардың элементтерінiң көмегiмен релелiк қорғаныстың барлық қазiргi заманғы құрылғылары құрыла алады. Егер олар бағдарламалы болып жасалса, яғни техникалық құралдардың құрылымы өзгерiссiз болғанда, олардың қызмет ету заңдарын өзгертуге қабiлеттi. Қорғаныс және автоматика сұлбаларында пайдаланылатын цифрлық құрылғылардың тиiмдiлiгін жоғарылату мүмкiн болады. Бағдарламалы цифрлық элементтердiң жоғарғы деңгейі - оларға ендiрiлетiн деректерді өңдеуші және сыртқы құрылымдарды басқарушы микропроцессорлық жүйелер болып табылады.

Технологияны және схемотехниканы жетiлдiру кезінде жүз мыңдаған және одан астам электрондық элементтер бiр жартылай өткiзгiш кристалда құралатын үлкен немесе аса үлкен интегралдық микросұлбалар жасаудың мүмкiндiгi пайда болды.

 Релелік қорғаныстың өлшеу және логикалық бөлiктерiнің қызмет етуі, оларға кiретін релелiк қорғанысының сол немесе басқа органдарының іске қосылуы немесе іске қосылмауы туралы шешiм қабылдау процесін суреттейтiн және, қорыта келгенде, олардың қызмет ету алгоритмі болып табылатын аналитикалық арақатынастар жүйесімен математикалық түрде келтірілуі мүмкiн болады. Бұл релелiк қорғаныс органдарын ықпал ететін (кіріс және қосалқы) шамаларды құрайтын цифрлық түрде жүзеге асырылуы мүмкiн ақпаратты түрлендіруші арифметика-логикалық жүйе ретінде қарауға рұқсат бередi. Микропроцессорды пайдалануда релелiк қорғаныстың қызмет ету алгоритмі микропроцессордың жадында сақталатын бағдарламамен беріледі. Алгоритмді өзгерту үшiн релелік қорғаныстың элементтерін ауыстырмай және олардың арасындағы байланысты өзгертпей, бағдарламаны өзгерту жеткілікті. Осылай орындалған релелік қорғаныс  бағдарламалық немесе микропроцессорлық деп аталады.

 

1 дәрiс. Үлкен мәнді жерге тұйықталған тогы бар тораптардағы нөл реттілік ток қорғанысы (НРТҚ). Нөл реттілік (НР) токтардың және кернеулердің сүзгiлерi (фильтрлері). Қорғанысты құрудың сатылы қағидасы (принципі)

 

Дәрiстiң мазмұны: НРТҚ-ның әрекет ету принципі және НР токтардың және кернеулердің сүзгiлерінің (фильтрлерінің) сұлбалары қаралады.

Дәрiстiң мақсаты: кернеуі 110 кВ және одан жоғары тораптарды жерге тұйықталулардан релелiк қорғанысын (РҚ) оқып үйрену.

 

1.1  Үлкен мәнді жерге тұйықталған тогы бар тораптардағы НРТҚ

 

Желілерді жерге (бiрфазалық және екiфазалық) ҚТ-дан қорғау үшін НР ток және қуат кезінде әрекет ететін қорғаныс қолданылады. Жерге ҚТ-дан арнайы қорғаныстың қажеттілігі, осы зақымдану түрінің басымдығы болып табылады, ал НР ток және кернеуге қосылған қорғаныс тіпті оңай орындалады және жоғарыда келтірілген толық фазалық токтарда әсер ететін ток қорғанысымен салыстырғанда көп артықшылықтары болады. НР қорғаныстар қарапайым да, бағытталған да токтық максималды қорғаныстары және кесерлері түрінде орындалады. Тораптың қандай да болса нүктесіндегі НР ток және кернеу тең:

                I₀ =                                                                                                                                            (1.1)

                U₀ =                                                                                                                                            (1.2)

мұндағы I_A, I_В, I_С, U_А, U_В, U_С — I₀  және U₀ мәндері анықталатын тораптың нүктесіндегі фазалық токтар және кернеулер

1.1 сурет - Тораптағы бірфазалық ҚТ (а) және U_0k  кернеуі әсерінен  I₀  тогының ағуы (б)

 

         Осы өрнектерден  көрінеді, егер фазалық токтардың немесе фазалық кернеулердің геометриялық қосындысы нөлге тең болса, онда I₀  және U₀ мәндері де нөлге тең болады. Сондықтан нормалы режимдегі тербелуде I₀  және U₀ фазаларының арасында ҚТ болмайды және тораптардың фазалық токтары мен кернеулерінің симметриясы бұзылғанда, тек қана жерге  ҚТ кезінде немесе толық емес фазалық режимдерде пайда болады.

         U_AK =U_A1 + U_A2 + U_A0 ; U_BK =U_B1 + U_B2 + U_B0 ; U_CK =U_C1 + U_C2 + U_C0 ;

         U_A0 = U_B0 + U_C0 = U_0K .

 

         (1.1) және (1.2) өрнектерін пайдалана отырып, бірфазалық ҚТ кезіндегі НР және толық фазалық токтар мен кернеулердің аралық байланысын орнатамыз.

Мысалы, А фазасындағы ҚТ кезіндегі (1.1 суретті қараңыз) зақымдалу орнындағы токтар тең: I_A = I_қ ;   I_B =0; I_C = 0.

(1.1) өрнегіне осы токтардың мәндерін қойып, табамыз

I₀ = ,                                                                                                 (1.3)

мұнда I_қ = 3I_{0 .}                                           

ҚТ кезіндегі зақымданылған фазаның кернеуі (К нүктесі) U_AK = 0, өйткені бұл фаза жерге қосылған. Осыны есепке алу арқылы (1.2) өрнегінен  аламыз:

U₀ = .                                                                                              (1.4)

Сонымен, бірфазалық ҚТ кезіндегі НР ток зақымдану орнында ағатын ҚТ тогының  тең және онымен фаза бойынша сәйкес келеді, ал ҚТ нүктесіндегі  кернеу U_0Қ зақымдалусыз фазалардың кернеулерінің  геометриялық қосындысына тең.

НР қорғаныстардың жұмысын талдау және ҚТ токтарын есептеу үшiн тораптың нақты сұлбаларындағы НР токтардың таратылуын (ағу жолын) анықтау керек. НР токтардың таратылуы тура және керi реттілік токтардан тәуелсiз қарала алатыны теорияның симметриялық құрамынан белгiлi.

НР токтардың пайда болу көзі ретінде әрбiр фазадағы ҚТ кезінде пайда болатын U_ок кернеуін санауға болады (1.1, а, б суреттегi К нүктесін қараңыз). Әрбiр фазада бұл кернеудiң ықпалымен I₀ токтары пайда болады. Олар фаза – жер контуры бойынша зақымдалу орны және бейтарап жерге қосу арқылы түйіседі. Өйткенi зақымдалусыз фазалар зақымдалу нүктесімен тiкелей байланыспаған, онда I₀ токтарының циркуляция контурының пайда болуы үшiн  жерге тұйықталу орнында (1.1, б суретте пунктирмен көрсетілген) барлық фазалардың арасында шартты қосу болатынын көзге елестету керек. Сонда жерге тұйықталулар кезіндегі жерге тұйықталған бейтараптарда нөл реттілік зақымдалу орнындағы пайда болған ток барлық үш фазалардың нөл реттілік токтарының қосындысына тең және зақымдалудың нақты тогы болып табылады: I_қ = 3I₀. Бұл ток жер арқылы трансформаторлардың  жерге тұйықталған бейтарабына бағытталады және олар арқылы тораптың фазаларына қайтарылады.

Сөйтіп, жерге тұйықталу кезіндегі I₀ токтарының пайда болуы тек қана  жерге тұйықталған бейтарапты трансформаторлары болатын торапта болуы мүмкiн. Бiрнешеу болғанда, бейтараптардың арасында олардың тармақтарының кедергiлеріне керi пропорционалды салаланады.

 

а) бейтараптың желінің бiр жағынан жерге тұйықталуы кезінде;

б) бейтараптардың жоғары және төменгi кернеу торабында жерге тұйықталуы кезінде; в) автотрансформаторлы тораптағы ҚТ кезінде.

1.2 сурет - Бiрфазалық ҚТ кезіндегі НР токтардың таратылуы

 

1.2  Нөл реттілік токтардың және кернеулердің сүзгілері (фильтрлері)

 

Бiрфазалық кернеу трансформаторларының (КТ) орамдарының НР кернеу сүзгiсіне (фильтріне) қосылу сұлбасы үш бiрфазалық КТ арқылы, 1.3 суретте көрсетiлгендей орындалады. Бірінші орамдар бейтарабы жерге тұйықталған жұлдызша, екiншi орамдар – бірізді, тұйықталмаған үшбұрыш құрастыра жалғанған. Тұйықталмаған үшбұрыштың ұштарының қысқыштарына релелер қосылады. Тұйықталмаған үшбұрыштың  қысқыштарындағы кернеу U_р екiншi орамдардың кернеулерiнің геометриялық қосындысына тең:

U_p = U_a + U_b + U_c.                                                                                                      (1.5)

Үшфазалық кернеулердің қосындысы үш еселенген нөл реттілік кернеуге тең болғандықтан, екiншi ретті кернеулерді бірінші ретті кернеулер арқылы көрсетіп, аламыз

U_p = (U_A + U_B + U_C) / K_U = 3U₀ / K_U.                                                                     (1.6)

          Нормалы жағдайда фазалардың кернеулері симметриялы, U_р = 0. Жерге тұйықталмаған ҚТ кезіндегі кернеу U_р = 3U₀ = 0. Жерге ҚТ кезіндегі (бiр және екiфазалық) КТ тұйықталмаған үшбұрышының ұштарының қысқыштарында U_p = 3U₀ / K_U кернеуі пайда болады.

Тура және керi реттілік кернеулерi симметриялық жұлдызшаларды құрастырады және сондықтан қосындысында тұйықталмаған үшбұрыштың тізбегіндегі оның қысқыштарында олар әрдайым нөлді бередi.

          Қаралған сұлба НР сүзгісі (фильтрі) болып табылады. НР сүзгісі (фильтрі) ретіндегі сұлбаның жұмысының қажетті шарты - КТ-ның бірінші орамасының бейтарабын жерге тұйықтау болады.

 

Бiрфазалық кернеу трансформаторының (КТ) нөл реттілік  кернеу сүзгiсіне (фильтріне) жалғанулар сұлбасы

 

Бiрфазалық үшорамдық кернеу трансформаторының (КТ) орамдарының жалғануларының типтік сұлбасы

1.3 сурет - Бiрфазалық кернеу трансформаторының (КТ) НР  кернеу сүзгiсіне (фильтріне) жалғанулар сұлбасы

 

Ток трансформаторының (ТТ) НР ток сүзгiсіне (фильтріне) жалғану сұлбасы. ТТ үш фазада орналастырылады, екiншi орамдардың аттас қысқыштарына параллель жалғастырылады және оларға КА реле орамы          (1.4 суретті қараңыз) жалғанады. Реледегі ток үш фазаның екiншi ретті токтарының геометриялық қосындысына тең:

I_p = I_а + I_b + I_c = 3I₀.                                                                                        (1.7)

Қаралып отырған  сұлба НР токтардың сүзгісі (фильтрі) болып табылады. Ток реледе тек қана бiр-екi фазалық жерге ҚТ кезінде пайда болады. Сондықтан сұлба жерге ҚТ-дан  релелік қорғаныс (РҚ) үшiн қолданылады.

 

1.4 сурет - Ток трансформаторының (ТТ) НР токтар фильтріне жалғану сұлбасы

 

1.3 НР сатылы қорғаныс

 

110 кВ және одан жоғары кернеулі тораптарда НР сатылы номиналды ток қорғанысы (НТҚ), ал бір жақты I₀ тогымен қоректендірілетін радиалды ЭБЖ-де бағытталмаған НР максималды ток қорғанысы (МТҚ) (1.5 суретті қараңыз) кең қолданылады. Сатылы релелік қорғаныс (РҚ) уақыт ұстанымы бар және уақыт ұстанымы жоқ ток кесер тiркесiнен және НР МТҚ-нан  тұрады. Релелік РҚ-тың бiрiншi сатысы  уақыт ұстанымы жоқ ток кесер болып табылады, KA01 ток релесi және KWO қуатының бағыты арқылы орындалады, қорғалатын ЭБЖ-нің бiрiншi жартысындағы ҚТ-дан  тез ажыратуын қамтамасыз етедi. Екiншi саты келесi бөлiмшенiң учаскесінің ток кесерін есепке алады және уақыт ұстанымы   t_II = 0,40,6 с тең болады; ол KA02 релесi және KT1 уақыт релесi арқылы iске асады, қорғалатын ЭБЖ-нің екiншi жартысының релелік РҚ-ын қамтамасыз етедi. Үшiншi саты РҚ-тың  келесi учаскесінің екiншi сатысын есепке алады және  уақыт ұстанымы t_III = 0,91,1 с тең болады, ол КАОЗ және КТ2 релелерi арқылы орындалады, қарама-қарсы ҚС шиналарынан  таралатын ЭБЖ-ін резервтеу үшiн пайдаланылады. Төртiншi саты ең үлкен сезгiштiк коэффициентi бар келесi учаскенің РҚ-ын резервтеу үшiн арналған. Ол КА04 және КТЗ релелері арқылы орындалады. Электр тогын ажыратып тұратын аспаптың (разрядниктердің) әсерiн есепке алу арқылы кесерді орнату үшін iске қосылу уақыты 0,030,06 с болатын KL1 аралық релесi ескерiлген.

а) ток және кернеу тізбектері; б) оперативті тізбектер; в) НР үшсатылы қорғаныстың әрекет ету уақытының сипаттамасы және оны жапсарлас  В релелік қорғанысымен  (РҚ) үйлестіру: t_2A уақытын  t_1B;  t_3A уақытын  t_2B және t_3B.

1.5 сурет - НР төртсатылы бағытталған қорғаныс

 

2 дәріс. Нөл реттілік ток қорғанысының (НРТҚ) қойылымдарын есептеу. НРТҚ-ның сатыларын үйлестіру шарттары

 

Дәрiстiң мазмұны: НРТҚ-ның қойылымдарын есептеу қағидасы (принципі) және НРТҚ-ның сатыларын үйлестіру шарттары келтiрiлген.

Дәрiстiң мақсаты: НРТҚ-ның қойылымдарының есебін және сұлбасын оқып үйрену.

 

Жоғарыда атап өткендей, бағытталмаған НРТҚ трансформаторлардың жерге қосылған бейтарабы желінің бiр жағынан орналастырылған жерінде  ҚТ орынын I_о токтары арқылы бiржақты қоректендірілген ЭБЖ-де қолданылады (2.1, а суретті қараңыз).

НР лездiк кесерлердің қорғаныстың іске қосылу тогы қарама-қарсы қосалқы стансаның (ҚС) шиналарындағы ҚТ кезіндегі     3I_{о mах}  тогын есепке ала отырып орындалады:

I_қ.іқ = k_кес3I_{0 max}.                                                                                                                     (2.1)

Сонымен бiрге бағытталмаған НР ток кесерлерін ( 2.2, а суретті қараңыз) қорғалатын ЭБЖ-нің екi жағынан да жерге тұйықталған бейтараптары болатын торапта қолдануға болады.

НР кесерлер арқылы желілерді қорғау(а); осы кесерлердiң графикалық есептеулері және әрекет ету аймағы (б); 2 және 3 РҚ уақытының және әрекет ету аймақтарының үйлестірілуі

1- I_қ.іқ - W1 ЭБЖ-дегі лездiк кесерлердің қорғанысының іске қосылу тогы; 2- I_қ.іқ2 - W1 ЭБЖ-дегі уақыт ұстанымы бар кесерлердің қорғанысының іске қосылу тогы; 3- I_қ.іқ3 - W2 ЭБЖ-дегі лездiк әрекет ету кесерлерінің қорғанысының іске қосылу тогы; l_қ1, l_қ2, l_қ3,- 1,2,3 кесерлерінің әрекет ету аймағы.

2.1 сурет - НР кесерлер арқылы желілерді қорғау

 

    

2.2 сурет -  I₀ токтары арқылы екiжақты қоректендірілетін тораптағы НР лездiк кесерлердің қорғанысының іске қосылу I_қ.іқ тогын есептеу

 

Осы жағдайда АК0 бағытталмаған кесердің әсерiнiң селективтілігі оның іске қосылу тогының, кесерлер орнатылған қарама-қарсы В ҚС шинасындағы ҚТ кезіндегі және де А ҚС шинасындағы ҚТ кезіндегі қорғалатын ЭБЖ-нен  өтетiн токтарды есепке алу арқылы табылады (2.1, а суретті қараңыз). 3I_{OK l max} немесе 3I_{OK 2 max} токтарының үлкен мәні бойынша кесердің селективтілігін қамтамасыз ететін    I_{қ.іқ. ак} тогы анықталады. Егер  бағытталмаған кесердің сезгiштiгi жеткiлiксiз болса, НР бағытталған кесерді қолдану керек. Есептеу (2.1) өрнегі бойынша орындалады.

Уақыт ұстанымы бар кесерлер (1.5, а суреттегi 2 релені қараңыз) ток және уақыт бойынша келесi W2 ЭБЖ-нің 3 НР лездiк ток кесерін есепке алу арқылы орындалады. Бейтараптар қорғалатын W1 желісінің бiр жағынан орналастырылған жағдайда, W2  ЭБЖ-дегі ҚТ кезіндегі 3I₀ тогы 2 және 3 кесерлерде бiрдей болады. Сондықтан селективтілігінің шартына сүйене, қабылдайды

                    I_қ.іқ2 = k_кесI_қ.іқ3 ,                                                                                 (2.2)

мұндағы        k_кес = 1,2.

Уақыт ұстанымы t₂ = t₃ + t.

Нөл реттілік максималды ток қорғанысы (НРМТҚ). Уақыт қойылымдарын трансформаторлардың релелік қорғаныстарымен (РҚ) үйлестіруде, НРМТҚ, фазалық токтарда іске қосылатын МТҚ-на қарағанда, орамдары Y/ немесе Y/Y сұлбаларымен жалғанған бейтараптары оқшауланған төмендететiн трансформаторлардың ар жағындағы ҚТ кезінде жұмыс iстемейтінiн есепке алу керек, өйткені жоғары кернеу жағында  3I₀  тогы пайда болмайды. Кесерлердің  әрекет ету аймақтары 3I₀ = f(l_P-K) қисығының  I_қ.іқ түзуімен қиылысу нүктесi бойынша график түрiнде, 2.1 суретте көрсетiлгендей анықталады. Берік қорғаныс үшiн, лездiк және уақыт ұстанымы бар кесерлер алдыңғы жалғауларды толық резервтеуші НРМТҚ-мен толықтырылуы керек.

НР бағытталған кесерлер. НР бағытталған лездiк кесерлердің iске қосылу тогы қарама-қарсы қосалқы В стансасының шиналарының ар жағындағы ҚТ кезінде кесер әрекет етпейтіндей етіп таңдалады (2.2, а, б суретті қараңыз). Осы талапты орындау үшiн қабылдау керек

I_қ.іқ = k_н 3I_{о есеп}.                                                                                                                (2.3)

I_оесеп мәні шынайы болатын тораптың сұлбасы және жерлендірілген бейтараптар режимі үшiн анықталуы керек және олар үшін анықталатын токтың мәні максималды болады. Жалпы жағдайда НРМТҚ k_сез = 3I_{o min} / I_{о қ..іқ} - сезгіштігінің коэффициентімен сипатталады.

мұндағы 3I_{o min} - екi жағдай үшiн бір фазалық жерге ҚТ кезіндегі НР минималды ток: қорғалатын ЭБЖ-нің  соңында және резервтелетін учаскенің соңында. Бiрiншi жағдайда нормалы k_сез  1,5, ал екiншi жағдайда – k_сез  1,2 кем емес болып есептеледi.

Уақыт ұстанымы бар кесерлердің қойылымдары.

Уақыт ұстанымы t > 0 болатын кесердің селективтілігі (2.3 суреттегi AK1 қараңыз) оның iске қосылу аймағының  шектелуiмен қамтамасыз етiледi, сонда AK1 кесері келесi W2 учаскесіне орнатылған AK2 жылдам әрекет ететін қорғаныс аймағының шектерiнің ар жағында әрекет етпейді және уақыт бойынша AK2 кесерімен  үйлестіріледі. Осы  шартқа сүйене отырып, қаралып отырған AK1 кесерінің іске қосылу тогы қорғалатын W1 ЭБЖ-нің  ҚТ кезіндегі AK2 РҚ аймағының (W2 ЭБЖ-дегі М нүктесі) соңында пайда болатын ЗI_о тогын есепке алады. АК1 кесерінің іске қосылу тогы (2.4) өрнегі бойынша анықталады

          I_қ.іқ ⁼ k_кес k_т 3I_{оМ mаx} ,                                                                              (2.4)

мұндағы  3I_{оМ mаx} - W2 ЭБЖ-нің  М нүктесіндегі (РҚ аймағының соңындағы токты есепке алу арқылы) жерге ҚТ кезіндегі өтетiн ЗI_о периодты тогының максималды мәнi;

k_т – I_от қоректену тогының қарама-қарсы В ҚС шиналарына қосылған трансформатордың (Т) бейтарабына байланысты ықпалын есепке алатын ток тарату коэффициенті.

k_т = 3I_0W1 / 3I_oW2; уақыт t_кес0,30,5 c; k_кес = 1,1 болғандықтан, k_кес коэффициенті 3I₀ тогының  апериодтық құрамын есепке алмайды.

Егер қарама-қарсы В ҚС шиналарына  орамдары Y₀/Y₀ сұлбасымен жалғанған бейтараптары жерге тұйықталған автотрансформатор немесе трансформатор қосылған болса, онда кесер  НР РҚ есебінен автотрансформаторда (AT) (трансформаторда) қойылған уақыты t = 0 болатын ток және кернеу бойынша басқа кернеудiң жапсарлас торабына немесе осы элементтердiң дифференциалды РҚ аймағының соңына бағытталған ток бойынша сипатталады.

3I_оМ мәнін графикалық әдiс бойынша анықтау және AK1 уақыт ұстанымы бар кесердің әрекет ету аймағы 2.3 суретте келтiрiлген. W1 және W2 желілерінің әртүрлi нүктелерiндегi жерге ҚТ кезіндегі AK1 және AK2 кесер релелерінен өтетiн 3I₀ тогының өзгерiсiнiң (2.3, б суретті қараңыз) I_АК1 және I_АК2 қисықтары салынады. I_АК2 қисығының I_қ.іқАК2 түзуімен қиылысу нүктелерi бойынша W2 желісінде орнатылған В лездiк кесерінің әрекет ету аймағының (М нүктесі) шекарасы табылады.

I_AK1 қисығы бойынша табылған М нүктесі үшiн В кесерінің әрекет ету аймағының соңындағы жерге ҚТ кезіндегі AK1 кесері арқылы өтетiн 3I_oM тогының мәнiмен анықталады. Анықталған 3I_оМ есептелген тогын есепке алу арқылы AK1 кесері анықталады. Анықталған токты (2.4) өрнегіне қойып есептеу арқылы А кесері AK2 кесерінің жұмыс аймағының шегінен тыс жұмыс iстемейтiн I_қ.іқАК1 тогын табамыз. Осы шартты қанағаттандыратын I_қ.іқAK1 тогын тораптың қаралып отырған бөлiмшесiнiң (учаскесінің) НР сұлбасындағы ток тарату коэффициентiн k_T анықтау арқылы, аналитикалық әдісте табуға болады (2.3, а суретті қараңыз).

а) тораптың сұлбасы; б) графикалық есеп; в) орын басу сұлбасы.

2.3 сурет - Уақыт ұстанымы бар НР бағытталған кесерді есептеу

 

Осы  учаскенің орын басу сұлбасында (2.3, в суретті қара) суреттелгендей, W2 ЭБЖ-нің  кез келген нүктесіндегі ҚТ кезінде I_0W1 және I_0W2 токтарының қатынасы тұрақты шама болады және тең:

I_oW1 / I_oW2 = X_oB / (X_oA + X_oB) = k_т.                                                                   (2.5)

Мұнда: I_oW1 = k_тI_oW2.

Кесер аймағының соңындағы ҚТ кезіндегі шарттарда ток I_oW2 =I_{қ.іқ АK2}; осы теңдікті (2.5 ) өрнегіне қою арқылы осы жағдайда AK1 кесеріненI_oW1 = k_тI_{қ..іқ AK2}  тогы өтетiнiн табамыз.

Егер I_{қ.ік AK1} = k_тI_{қ.іқ AK2} қабылданса, ток I_oW2 < I_{қ.іқ АК2} болғанда AK1 кесері бойынша ағатын I_0W1 тогы да I_{қ..іқ AK1} тогынан кіші болады және сонымен бiрге AK1 кесерінің РҚ AK2 кесерінің РҚ әрекет ету аймағының шектерінен тыс жұмыс iстемейдi. Осыны есепке алу арқылы қабылданады:

I_{қ.іқ AK1} =  k_н k_тI_{қ.іқ AK2}.

Нөл реттілік максималды ток қорғанысының (НРМТҚ) сезгіштік сатыларының қойылымдарын таңдау. НРМТҚ-ның сезгіш (үшiншi және төртiншi) сатыларының қойылымдары сезгiштiк және уақыт ұстанымы арқылы бақыланатын тораптың алдыңғы учаскелерінде орнатылған ұқсас РҚ-тың  қойылымдарымен сәйкестіріледі. НРМТҚ-ның сезгіштік сатыларының ток релелері үлкен шамалы ҚТ немесе тербелу токтары аққан кезде ТТ-ның нөлдiк өткiзгiшінде пайда болатын балансты емес токтардың есебінен анықталады.

Қорғалатын ЭБЖ-нің  шектерiнен тыс фазааралық ҚТ кезіндегі балансты емес токтың әсерiмен НРМТҚ-ның селективтіліксіз iске қосылуын болдырмау үшiн РҚ-тың  iске қосылу тогы келесi өрнек бойынша балансты емес токтан көп болып таңдалады:

           I_{қ.іқ НР}  = k_кес I_{бал.ем. max} .                                                                                   (2.6)

Егер қаралып отырған  НРМТҚ-ның уақыт ұстанымы зақымдалған элементте фазааралық ҚТ қойылған РҚ-тың уақыт ұстанымына қарағанда тең немесе кіші болса, бұл шарттар орындалуы керек. Әдеттегiдей, қорғалатын ЭБЖ-нің  келтірілген және қарама-қарсы соңындағы  үш фазаларының арасындағы трансформаторлардың ар жағындағы және  қосалқы стансалардың автотрансформаторларының төменгi кернеуi жағындағы ҚТ кезіндегі балансты емес токтарының есебіненен алу шартына сай болады.

(2.6) өрнекте k_кес = 1,25 тең болып қабылданады, ал I_бал.ем. тогы (2.7) өрнегі бойынша анықталады

          I_бал.ем. = k_бал.ем. I_есеп.,                                                                                          (2.7)

мұндағы I_есеп  үшфазалық ҚТ тогына сәйкес келедi;

k_нб тең болып қабылданады: 0,05 – аз еселiлiктерде I_к = (2-3)I_ном; 0,05-0,1 - үлкен еселiлiктерде, бiрақ (0,7-0,8)I_К10 еселiлiгiнен  аса басым түспейтiн (I_К10 - 10% қателiк болғандағы ТТ-ның бірінші ретті тогының шектi еселiлiгi).

 

3 дәрiс. Сипаттамасы сатылы дистанциялық қорғаныстың (ДҚ) құрылымдық сұлбасы, кедергi релесiнің (КР) iске қосылу сипаттамалары  және  комплекстi  жазықтықтағы  олардың  суретi

Дәрiстiң мазмұны: жоғары кернеу желілерінің үшсатылы ДҚ-тың жұмысы және мақсаты зерттеледi. КР-нің iске қосылу сипаттамаларының негiзгi түрлерi келтіріледі.

Дәрiстiң мақсаты: желілерді фазааралық ҚТ-дан ДҚ-ның жұмысының логикасы зерттеледi.

3.1 Сипаттамасы сатылы дистанциялық қорғаныстың (ДҚ) құрылымдық сұлбасы

 Отандық энергия жүйелерінде ДҚ фазааралық ҚТ кезіндегі әрекеттер үшін қолданылады, ал бiрфазалық ҚТ кезіндегі әрекеттер үшін өте қарапайым НРМТҚ қолданылады. 3.1 суретте бағытталған өлшеуіш дистанциялық органдары (ДО) бар фазааралық ҚТ үшсатылы ДҚ-тың ықшамдалған құрылымдық сұлбасы келтiрiлген. Қорғаныстың төрт функционалдық бөлiгi болады (3.1 суретте пунктирмен қоршалған): 1 - өлшеуіш, 2 - логикалық, 3 - атқарушы, 4 - қосалқы.

       Өлшеуіш бөлiк (1) ҚТ орынының алшақтығын немесе айқынырақ айтсақ, өлшеу шектерiндегi пайда болған зақымдалу дәрежесінің барлық аймағын анықтайтын ДО-дан тұрады. Дистанциялық өлшеуіш орган (ӨО) ҚТ қуатының (шиналардан желі бойымен)  нақтылы бағыты кезінде жұмыс iстейтiн бағытталған минималды КР көмегiмен орындалады. КР кернеу трансформаторы (КТ) және ток трансформаторы (ТТ) арқылы бірінші ретті кернеулерге U_p-б.р және токқа I_р.б.р қорғалатын ЭБЖ-нің басында қосылады. КР-нің қысқыштарындағы екiншi ретті кернеу U_p = U_p.б.р  / K_U, ал екiншi ретті ток            I_р = I_р.б.р  / К_I. Реленiң кiріс қысқыштарындағы кедергi келесі өрнек бойынша анықталады:

           

                                                                    ,                                                                                     (3.1)

мұндағы  Z_p.бр = U_р.б.р / I_р.б.р - реленің қысқыштарына келтірілген кедергiнiң бірінші ретті мәнi.

Бірінші ретті  кедергi Z_қ.іқ = Z_іқ.p(K_U / K_I) ДҚ -тың iске қосылу кедергiсі деп аталады. 3.1 суретте бейнеленген үшсатылы ДҚ-тың әрбiр сатысы үшiн I, II, III аймақтардың (сатылардың) шектерiндегi ҚТ кезінде сәйкесiнше жұмыс iстейтiн ДО-ның KZI, KZII, KZIII өз жеке комплектiлері орнатылған.

Зақымдалу аймақтарын дұрыс анықтау үшiн әртүрлi екiфазалық ҚТ кезіндегі ДҚ-тың әрбiр сатысында үш КР-ін орнату керек, бірінші - АВ фазаларының арасындағы ҚТ кезіндегі әрекеті үшiн, екiншi - ВС фазаларының арасындағы ҚТ кезіндегі әрекеті үшiн  және үшiншi - СА фазаларының арасындағы ҚТ кезіндегі әрекетi үшiн. Әрбiр сатыда үш өлшеуіш КР бар сұлба үш жүйелі атауын алды.

Жеңiлдету үшiн 3.1 суретте бiр KZBC комплектi көрсетiлген және екi басқа KZAB және KZCA комплектілерін қосу орыны көрсетiлген. KZ өлшеу релелерi іске қосылғанда екіншi ДҚ-тың логикалық бөлiгі жұмыс істейді. Логикалық бөлік (2) екі уақыт органынан тұрады: КТ2 (екінші саты t_II) және КТЗ (үшінші саты t_III). ДҚ-тың бірінші сатысында бәсеңдiк болмайды, (t_I = 0). НЕМЕСЕ, ЖӘНЕ, ЕМЕС логикалық органдары (ЛО) KZ өлшеу релелерiнен және блоктайтын бөлiктiң элементтерiнен (4) сигнал қабылдап, уақыт органына (УО) және өлшеу органына (ӨО) әсер ететін шығыс сигналдарын құрайды. Атқарушы орган (3) (АО). ӨО-ы КТ2, КТЗ уақыт органдарынан немесе тiкелей KZI, АВ (ВС, СА) өлшеу релелерінен сигналды қабылдап, ажыратқыштың ажыратылуына команда береді. Атқарушы орган (АО) электромеханикалық аралық реле арқылы немесе тиристорлардан құралған статикалық құрылым түрiнде орындалады.

а)

б)

а) құрылымдық сұлба; б) уақыт ұстанымының сипаттамасы.

3.1 сурет - Үшсатылы дистанциялық релелік қорғаныс (ДРҚ)

Қосалқы блоктайтын құрылым (4) қорғалатын ЭБЖ-де зақымдалу  жоқ болған кезде ДҚ-тың дұрыс емес (жалған) іске қосылуы мүмкіндігі режимдерінде автоматты түрде жұмыс істеуден шығару арқылы ДҚ-тың жұмыс істеуін блоктау үшін қолданылады. Мұндай режимдерге энергетикалық жүйедегі тербелутер және ДҚ-ды қоректендіретін кернеу трансформаторларының (КТ) тізбектеріндегі зақымдалулар жатады. Құрылым (4) КТ-ның тізбектеріндегі зақымдалулар кезінде жұмыс iстейтiн тербелу кезіндегі блоктау құрылымынан (ТБҚ) және кернеу кезіндегі блоктау құрылымынан (КБҚ) тұрады.

Тербелу кезіндегі блоктау құрылымы (ТБҚ). Тербелу кезінде ДҚ орнатылған орында кернеу U_p кезеңді (периодты) төмендейді, ал қорғалатын ЭБЖ-дегі ток I_р көбейеді, сәйкесiнше Z_p = U_p/I_p азаяды. U_p, I_p және Z_p мәндерін сезінетін лезде жұмыс iстейтiн кедергі релесінің (КР) өлшеу органдары (ӨО) жұмысқа қосылуы мүмкін, ал осы ӨО-ның жұмысқа қосылуы ДҚ-тың бірінші сатысының дұрыс емес (жалған) іске қосылуын тудырады. Екiншi және үшiншi сатылардың уақыт ұстанымы болады және әдеттегiдей олар тербелутер кезеңінің (периодының) уақытында iске қосылуға үлгермейдi. Сондықтан тербелу кезіндегі блоктау құрылымы (ТБҚ), 3.1 суретте көрсетiлгендей, бiрiншi сатыны блоктайды, ал екiншi сатының жұмыс істеу уақыты (t_II < 1 с) аз болған жағдайларда екiншi сатыны да блоктайды.

Кернеу кезіндегі блоктау құрылымы (КБҚ).

Кернеу трансформаторларының (КТ) кернеу тізбегіндегі зақымдалулар кезінде кедергі релесіне (КР) келтірілген кернеу U_p жоғалып кетеді немесе кенет төмендейдi. Осының нәтижесінде осы кернеуге қосылған КР-лері жұмысқа қосылады және ол ДҚ-ты дұрыс емес (жалған) іске қосады.

Кернеу тізбектерінің зақымдалусыз күйiнде КБҚ-ның шығысынан, ЖӘНЕ элементтерінде сигналдың пайда болуына рұқсат беретiн, барлық ЖӘНЕ логикалық элементтерінің кірісіне 1 логикалық сигналы келеді және егер КР-нің  ӨО-дары iске қосылса, ДҚ-тың жұмысқа қосылу мүмкіндігі болады. КТ тізбегінде зақымдалулар болған кезде кернеу кезіндегі блоктау құрылымының (КБҚ) шығыс сигналы логикалық 1 сигналынан логикалық 0 сигналына өзгереді, бұл И элементінің жұмысын блоктайды, яғни оның шығысында сигналдың пайда болу мүмкiндiгі болмайды.

Дистанциялық қорғаныстың (ДҚ) жұмысы.

Нормалы режимде Z_p = U_p.н/ I_р.н = Z_р._н,

(мұндағы U_p.н, I_p.н, Z_p.н - Z_p.н кедергiсі ең кiшi мәндi алғандағы КР-нің қысқыштарындағы максималды жүктеме режиміндегі кернеу, ток, кедергі).

Барлық сатылардың КР-рің iске қосылу кедергiлерiнің мәні аз болып таңдалынады, Z_р.н.min. Сондықтан барлық сатылардың КР, сәйкесінше ДҚ  негiзiнен жұмыс iстемейдi.

Қысқа тұйықталу (ҚТ) режиміндегі жұмыс.

Егер ҚТ бiрiншi сатының шектерiндегі К1 нүктесінде пайда болған болса, (3.1,б суретті қараңыз), онда Z_p<Z_I, KZI іске қосылады, тербелу кезіндегі блоктау құрылымы (ТБҚ) іске қосылады, И1 кірісінде үш сигнал: ТБҚ-да, KZI және КБҚ-да сигналдар пайда болады. И1 шығысында KZI іске қосылғаны туралы сигнал пайда болады, осы сигнал ӨО-на келеді; ДҚ уақыт ұстанымынсыз (t = 0) ЭБЖ-сін  ажыратады.

I аймақтағы ҚТ кезінде KZI ӨО-нан басқа да KZII және KZIII ӨО жұмыс iстейдi, бiрақ II және III сатылардың уақыт ұстанымы болады және сондықтан I саты ертерек жұмысқа қосылады. Егер ҚТ II аймақта (K2 нүктесi) болса, бірақ І аймақтың шектерінің ар жағында болса, KZI жұмысқа қосылмайды, тиiсті НЕМЕСЕ, ЖӘНЕ, ЕМЕС  логикалық элементтері арқылы жұмысқа қосылған KZII және KZIII ӨО КТ2 және КТЗ релелеріне сигналдарды жібереді. КТ2 релесі t_II  уақытымен КТ3 релесінен бұрын іске қосылады және ӨО-на сигнал береді, соңғысы ЭБЖ-нің ажыратқышының ажырату тізбегін тұйықтайды. II аймақтың шектерінің ар жағындағы ҚТ кезіндегі ҚТ нүктесінде, бірақ  III аймақтың шектеріндегі KZI және KZII жұмыс істемейді, КТ3 релесінде fin уақыт ұстанымы бар KZIII іске қосылады, және содан соң өлшеу органының (ӨО) шығыс элементi ажыратуға команда бередi.

Кедергі релелерінің (КР) сипаттамаларын суреттеу үшiн комплексті жазықтықты қолдану. Кедергi комплексті шама болып табылады, сондықтан кедергі релелерінің (КР) іске қосылу сипаттамаларын  Z_c.p (Z_p, _р) және олардың қысқыштарындағы кедергілерді (Z_Р)  R, jX остерiндегi комплекстi жазықтықта суреттеу ыңғайлы. Осы жағдайда нақты шамалардың остерi бойынша - активті кедергiлер R, жорамал шамалардың остерi бойынша - реактивтi кедергiлер X белгіленеді. Реле қысқыштарындағы толық кедергi Z_p = U_р/I_р активті және реактивтi құраушылар арқылы комплекстi сан Z_p = R_p + jX_p = Z_pe^j  түрiнде өрнектелінеді және R_p және jX_p координаталы вектормен R, jX остерiнде суреттеледі. Бұл вектордың шамасы |Z_p | = модулымен, ал оның бағыты - tg _р = X_p/R_p  болғандықтан, X_p және R_p байланысымен анықталатын _р бұрышымен сипатталады.

Реленiң iске қосылу сипаттамаларының графикалық суретi.

3.2 суретте бейнеленген кедергі релелерінің (КР) негiзгi түрлерiнiң іске қосылу сипаттамалары Z_p = Z_p.іқ шартын қанағаттандыратын нүктелердiң геометриялық орындарын көрсетеді. Сипаттаманың сызықталған бөлiгiндегі Z_pZ_p.іқ  реленiң жұмыс істеу облысына сәйкес келеді. Сызықталған бөлiктiң шектерiнен шығатын Z_p мәнінде, яғни  Z_p > Z_p.іқ болғанда, реле жұмыс iстемейдi.

Реленiң iске қосылу сипаттамасы  қабылданған әрекет ету аймағы шектерiндегi (Z') ҚТ кезіндегі реленің жұмысын қамтамасыз етуi керек. Электр доғасының кедергiлерiн есепке алу арқылы  Z_p = Z_K + R_д векторы, қорғалатын ЭБЖ-нің учаскесіндегі ҚТ кезіндегі ОАВС төрт бұрыш ауданы шектерiнде, 3.2, д суретте көрсетілгендей орналаса алады.

Егер реленiң іске қосылу сипаттамасы, 3.2 суретте көрсетілгендей, ЭБЖ-нің ҚТ кезіндегі Z_p кедергiсiнiң векторы болатын (3.2,д суреттегі ОАВС ауданы) комплекстi жазықтықтың облысын қамтитын болса, ҚТ кезінде  реленің жұмыс істеуі қамтамасыз етiледі.

3.2 сурет - Кедергi релесiнiң (КР) iске қосылу сипаттамасы

Алайда кедергi релесiнiң (КР) iске қосылу облысы шектеулi болады: реле жүктеменiң кедергiсiнде (Z_жұм.min кезінде) және тербетулерде жұмыс iстемеуi керек. Ол үшiн  Z_жұм.min және Z_терб векторлары реленiң iске қосылу облысының шектерінен тыс орналасуы керек, яғни Z_р.іқ < Z_жұм.min шарты және мүмкіндігінше Z_p.іқ < Z_терб. шарты сақталуы керек.

Толық кедергiнің бағытталған релесі (3.2, б суретті қараңыз) _р бұрышына тәуелді Z_p.іқ мәнін алады. Оның іске қосылу сипаттамасы координаталар арқылы өтетiн дөңгелекпен бейнеленедi. Бұрыш _р = _м.сез болғанда, іске қосылу кедергiсінің мәнi максималды болады;

мұндағы _м.сез - Z _p.іқ = Z _{p.іқ max} , яғни 0B дөңгелектiң диаметрiне тең болатын реленiң максималды сезгiштiгiнiң бұрышы.

          Осы реленiң iске қосылу сипаттамасының _р бұрышынан тәуелдiлiгі мына өрнекпен өрнектеледі:

Z _p.іқ = Z _{p.іқ max} cos(_м.сез - _р).                                                                           (3.2)

 Реле III квадрантта орналасқан Z_p мәнінде жұмыс iстемейдi. Егер қуат ҚС шиналарына бағытталса, бұл оның iске қосылмағанын бiлдiредi. Демек, қарастырылған реле бағытталған болып табылады. ЭБЖ-нің басында зақымдалу болған кезде интегралды микросұлбалардан жиналған релелер (ИМР) сияқты бағытталған релелерде де "өлі аймақ" болады.

          Эллипстік сипаттамалы реле. 3.2, г суретте эллипс түрінде болатын бағытталған реленің сипаттамасы көрсетiлген. Мұндай реленiң Z _p.іқ iске қосылу кедергiсі  _р бұрышына тәуелдi болады және  _р = _м.сез  болғанда мәнi ең үлкен болады. Алдыңғы жағдайдағыдай _м.сез  бұрышы _л бұрышына тең болады _м.сез=_л. Z _{p.іқ max} кедергiсiнің мәнi эллипстің үлкен осiне тең.

Айналмалы сипаттамамен салыстырғанда эллипстік сипаттаманың жұмыс облысы кiшi болады. Бұл реленің тербелулерін және шамадан тыс жүктеулерін есепке алуға  жақсы мүмкiндiк бередi, бiрақ R_а ауыспалы кедергiсі  арқылы ҚТ кезіндегі  сезгiштiкті нашарлатады.

         Сипаттамасы көпбұрыш түрiндегi реле. Формасы төртбұрышты болатын бағытталған КР-нің сипаттамасы 3.2, д суретте көрсетiлген. Өзге сипаттамалардан көрi, реленің төрт бұрышты сипаттамасы көбiнесе, ҚТ кезіндегі Z_p кедергісінің векторларының орналастырылу облысының контурымен дәл келедi және бұл тараптан қарағанда өте тиiмдi (рационалды) болып табылады. Ауыспалы кедергi арқылы ҚТ-ды екi жақты қоректендіру кезінде оның әрекет етуін қамтамасыз ету үшiн реленiң аймағының кеңейтілуiн ескеретiн ОА' және ВС' сипаттамасының варианты пунктирмен көрсетiлген.

ДҚ-тың үшiншi аймағы үшiн қолданылатын үшбұрыш формасындағы сипаттама 3.2, е суретте көрсетiлген. Ол Z_{жұм min} = 0,9U_ном /I_{жұм тах} кедергісінің ең төменгi (минималды) мәніне сәйкес келетiн I_{жұм max} жүктеме тогының үлкен мәндерiнде Z_p кедергісін  есепке алу арқылы сипатталуына мүмкiндiк бередi, және алыстағы ҚТ жағдайындағы R_а ауыспалы кедергiлерiнің  мәні үлкен болғанда КР-сін iске қосады.

4 дәріс. Статикалық кедергі релесінің (СКР) орындалу қағидалары (принциптері). Жартылай өткiзгiштік ДҚ-2 кедергi релесiнiң принциптік сұлбасы

Дәрiстiң мазмұны: ЭПЗ-1636 панелінің ДҚ-2 комплектісіне жинақталған желінің ДҚ-тың статикалық кедергі релесін (СКР) орындаудың негізгі қағидалары (принциптері) келтіріледі.

Дәрiстiң мақсаты: екi электр шамаларының абсолюттi мәндерiн салыстыруға негiзделген координаталардың басы арқылы өтетiн іске қосылу сипаттамасы айналмалы релені құрастырудың негiзгi қағидаларын (принциптерін) оқып үйрену.

Статикалық кедергі релелерінің (СКР) орындалу қағидалары (принциптері).

КР-нің барлық түрлері абсолюттi мәндер немесе екi немесе бiрнеше электр шамаларының фазаларының салыстыруына негiзделген. Бұл шамалар синусоидалы кернеулерді U₁,U₂, ... , U_n[U₁ = U_1m sin t, U₂ = U_2m sin(t + ₂) және тағы басқалар] көрсетеді. Олардың әрқайсысы РҚ орнатылған жерде өлшенетін кернеудің U_p және токтың I_p сызықтық функциясы болады.

U1 = KU1Up + KI1Ip; U2 = KU2Up + KI2Ip; …………………… Un = KUnUp + KInIp.

(4.1)

K_U1 - K_Un (4.1) коэффициенттері тұрақты шамалар болып табылады. Олардың мәнi формасын және iске қосылу сипаттамасының қойылымын анықтайды. K_I1 – К_In коэффициенттері - кедергілерінің өлшемдері болатын комплексті сандарды көрсетеді, aл K_U1 - K_Un коэффициенттері - нақ сандарды көрсетеді.

Екi электр шамаларының абсолюттi мәндерiнiң салыстырылуына негiзделген, жартылай өткiзгiштік КР-сі, әдетте бұл шамалардың диодтық түзеткiштерде олардың түзетілуiнен кейiн салыстырылуы арқылы орындалады. Салыстырылатын шамалар ретiнде U_p және I_р шамаларынан түрлендірілген U₁ және U₂  пайдаланылады.

          Сипаттамасы айналмалы бағытталған КР-сі (4.1 суретті қараңыз) (4.1) өрнегі бойынша координаталар басы арқылы өтетiн дөңгелек түріндегi iске қосылу сипаттамасын алу үшiн екi кернеудiң (U₁ және U2) шамаларын салыстыруға негiзделген, қабылданды: кернеу бойынша коэффициент К_U1 = 0, ал ток I_р болған кезінде ток бойынша коэффициент K_I1 =K_I2 = -K_I.

Осыны есепке алу арқылы салыстырылған шамалардың өрнегі келесi түрде болады:

U₁ = K_II_p; U₂ = K_UU_p - K_II_p,                                                            (4.2)

мұндағы К_U -TV1 қосалқы кернеу трансформаторының трансформациялау коэффициентi.

 

4.1 сурет - Бағытталған кедергі релесінің (КР) іске қосылу сипаттамасы

 

Салыстырылатын кернеулер: U1 жұмыс (іске қосылуға жұмыс iстейтін) және U2 тежегiш (оған қарсы жұмыс iстейтiн) кернеулер түрлендiргiштермен (ток I_р және U_p кернеу) және TV1 қосалқы кернеу трансформаторы және екi бірінші w1 және екiншi w2 орамдары бар TAV1 трансреакторынан тұратын сумматорлар арқылы қалыптасады (4.2 суретті қараңыз). Трансреактордың (TAV1) бірінші және екiншi орамдарының екi жұптарында да оралым саны бiрдей болады. Әрбiр екiншi орам бiрдей R9, R11 немесе RIO, R12 активті кедергiлерiне тұйықталған. Қабылдаймыз, қаралып отырған кедергі релелері (КР) АВ фазасының U_AB кернеуіне және  I_р = I_А – I_B қосылған (ВС және СА фазаларына қосылған релелер сол сияқты орындалады). Up кернеуі TV1 қосалқы кернеу трансформаторының екiншi тарабына K_UU_p, кернеуiн құрастыра трансформацияланады.

I_А және I_B токтардың әсерiнен  TAV1 трансреакторының әрбiр екiншi орамында алғашқы токтардың пропорционал айырымдары одан 90° жылжытылған (4.2, в суретті қараңыз) бiрдей электр қозғаушы күштері (ЭҚК) Е=-jK_II_p индукцияланады. Е ЭҚК әсерiнен екiншi орамдардың контурларында Е ЭҚК-нен  бұрышына қалатын, екінші контурдың X және R қатынасымен анықталатын  I_T = E/(R + jX)  I_p бiрдей токтары пайда болады.  U’₂ = U’’₂ = I_TR_T кернеулері I_т тогы сияқты дәл осылай Е ЭҚК-нен  бұрышына  жылжыған     (4.2, в суретті қараңыз). I_т = I_р есепке алумен, кернеу U₁ = K_II_p болады.

Мұнда K_I – I_р векторынан  = 90° -  бұрышына жылжытылған комплексті шаманы көрсететін I_р тогының U_T кернеуіне түрлендiрілу коэффициенті. К_I модулі және  жылжу бұрышы трансреактордың (орамдардың қатынасы w₁/w₂, Х, ТАV1, R_т кедергісі) параметрлерiнен тәуелдi болады. TV1 және TAV1 екінші қысқыштарынан алынған  U_н, U_т кернеулері (4.2, а суретті қараңыз) U₁ және U₂ кернеулерін құруға қолданылады. Жұмыс кернеуі U₁ = К_II_р түзеткiшке VS1  келтіріледі. U₂ тежегiш кернеуі U_H = K_UU_p және U_T = -K_II_p кернеулерінің геометриялық қосындысымен  құрылады.

Осылай алынған кернеу U₂ = K_UU_p – K_II_p түзеткiш VS2 кiрісіне беріледі. Түзетілген кернеулер |U₁| и |U₂| салыстыру сұлбасындағы кернеулер балансында мәні бойынша салыстырылады. U_шығ=|U₁|-|U₂| салыстыру сұлбасының шығыс қысқыштарындағы қорытынды кернеуi.

Шығыс қысқыштарына қосылған сезіну органы (СО) U_шығ таңбасын сезінетін нөл-индикатор (НИ) ЕA болып табылады. U_шығ кернеуінің пульсацияларын тегiстеу үшiн НИ ЕA 100 Гц айнымалы құрамды өткiзбейтiн L₁C₄  жиiлiк фильтр-бекiтпе орнатылады (4.2, б суретті қараңыз). Осының нәтижесінде  ЕА кiрісіне |U₁| және |U₂| түзетілген кернеулердің тұрақты құрамының айырымдарына тең салыстыру сұлбасының U_шығ кернеуі беріледі, басқаша айтқанда айнымалы құрамның периодындағы (100 Гц)  олардың орташа мәндерiнiң айырымы. Реле НИ |U₁|>|U₂| болғанда iске қосылады. Реленiң әсерiнің басталуы теңдiкпен сипатталады

|U₁| = |U₂|, немесе |K_II_p| =  |K_UU_p - K_II_p|.                                                                (4.3)

Іске қосылу шегіндегі реленiң әсерiнiң шартын Z_c.p арқылы өрнектеуге болады. Ол үшiн  (4.3) шартын қанағаттандыратынын Z_p = U_p/I_p кедергісінің   Z_c.p болып табылатынын ескерiп, (4.3) теңдiгінің екi бөлiгiн де K_U және I_р мәндеріне бөлемiз:

|K_I / K_U|=|(U_p / I_p)-(K_I / K_U)|.

Өрнектеулерден кейiн аламыз

Z_p.іқ=2(K_I/K_U)=2R.                                                      (4.3 а)

          (4.3a ) теңдеуі бағытталған КР-нің координаталар басы арқылы өтетiн дөңгелек формасында болатын iске қосылу сипаттамасы болып табылады      (3.2, б суретті қараңыз). Бұл дөңгелектiң радиусы (R) |K_I/K_U| өрнегіне тең болады; K_I/K_U векторы дөңгелектiң ортасының  берілген Z_қ қойылымымен  R, jX комплекстi жазықтығындағы координаталары басына қатынасын анықтайды.

 

а) ықшамдалған салыстыру сұлбасы; б) КР-нің сұлбасы; в) трансреактордың векторлық диаграммасы; г) реленің сипаттамасы.

4.2 сурет - ДҚ-2 комплектіндегі жартылай өткізгіштік КР-нің құрылымдық сұлбасы

Бағытталған КР-нің іске қосылу кедергісі Z _p.іқ тұрақсыз, _р бұрышының (Z_p кедергiсiнiң бұрышы) өзгерiсімен өзгередi, 4.2, г суреттен көруге болады.  Бұрыш _р = _м.сез болғанда, кедергінің мәні  Z _{p.іқ max} = Z’_p = 2(K_I/K_U) максималды болады. Z _{p.іқ тах} векторының бұрышы K_I векторының  бұрышына тең болады, бұл _м.сез =90°- бұрышының TV1 трансреакторының X және R параметрлерiмен анықталатынын бiлдiредi (4.2, а суретті қара).

Барлық басқа мәндерде

_{р  м.сез} , Z _p.іқ = Z _{p.іқ max} соs(_м.сез -- _Р) = 2(K_I/K_U) соs(_м.сез - _р).

 

5 дәрiс. ЭПЗ-1636 панелiнiң дистанциялық қорғанысы (ДҚ)

 

Дәрiстiң мазмұны: ЭПЗ-1636 панелiнiң токтық, кернеулік және логикалық тізбектерінің ықшамдалған сұлбасы қаралған.

Дәрiстiң мақсаты: ЭПЗ-1636 панелiнiң ДҚ-ның конструктивтiк орындалуын және логикасының жұмысын оқып үйрену.

 

Тұйық жерлендірілген бейтараптармен жұмыс iстейтiн 110 кВ және одан жоғары кернеуi бар электр тораптарында, іс жүзiнде барлық желілерде фазааралық ҚТ кезінде жұмыс істейтін  ДҚ  орнатылады.

          ЭПЗ-1636 панелiнiң дистанциялық қорғанысы (ДҚ) үш сатылы Z толық кедергiсін сезгіш релемен орындалады. 5.1 суретте айнымалы ток тiзбегi және қорғаныс кернеуi көрсетілген. Қорғаныс координаталар басы арқылы өтетiн айналма сипаттамалары бар алты бағытталған кедергi релелерiнен тұрады. ДҚ-2 комплектінiң 1РС-ЗРС  үш релесі I және II сатылардың дистанциялық органының функцияларын орындайды.

Нормалы режимде күрделi релелердiң санын қысқарту мақсатында ДЗ-2 комплектісінiң 1РС-ЗРС  үш релесі I сатының Z_c.pl iске қосылу қойылымын алады. ҚТ  кезінде, I сатының әсерiнiң уақыты өткен соң, қойылым 1РП аралық реленiң түйіспелері арқылы автоматты өзгередi. Соңғысы (5.1 және 5.2 суретте көрсетiлгендей) III сатының  КР-нің  ҚТ кезінде іске қосылады және 0,1-0,2 с кешігумен жұмыс iстейдi.

КРС-1 комплектісінің КР-сі іске қосу органының және III сатының қорғаныс функцияларын орындайды. Желінің басындағы ҚТ кезіндегі сенiмдi жұмысы үшiн, осы релелер үшін эллипстік сипаттамасын және сипаттамасының III квадрантқа жылжуын алу мүмкiндiгі болады. Екi комплекттің КР-сі екi фазалардың токтарының айырымына және  тиiстi фазааралық кернеулерге (ҚТ  ілмегі) қосылған. Өлі аймақты жою үшін, сипаттаманың I немесе III квадрантқа ықтимал жылжуын есепке алумен  (трансреакторлар және R13 және R27 резисторының параметрлерінің теңсіздігі), дистанциялық органның КР қосымша үшінші бос фазаның кернеуі беріледі. Сонымен бiрге панельде екi блоктау құрылымы ескерiлген: ДҚ-2 комплектісіне кiретін кернеу тізбектеріндегі зақымданулардағы блоктау; тербелу кезіндегі КРБ-126 немесе 125 түріндегі блоктау. Үшсатылы ДҚ-тың логикалық сұлбасының тізбектері күрделі болғандықтан ықшамдалған сұлбамен көрсетілген (5.2 суретті қараңыз).

Сұлбада КРС-1 комплектісіне кіретін, III сатының дистанциялық органы  (ДО) және ДҚ-тың қосып жіберу органы (ҚЖО) функцияларын орындайтын үш КР-нің түйіспесі көрсетiлген. ҚТ кезінде бұл КР-нің түйіспелері тұйықталады және 2ПР релесін iске қосады. Бұл реле қосып жіберу органының (ҚЖО) қайталауышы болып табылады. Ол өз түйіспелерімен 1PB және 2PB уақыт релелерін қосып жіберуге қойылым береді. 1PB уақыт релесi екi түйіспесімен (тез әсер ететін және табанды) II сатының уақыт ұстанымын қамтамасыз етедi, 2PB релесі III сатының уақыт ұстанымын қамтамасыз етедi; ұстап қалу орамы ажырату тізбегінде қолданылады; кернеу трансформаторларының (КТ) тізбектеріндегі зақымдануларда ДҚ-2 комплектіндегі блоктау құрылымы сигнал бередi; қорғаныс  iстен шықпайды, өйткенi КРБ-126 құрылымынан қосып жіберу тогы қолданылады; қажеттiлiк жағдайда қорғаныс арнайы ажырататын (сұлбада көрсетiлмеген) құрылыммен жұмыстан шығарыла алады; сұлбада автоматты қайтадан қосу (АҚҚ) әсерімен 1РПУ₁ және 6РП үдеу релелерінің түйіспелерімен қорғаныстың II және III сатыларының үдеуi ескерiлген             (5.2 суретті қараңыз); операциялық күшейткіште (ОК) сезіну органы (СО) ретінде нөл-индикаторы бар кедергi релесiнің (КР) барлық сатысымен зауыттан әкелiнедi, олар үшiн ± 15 В қоректендіру блогы орнатылады.

Сонымен, ЭПЗ-1636 панелiнiң ДҚ I саты шектерiндегi (0,85 қорғалатын желінің ұзындығы) фазааралық ҚТ кезіндегі жылдам ажыратуды және келесi учаскедегі фазааралық ҚТ  кезіндегі II және III сатылардың уақыт ұстанымдарымен ажыратуларын резервтеуді қамтамасыз етедi. Бұл ДҚ практикада қазiргі уақытта, Ресей энергетикалық жүйелеріндегі 220 кВ желілерінің көпшiлiгiнде қолданылады. ЭПЗ-1636  панелінің  ДҚ-ның толық сипаттамасы [2] берiлген. Жоғарыда қарастырылған фазааралық ҚТ  кезіндегі үшсатылы ДҚ-тан тысқары, ЭПЗ-1636  түрiнiң панелiнде болады: фазааралық ҚТ-дан - уақыт ұстанымсыз жұмыс iстейтiн екі релелі ток кесер; жерге ҚТ-дан - НР төртсатылы токтық бағытталған қорғаныс; қорғалатын желідегі токтың бар болуын бақылауы үшiн - ажыратқыштардың зақымдалуды резервтеу құрылымының (ААРҚ) сұлбасында қолданылатын екi үшфазалық ток релелерi.

 

 

5.1 сурет - ДҚ-2, КРС және КРБ айнымалы ток тізбегінің сұлбасы

ДО І сатысының уақыт ұстанымынан ІІ саты уақыт ұстанымына ажыратып-қосу релесі Қорғаныстың қосып жіберу органдарының реле-қайталауышы     ДО реле-қайталауышы (лездік өлшеуді бекіту)       І саты         3РП және КРБ релелерінің бір уақытта әрекет етуін бекіту, ІІ сатыны жұмысқа енгізу І және ІІ сатыларының уақыт релесі Аз уақыт ұстанымы бар ІІ саты   Үлкен уақыт ұстанымы бар ІІ саты   ІІІ саты   ІІІ саты уақыт релесі   ІІ және ІІІ саты үдеу релесі       КРБ тербелісі кезіндегі бұғаттау                   Ажыратқыштың ажырату тізбегі

 

5.2 сурет - Дистанциялық қорғаныстың (ДҚ) ықшамдалған логикалық сұлбасы

 

6 дәріс. Іске қосылу сипаттамасы күрделі, интегралды микросұлбаларда (ИМС) орындалған кедергі релелері (КР). Дистанциялық қорғаныстың қойылымын таңдау

 

Дәрiстiң мазмұны: ШДЭ-2801 панелінің комплектісіне интегралды микросұлбалардан (ИМС) жинақталған кедергі релелерін (КР) орындаудың негізгі қағидалары (принциптері) келтірілген.

Дәрiстiң мақсаты: интегралды микросұлбалардан (ИМС) жинақталған кедергі релелерін (КР) орындаудың негізгі қағидаларын (принциптерін) және дистанциялық қорғаныстың (ДҚ) қойылымын есептеу әдістемесін оқып үйрену.

 

 

6.1 Күрделі сипаттамалардың түрлері және ерекшеліктері

 

 Күрделi сипаттамалар - көпбұрыш формасында болатын немесе түзулердiң кесiндiлерi бар дөңгелектерiнiң доғаларының тiркесiнiң құрамасы. Күрделi сипаттамалар айналма және эллипстік сипаттамалармен салыстырғанда R_п ауыспалы кедергiсі арқылы КР-нің зақымдалуларды сезгiштiгiн жоғарылатады және максималды жүктеме режимдеріндегi кедергiлердi есепке алу арқылы ұзын ЭБЖ-де олардың әрекет ету аймақтарын үлкейтуге мүмкiндiк бередi. Сипаттамасы күрделi релелер фазалар немесе үш, төрт кернеулердiң абсолюттi мәндерiнiң салыстырылуымен, (4.1) бойынша орындалады. Төрт бұрыш, үшбұрыш формасындағы сипаттамалар практикалық қолдану тапты.

Сипаттамасы төрт бұрышты ДҚ-тың бiр салыстыру сұлбасында төрт шамалардың фазаларының салыстырылуы орындалатын КР-сі. Салыстырылған шамалар (U₁ – U₄ кернеулерi түрінде) қалыптасады:

 

U₁ = K_U1U_P + K_II_p = К_U1 I_P(Z_P –Z₁) = K_U1 I_p Z₁;

Z₁ = -K_I1 K_U1 ;

U₂ = K_U2U_p + K_I2I_p = K_U2I_p(Z_p –Z₂) = K_U2 I_p Z₂;

Z₂ = -K_I2 / K_U2;

 U₃ = K_U3U_p + K_I3I_p = K_U3I_p(Z_p -Z₃) = K_U3I_pZ₃;                                                (6.1)

Z₃ = -K_I3 / K_U3;

U₄ = K_U4U_p + K_I4I_p = K_U4I_p(Z_p – Z₄) = K_U4I_pZ₄;

Z₄ = -K_I4 / K_U4.

 

Бұл теңдеулерде Z_l, Z₂, Z₃, Z₄ кедергiлері ерекше нүктелердiң жағдайларын анықтайды. Ерекше нүктелерi бар төрт бұрыштағы іске қосылу сипаттамасы, оның формасын, R, jX комплекстi жазықтығындағы реленiң әсерiнiң ауданын (және тораптың бақыланатын учаскесі олардағы ӨО-ның оған сәйкес әрекет ету аймағын) анықтайтын, 6.1 суретте көрсетілген төрт төбелері 1, 2, 3, 4 болып табылады. Сондықтан U₁ – U₄, кернеулерiн құрастыруда, К_U1 – К_U4 және K_I1 – K_I4  коэффициенттерi ерекше нүктелер берілген төрт бұрыштың төбелерiмен дәл келетiндей етiп таңдалуы керек, 6.1, а суретте  көрсетілген. (6.1) теңдіктен салыстырылған U₁, U₂, U₃, U₄ кернеулерi векторларының арасындағы фазалық қатынастары (басқаша айтқанда, фазалардың жылжулары) (Z_p – Z₁),   (Z_p - Z₂), (Z_p - Z₃), (Z_p - Z₄) векторларының арасындағы фазалық қатынастарына (айқынырақ, тең) сәйкес келетiні туралы маңызды қорытынды шығады.

Соңғы вектордың жағдайы бақыланатын тораптың режиміне тәуелдi болатын Z_p = U_p/I_p, векторының соңының өзгерiсiмен өзгередi. ӨО-ның іске қосылуы керек болған U₁ - U₄ кернеулерінің фазалық қатынастарының анықталуы үшiн, Z_p = Z' және одан тыс Z_p = Z" болғанда төрт бұрышты сипаттамамен қамтылған әрекет ету аймақтарындағы зақымдалулар болғанда, (Z_p – Z₁), ... , (Z_p -Z₄) векторларының фазалық қатынастары қалай өзгеретінін қарап шығамыз. 6.1, а суреттегi векторлық диаграммадан көрінетіндей, бірінші жағдайда, (тиiстi ҚТ кезіндегі ӨО-ның әрекет ету аймағында) қаралып отырған векторлар жүйесінің (екi кедергiнiң айырымы) шеткi векторларының арасындағы ' бұрышы, демек, және U₁ - U₄ векторларының бұрышы да әрдайым 180°     ('> ) градустан үлкен болады. Екiншi жағдайда, ДҚ-тың әрекет ету аймағынан тыс сәйкес ҚТ кезінде (6.1, б суретті қараңыз) шеткi векторлардың арасындағы " бұрышы әрдайым 180° (" < ) градустан кіші болады.

а) аймақтағы ҚТ кезінде; б) аймақтан тыс ҚТ кезінде.

6.1 сурет - КР-нің төрт бұрышты сипаттамасының векторлық диаграммасы

 

Үшiншi жағдайда - қорғаныстың iске қосылу шекарасындағы ҚТ кезінде бұрыш = 180° (6.1 суретте көрсетiлмеген). Аталған жағдайлардың әрбiрiнде U₁ – U₄ векторларының шоғының аралығындағы бұрыштары, кедергiлер векторлары шоқтарының аралығындағы бұрыштардай болады. Бұл  U₁ - U₄ векторларының орналастырылу айғағының (фактының) бекiтілуі (фиксациясы) бойынша, салыстыру сұлбасында  > 180° болғанда iске асатын сұлбаның шығысында КР-нің (ДО) іске қосылуы туралы сигнал пайда болғанын, ал < 180° болғанда КР-нің (ДО) іске қосылмауы туралы сигнал пайда болғанын бiлдiредi.

Фазаларды салыстыру процесінде белгіленген фазалық айырмашылықтарды уақыттық-импульстiк әдiс көмегiмен U₁— U₄ синусоидалық кернеулердiң лездiк мәндерiнiң таңбаларын салыстыра отырып анықтауға болады.

            Шындығында, u_l – u₄ салыстырылған кернеулердiң лездiк мәндерiнiң диаграммаларының қарастырылуынан (6.2, б суретті қараңыз), КР-нің әрекет ету аймағындағы зақымдалуларда u₁ - u₂ кернеулердiң лездiк мәндерi  Т/2 = 0,01 с жартылай периодының әрбiр моментiнде әртүрлi таңбалы болады, төрт кернеулердiң векторлары әрдайым екi жартылай жазықтықтарға орналастырылғандықтан олардың таңбаларының сәйкес келуi болмайды деп қорытынды жасауға болады. Егер зақымдалу сипаттамамен қамтылған            (6.2, а суретті қараңыз) жазықтықтан тыс пайда болса, онда барлық төрт кернеудiң таңбаларының ең болмаса қысқа мерзiмдi сәйкес келуi әрбiр жартылай период iшiнде орын алады. Сонымен, фазалардың сәйкес келуі және сәйкес келмеуi бойынша ҚТ аймағын айқындауға және оның негiзiнде сипаттамасы төртбұрышты КР-сін сипаттауға болады. Салыстырылған кернеулердiң таңбаларының сәйкес келуі немесе сәйкес келмеуi арнайы салыстыру сұлбасы көмегiмен анықталады.

 

 

а) аймақтағы ҚТ кезінде; б) аймақтан тыс ҚТ кезінде.

6.2 сурет - Сезіну органын (СО1) салыстыру сұлбасының жұмысының векторлық диаграммалары

 

6.2 Дистанциялық қорғаныстың (ДҚ) қойылымдарын таңдау

 

Төменде торап учаскесінің жалғыз ЭБЖ-нің мысалындағы үш сатылы ДҚ сипаттамаларын таңдау қаралады (6.3 суретте көрсетілген). А ДҚ-ның қойылымдары таңдалады, В және С ДҚ-ның қойылымдары берілген болып қабылданады. Үйлестірілген қорғаныстардың сипаттамасы t_қорғ = f(Z)              (6.3, б суретті қараңыз) Z, t остерiндегi диаграммада график түрiнде сипатталады. Z осінде тораптың бөлiмшелерiнiң тура реттілік алғашқы кедергiлері Z1 сипатталады. ДО іске қосылу кедергісін  таңдауда Z қабылданған қойылымнан Z_қ.іқ қойылымының ауытқуын тудыратын қателiктерді есепке алу керек. Z _қ.іқ = Z_қой ± Z - нақты мән. Z мәніне ДО-ның, КТ-ның, ТТ-ның қателiктері ықпал етедi. Есептеулерде қабылданады _тт = -0,1; _тн = 0,05; _до = ± 0,1. Бұл қателiктерден тысқары есептеудiң қателiгiн және қойылымдарды реттеуді есепке алатын қор енгiзiледi. Екiншi тарапқа таңдалған қойылымдарды келесi қайта есептеумен бірінші ретті шамалар (U_p, I_p, Z_p)  арқылы  iске қосылу кедергiлерiн есептеу ыңғайлырақ. Қорғаныстың бiрiншi сатысы. Бірінші сатының  iске қосылу уақыты t₁ ӨО-ның әсерiнiң меншiктi уақытымен және ДҚ-тың желілік жиілігі (ЖЖ) элементтерiмен (t₁ = 0,02  0,1 с). анықталады. Іске қосылу кедергiсі Z1 бұл аймақтың ДО-ның қорғалатын ЭБЖ-нің шектерiнен тыс (6.3 суреттегi W1 қараңыз) іске қосылмауы шартынан таңдалады:

Z_1A = k'Z_1W1 = k'Z_1меншl_AB,                                                                                 (6.2)

мұндағы  Z_1W1 – W₁ қорғалатын ЭБЖ-нің тура реттілік бірінші кедергiсі;

k' - Z_IA (k' = 0,85  0,9)  кедергісін үлкейте алатын _тн  және _ДО мәнін есепке алатын коэффициент;

Z₁ - ЭБЖ-нің меншiктi кедергiсі;

l_АВ - W1 ЭБЖ-нің ұзындығы.

Қорғаныстың екiншi сатысы t_II  минималды мүмкiн болатын уақыт ұстанымы бар, бірінші сатының аймағына кiрмейтiн қорғалатын ЭБЖ-нің учаскесінің қорғанысы үшiн қызмет көрсетедi. Z_IIa іске қосылу кедергісін және t_II уақыт ұстанымын қарама-қарсы ҚС-ның шиналарынан шығатын трансформаторлардың және ЭБЖ-нің жылдам әсер ететін РҚ-ын есепке алу арқылы сипаттайды (6.3 суретті қараңыз). Уақыт ұстанымы таңдалады

t _IIA = t_IB+t,                                                                                                   (6.3)

мұндағы t_IB - келесi бөлiмшенiң жылдам әсер ететін РҚ-ның максималды уақыты, (t_IB = 0,1 с), t = 0,3  0,5 с.

Осыны есепке алумен t_IIA = 0,4  0,6 с. Егер В ҚС-да ажыратқыштардың зақымдалуды резервтеу құрылымы (ААРҚ) болса, онда t_IIA = t_IB + t_ААРҚ + t.

Сызықты РҚ-мен үйлестірілуі үшін II аймақ келесi бөлiмшедегі ең қысқа I сатыны (Z_IB) есепке алу арқылы сипатталуы керек. Екiншi аймақ К' нүктесiн есепке алу арқылы, яғни В ДҚ-ның  I аймағының соңынан, оның қысқартылуын есепке алумен, осы ДҚ-тың I аймағындағы сияқты сипатталуы керек (6.4 суретті қара). В қорек көзі ажыратылған:

Z_IIA = k'(Z_Wl + k"Z_IB) = k'Z_1менш(l_AB + k"l_BK1),                                                 (6.4)

мұндағы k" — Z_IB кедергісін Z кедергісіне қысқартуды есепке алатын коэффициент, мәні 0,9 тең болып қабылданады;

 k' —A ДҚ II аймағының ДО қателiктерінiң нәтижесiнде Z_IIA кедергісінің болуы мүмкiн үлкеюiн есепке алатын коэффициент (k'=0,850,9);

 l_AB және l_ВК1 – W1 ЭБЖ ұзындығы  (6.3 суретті қараңыз).

A ДҚ II сатысының ұзындығы l_IIA  = (0,85  0,9) (l_АВ + 0,9l_BKl).

Қарама-қарсы ҚС-ның шиналарына бiрнеше қоректендіру көздері қосылған болса, Z_II кедергісін ҚТ орынын В қосалқы қоректендіру көзінен  I_қ тогымен қоректендіруді есепке алу арқылы есептеу керек.

A ДҚ орнатылған орындағы оның қысқыштарына келтірілген кедергі

Z_pA=Z_W1+Z_BKlI_Қ2/I_Қ1=Z_W1+k_TZ_BҚl=Z_iменш(l_AB+k_тl_BҚ1),                          (6.5)

мұндағы k_т = I_Қ2 / I_Қ1 – зақымдалулы учаскедегі токтың ДҚ-тың ДО-ны сезiнетiн токтан қанша рет көбiрек болатынын көрсететiн ток тарату коэффициенті.

k_т > 1 болғандықтан, онда ДО-мен өлшенетiн Z_pA мәнi Z_AK1 = Z_AB + Z_BK1 нақты кедергiсiнен асып түседi. Сондықтан Z_II кедергісін күтiлетiн қоректенудi есепке алу арқылы өрнек бойынша таңдау керек

Z_IIA = k'(Z_Wl   + k_Tk"Z_IB)  = k'Z_lменш(I_AB   + k_тk"l_IB).                                       (6.6)

Мұнда Z_ib, k', k" шамалары (6.4) өрнегіндегі шамалардай болады; k_т –В ДҚ-ның  I сатысының соңындағы зақымдалу кезіндегі I_Қ2 / I_Қ1 тең болатын ток тарату коэффициенті.

В ҚС-ның трансформаторларының (Т) аржағындағы ҚТ-дан ток таратуды есепке алуымен  А ДҚ-ның II сатысы төмендегі шартпен қанағаттандырылуы керек:

Z_IIA = k'(Z_Wl + k_TZ_Tmin),                                                                                               (6.7)

мұндағы Z_{т min} - В ҚС-ның, оның (зауыт дерегі бойынша) өзгерiсi есепке алынған, өте қуатты трансформатордың кедергiсi; k' - (6.2) өрнектегідей.

Жоғарыда келтiрiлген өрнектерде Z_IIA (6.5) және k_Т (6.6) мәндері зақымдалулы қосу бойынша өтетiн токтың А ДҚ-ның тогына қатынастары сияқты анықталады, осы жағдайда k_Т > 1. Басқарушы нұсқауларда қаралып отырған ДҚ тогының зақымдалулы қосылыс тогына қатынасы қабылданады,     k^’_т < 1 (6.5 ) және (6,6 ) өрнегіне l/k^’’_T көбейткiшiнiң түрiнде кiредi.

k_т ток тарату коэффициентін Z_IIA кедергісінің қойылымын есептеу үшiн (6.5 ) және (6.7 ) өрнектері бойынша анықтауда болуы мүмкiн тораптың режимін және қоректендіру көздерін есепке алу керек. Z_II кедергісінің ақырғы мәні ретінде (6.6 ) және (6.7 ) екi өрнектің кiшi мәні қабылданады. Таңдалынған Z_IIA кедергісі В ҚС-ның шинасындағы ҚТ кезіндегі сенiмдi әсердiң шарты бойынша тексеріледi. ЭҚЕ сәйкес:

k_сез = Z_IIA / Z_W1  1,25.                                                                                    (6.8)

5-20 Ом кедергiсі бар ЭБЖ үшін сезгіштік коэффициенті k_сез  1,52 болатындай ұмтылу керек, өйткенi ЭБЖ-нің аз кедергісіндегі аз k_сез сезгіштік коэффициентінде R_а кедергісі арқылы ҚТ кезінде ДҚ әрекет етпеуі мүмкін.

 

6.3 сурет - а) А дистанциялық қорғанысымен (ДҚ) қорғалатын торап учаскесі

 және б) өстердегi ДҚ-тың уақыт бойынша ұстамдарының сипаттамалары

 

6.4 сурет - Екi жапсарлас ЭБЖ-нің А және В ДҚ-ның сипаттамаларын үйлестіру

Үшiншi саты қарама-қарсы ҚС-ның шинасынан қоректенетін қосылыстарды (ЭБЖ және трансформаторлар) резервтеуге арналады                (6.3 суреттегі В қараңыз). Бұл сатының ДО қарама-қарсы ҚС-ның шинасынан қоректенетін өте ұзын ЭБЖ-нің соңындағы ҚТ кезінде және оған қосылған трансформаторлардың аржағында жұмыс iстеуi керек. Резервтеу шартын қанағаттандыратын кедергінің Z_III шамасы әдетте түбегейлi болады. Сондықтан Z_III шамасын таңдау үшiн екiншi шарты Z_{жұм min} шамасын есепке алу болып табылады. Екiншi шарт жиi қойылымды анықтайтын және  III сатының сақтау аймағын шектейтiн болып табылады.

Z_қ.іқ(н)  U_{жұм. min} / k_нk_вk_{қ.іқ.б.р}I_{жұм mах} cos(_м.сез-_{н mах}).

Z_III = Z_{жұм min} / k_кесk_вk_{қ.іқ.б.р} cos(_м.сез-_{н mах}),                                           (6.9)

мұндағы k_кес = 1,1, k_{қ.іқ.б.р} = 1, k_е.р=1,1.

Бірінші ретті кедергiлердi ТТ-ның  және КТ-ның екiншi тарапына қайта есептеу үшiн өрнектер қолданылады  

U_p.е = U_p.б/К_U және I_р.е = I_p.б / K_I.

Реленiң екiншi ретті iске қосылу кедергiсі

 Z_p.іқ=U_p.бK_I/I_р.бK_U=Z_қ.іқK_I/K_U.                                                          (6.10)

 

7 дәріс. Желілердің жоғары жиіліктік қорғаныстары (ЖЖҚ)

 

Дәрiстiң мазмұны: жоғары жиіліктік қорғаныстар (ЖЖҚ) және  олардың әрекет ету қағидалары (принциптері) туралы жалпы мағлұматтар.

Дәрiстiң мақсаты: дифференциалдық-фазалық жоғары жиіліктік қорғаныстардың (ДФЖЖҚ) әрекет ету қағидаларын (принциптерін) оқып үйрену.

 

          Жоғары жиіліктік релелік қорғаныстар (ЖЖРҚ) лезде әрекет ететін қорғаныстар болып табылады және олар ЭБЖ, 220 кВ және аса жоғары кернеу желілері (АЖК) үшін арналады. Олар электр стансалары және энергетикалық жүйелердің параллель жұмысының орнықтылығының қамтамасыз етілуі мақсатымен кез келген нүктедегi ҚТ кезіндегі желінің тез ажыратылуы үшiн, сонымен бiрге тұтынушылар жақтан талаптардың өсуіне байланысты технологиялық үдерiстiң орнықтылығының сақталуы үшiн қолданылады.

         ЖЖРҚ қорғалатын ЭБЖ-нің соңында орналасқан екi комплекттен тұрады. ЖЖРҚ-дың ерекшелiгі: қорғалатын ЭБЖ-нің өткiзгiштерi бойынша ағатын жоғары жиіліктік (ЖЖ) токтары арқылы iске асатын олардың селективтілік әсерi үшiн комплекттердiң арасындағы қажеттi байланыс қажет. ЖЖРҚ өзінің әсерлер қағидасына (принципіне) сәйкес қорғалатын ЭБЖ-нен тыс ҚТ-ды сезiнбейдi және сондықтан дифференциалды релелік қорғаныстардағы (ДРҚ) сияқты дәл осылай, уақыт ұстанымдары болмайды.

ЖЖРҚ-дың үш түрi қолданылады: қорғалатын ЭБЖ-нің соңдарындағы қуаттың таңбаларының бағытының салыстырылуына негiзделген жоғары жиіліктік-блокты бағытталған РҚ; қорғалатын ЭБЖ-нің соңдары бойынша фазаларының ҚТ токтарының салыстырылуына ДФЖЖҚ; құрамалы бағытталған және жоғарыда айтылған екi қағида ұштасатын ДФЖЖҚ. Көрcетiлген ерекшелiктерге байланысты аталған релелік қорғаныстар (РҚ) релелiк және жоғары жиiлiктiк болып екi бөлімге бөлінеді.

 

7.1 Дифференциалдық-фазалық жоғары жиіліктік қорғаныстардың (ДФЖЖҚ) әрекет ету қағидалары (принциптері)

 

Әрекет ету қағидалары (принциптері). ДФЖЖҚ қорғалатын ЭБЖ-нің соңдары бойынша тогының фазаларының салыстырылуына негiзделген. Шинадан ЭБЖ-не бағытталған токтарды оң таңбалы деп санай отырып, сыртқы ҚТ кезіндегі K1 нүктесінде (7.1, а суретті қараңыз) қорғалатын ЭБЖ-нің соңындағы I_т және I_n токтарының әртүрлi таңбалары болатынын табамыз, демек оларды фаза бойынша 180° жылжытылған деп санауға болады. Қорғалатын ЭБЖ-дегі ҚТ кезінде (7.1, б суретті қараңыз) оның соңындағы токтардың бiрдей таңбалары болады және оларды фаза бойынша дәл келетiн етіп, егер электр берілістің соңы бойынша Е_т және Е_п ЭҚК-нің векторларының жылжуымен және Z_m және Z_n толық кедергiлерiнiң бұрыштарының айырмашылығымен санаспаса, қабылдауға болады.

 

7.1 сурет - Дифференциалдық-фазалық жоғары жиіліктік қорғаныстардың (ДФЖЖҚ) әрекет ету қағидалары (принциптері)

7.2 сурет - Дифференциалдық-фазалық жоғары жиіліктік қорғаныстардың (ДФЖЖҚ) ықшамдалған құрылымдық сұлбасы

 

ЭБЖ-нің соңдары бойынша фазалардың токтарын салыстыра отырып, ҚТ орынын анықтауға болады. Дифференциалдық релелік қорғаныстардың (ДРҚ) сұлбаларында токтардың фазаларының салыстырылуы ЭБЖ-нің басында және соңында ағатын токтардың тiкелей салыстырылуы жолымен iске асады. ДФЖЖҚ-да фазалардың салыстырылуы жоғары жиiлiктiк (ЖЖ) сигналдар арқылы жанама жолмен iске асады. ДФЖЖҚ жұмысын суреттейтін ықшамдалған сұлба және оның әрекетінің қағидасын (принципін) айқындайтын диаграмма 7.2 және 7.3 суреттерде көрсетiлген. Қорғаныс жоғары жиiлiктiк генератор (ЖЖГ) және жоғары жиiлiктiк қабылдағыштан (ЖЖҚ) құралатын қабылдағыш-бергіштен, қабылдағыштан қоректенетін ажырату релелерінен (АР), iске қосқыш органының ІО1 және ІО2 екi iске қосқыш релелерiнен тұрады. Және іске қосқыш релелерiнің бірі жоғары жиiлiктiк генераторды (ЖЖГ) іске қосады, ал екіншісі ДФЖЖҚ-ды ажырату тізбегін бақылайды.

Қабылдағыштың шығыс тізбегіндегі ток (шамның диод тогы)

Сыртқы ҚТ

СО релесінің тогы

Қорғаныс аймағындағы ҚТ

ЖЖ импульстер n қорғанысынан

Желідегі ЖЖ импульстер (қабылдағыштардың кірісінде)

ЖЖ импульстер m қорғанысынан

7.3 сурет - ДФЖЖҚ токтарының диаграммасы

 

ДФҚ-тың ерекшелiгі жоғары жиіліктік генератордың (ЖЖГ) тiкелей өнеркәсiптiк жиiлiктiң токтарымен арнайы  Т трансформаторының көмегiмен басқарылатыны  (манипуляция жасайтыны) болып табылады. Генератор  өнеркәсiптiк токтың оң жарты толқыны кезінде жоғары жиіліктік сигналды (ЖЖ) ЭБЖ-не жібере отырып жұмыс iстейтiндей, ал терiс кезінде жабылып, ЖЖ сигнал токтайтындай болып қосылған. Қабылдағыш, оның кiріс контурына келетін ЖЖ сигналдар болған жағдайда сезіну органын (СО) қоректендіретін шығыс тогы нөлге тең, ал ЖЖ сигналдар жоқ болған жағдайда ажырату релелеріне (АР) келетін шығыс сигналдары пайда болатындай орындалған. Сонымен, жоғары жиіліктік генератор (ЖЖГ) өнеркәсiптiк жиiлiк тогы тек қана оң жартылай периодтар кезінде, ал қабылдағыш - ЖЖ сигналдар жоқ болғанда жұмыс iстейдi. Сыртқы ҚТ кезіндегі ЭБЖ-нің соңдарындағы бірінші ретті токтардың фазаларының қарама-қарсы болатынын есепке аламыз (7.3, а суретті қараңыз), генератор m соңдары бойынша - өнеркәсiптiк токтың бiрiншi жартылай периоды кезiнде, ал n соңдары бойынша - келесi жартылай периоды кезiнде жұмыс iстейді. ЖЖ ток ЭБЖ бойынша үздiксiз ағады және ЭБЖ-нің екi жағындағы қабылдағыштарын қоректендiредi. Осының нәтижесінде қабылдағыштың және ажырату релелерінің (АР) тізбектерінде шығыс тогы болмайды және дифференциалдық-фазалық қорғаныстың (ДФҚ) релесі жұмыс iстемейдi. Аймақтағы ҚТ кезінде (7.3, б суретті қараңыз) ЭБЖ-нің екі соңындағы қабылдағыштар бiр уақытта жұмыс iстейдi, өйткені ЭБЖ-нің соңындағы токтардың фазасы дәл келеді. Сонда қабылдағыштарға келетін жоғары жиiлiктi сигналдар өнеркәсiптiк токтың жартылай периодтарына тең уақыт интервалымен үзiлмелi сипатты болады. Осы жағдайда, қабылдағыш ЖЖ ток жоқ болған уақыт аралығында жұмыс iстейдi және оның ағуы уақытында жабық болады (жұмыс iстемейдi). Қабылдағыштың шығыс тізбегінде арнайы құрылыммен тегiстелiп ажырату релесіне (АР) берілетін үзiлмелi ток пайда болады. Ажырату релесі (АР) іске қосылады және ЭБЖ ажыратылады.

Сонымен, ЭБЖ-нің екi соңы бойынша өтетiн токтардың арасындағы фазалардың жылжуы қабылдағыштың көмегiмен әсерді сезіну органы (СО) сезінетін ЖЖ сигналдардың сипаты (тұтас немесе үзiлмелi) бойынша анықталады. ДФҚ өзінің жұмыс істеу принципі бойынша жүктемені және тербелуді сезiнбейдi, өйткенi осы режимдерде ЭБЖ-нің екi соңындағы токтар әртүрлi таңбалы болады.

 

8 дәріс. Қорғаныстың цифрлық құрылымдарының аппараттық бөлiгi, микропроцессорлық (МП) терминалдардағы ақпаратты өңдеу ерекшелiктері

 

Дәрiстiң мазмұны: микропроцессорларда (МП) орындалатын релелік қорғаныстың (РҚ) функционалдық сұлбасы қаралады.

Дәрiстiң мақсаты: микропроцессорлық қорғаныстың (МПҚ) функционалдық сұлбасын және цифрлық қорғаныстардың орындалу қағидаларын (принциптерін) оқып үйрену.

 

РҚ-тың өлшеуіш және логикалық бөліктерінің жұмыс жасауы, басқа да оларға кiретiн РҚ органдарының iске қосылуы немесе іске қосылмауы туралы шешiм қабылдау процесін суреттейтiн аналитикалық қатынастар жүйесiмен математикалық түрде көрсетiле алады, яғни олардың жұмыс жасау алгоритмі болады. Бұл РҚ органдарын әсер ететiн (кiріс және қосалқы) шамаларды цифрлық түрде iске асыра алатын  арифметика-логикалық ақпарат түрлендіру жүйесi сияқты қарауға мүмкiндiк бередi. МП-ды пайдалану кезінде РҚ-тың жұмыс жасау алгоритмі МП-дың жадында сақталған бағдарламамен беріледі. Алгоритмді өзгерту үшiн, РҚ элементтерiн және олардың арасындағы байланыстарды өзгертпей, бағдарламаны өзгерту жеткiлiктi. Осылай орындалған РҚ бағдарламалық немесе микропроцессорлық деп аталады. Микропроцессорлық жүйеде (МПЖ) орындалған РҚ-тың ықшамдалған функционалдық блоктық сұлбасы 8.1 суретте көрсетiлген. Барлық жартылай өткiзгiштік релелік қорғаныстардағыдай (РҚ) кiріс элементі - аралық кернеу (АКТ) және ток трансформаторлары (АТТ) болып табылады. Аралық трансформаторлардың шығыс сигналы жиілігі 50 Гц құрайтын токтар және кернеулерді өткiзетiн және бөгет болатын ток және кернеу синусоидасын бұрмалаушы жоғары жиiлiктi гармоникаларды өткiзбейтiн жиіліктік сүзгiлерiне (фильтріне) (ЖФ) келеді. Өлшеуіш трансформаторларынан синусоида токтары және кернеулерi түрінде алынған аналогтық сигналдарды, АКТ және АТТ және ЖФ арқылы түрлендірулерден кейiн, дискреттi сигналдарға айналдыру керек, өйткені дискреттi сигналдар цифрлық микросұлбалардан жиналған МПЖ-де өңделеді. Сондықтан формасын дискреттiк (цифрлық)  сигналдарға өзгерту үшiн жиіліктік сүзгiнің (фильтр) (ЖФ) аналогтық шығыс сигналы аналогтық цифрлық түрлендіргішке (АЦТ) беріледі.

ЦАТ

	АКТ		ЖФ		АЦТ

АТТ

АЦТ

ЖФ

II

СҚ

 

III

ДЭЕМ

 

АТТ, АКТ – аралық ток және кернеу трансформаторлары; АЦТ- аналогтық-цифрлық түрлендіргіштер; ЖФ - жиіліктік сүзгі (фильтр); МПЖ - микропро­цессорлық жүйе; ЦАТ– цифрлық-аналогтық түрлендіргіш; СҚ – сигналдық дабылдық құрылым; ЗМТ –зақымдалу мәліметтерін тіркеу; ДЭЕМ – дербес ЭЕМ; I – ажыратқыштарды ажыратуға арналған; II — оперативтік қызметкерлерге арналған; III – релелік қызметкерлерге арналған.

8.1 сурет - Микропроцессорлық қорғаныстың (МПҚ) құрылымдық сұлбасы

 

Аналогтық цифрлық түрлендіргіште (АЦТ)  синусоида тогының мәнiнiң өлшемi нақтылы  t_l t₂ ... t_n  уақыттарында t уақыт интервалында болады (8.2, а суретті қараңыз).

 

а) уақыт бойынша дискретизациялау; б) параметрі бойынша дискретизациялау.

8.2 сурет - Кіріс шамалардың (ток немесе кернеу) сипаттамалары

 

Бұл уақыт моменттерінде синусоидалық токтың дискреттi мәндерi сияқты қолданылатын оған сәйкес лездiк мәнi бекiтіледi. Осылай алынған дискреттi сигналдар t  уақыт интервалы арқылы  t₁, t₂ ... t_n уақыттары моментінде екiлiк цифрлық код түрiнде (1 - токтың импульсi бар және 0 – сигнал жоқ) МПЖ-нің кірісіне бірізді түрде  берiледi. Бұл операция iрiктеу деп аталады. Өлшенетiн ток және кернеудiң дискреттi мәндерiнiң шамасы бұл шамалардың нақты мәндеріне- синусоидаларына тура сәйкес келуі өте маңызды. Уақыт бойынша дискретизациядан басқа кiріс шаманың (ток немесе кернеу)  мәнi бойынша дискретизация ескерiледi, 8.2, б суретте көрсетiлген. Сигналдарды iрiктеу моменті t интервалымен үздiксiз тактылық импульсті генерациялайтын мультивибратормен анықталады.

Дискреттi сигналдар көмегімен нақты ақиқаттық синусоиданың болуы мүмкін үлкен дәлме-дәлділігі үшін, t ара қашықтығының интервалын мүмкін, кіші таңдау керек болар. Бұл дегенмен, сигналдардың бірізді берілісінде өңдеу процесiн баяулатады және РҚ-тың шапшаңдылығын нашарлатады.

 Сигнал АЦТ-тің шығысынан ақпаратты өңдеу құрылымы болып табылатын МПЖ-ге беріледі. Цифрлық РҚ-тың негізгі элементі МП болып табылады, оның сұлбасы өлшеуіш және логикалық органдарының әрекетінің алгоритмдері түрінде көрсетiлген РҚ-тың функцияларын орындауға қажетті арифметикалық және логикалық операцияларды орындайтын есептеуші құрылым ретiнде қолдануға мүмкiндiк бередi.

МП үш негiзгi бөлімдерден тұрады: арифметикалық операцияларды (қосу, алу тағы басқалар) iске асыратын арифметика-логикалық құрылым (АЛҚ), логикалық операциялар (ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС); МП-да өткiзiлетiн операциялардың аяқталуына дейiн аралық мәлiметтi сақтауды қамтамасыз ететiн регистрлердiң жиынынан тұратын жоғары жедел оперативті жадыда сақтайтын құрылымдар (ОЖСҚ); берілген бағдарлама бойынша МП-дың (АЛҚ және ЖОЕҚ) жұмысы.

МП элементтері ортақ функционалдық белгiмен (мәлiметтер, мекенжайлар және басқару шиналары) бiрiккен мәлiметтердiң беріліс желілерінің тобын көрсететін ақпараттық шиналармен өзара байланысқан. Қандай болсын релелік қорғаныстың (РҚ) функцияларын орындау үшiн МП жадының сыртқы құрылымдарымен МПЖ-ні құрастыра толықтырылады.

МПЖ-нің құрылымы 8.3 суретте көрсетiлген. МПЖ-нің шығысынан       (8.1 суретті қараңыз) сигнал цифрлық сигналды аналогтық сигналға түрлендіретін цифрлық-аналогтық түрлендiргiшiне (ЦАТ) беріледі және бұл аналогтық сигнал ажыратқышты ажыратуда жұмыс iстейтiн шығыс аралық релесіне беріледі. Бiр уақытта РҚ-тың іске қосылуын бекітетін дабылдама (сигнализация) құрылғысы (ДҚ) әрекет етеді және апат оқиғаларының тiркеушiсiне (АОТ ) жазу үшiн тиiстi апат мәлiметi берiледi. Бiр мезгілде адам-машина байланысын iске асыратын дербес электронды есептеу машинасына (ДЭЕМ) ақпарат беріледі. 8.3 суретте РҚ функциясын орындайтын МПЖ-нің ықшамдалған құрылымдық сұлбасы келтiрiлген.

Жүйе екi бөлімнен тұрады: микропроцессор (МП) және сыртқы құрылымдар. Микропроцессорлық жүйенiң (МПЖ) сыртқы құрылымдарына жатады:

1) жады құрылымдары - оперативті жадыда сақтайтын құрал (ОЖСҚ) және тұрақты жадыда сақтайтын құрал (ТЖСҚ);

2) аналогтық (ААЕҚ) және дискреттiк (ДАЕҚ) ақпаратты енгiзу және қорытындылау құрылымдары.

 

минидисплей

Перне тақта

аккумулятор

8.3 сурет - Релелік қорғаныс (РҚ) функциясын орындайтын микропроцессорлық жүйенің (МПЖ) жалпыланған құрылымдық сұлбасы

 

Адамның МПЖ-мен қарым-қатынасының құралдары - бағдарлаушы командаларды қолмен енгiзуге  арналған дисплей және пернетақта.

Барлық сыртқы құрылымдар бiр-бiрiмен және МП-мен ортақ шиналармен байланысқан: мәлiмет, мекенжайлар және басқару шиналары. Көрcетiлген шиналардың сыртқы бөлiгiнiң МП шиналарымен қосылуы арнайы буферлiк құрылымдар арқылы iске асырылған. Атап өткендей, МПЖ-нің бас элементі микропроцессордың (немесе микропроцессорлар) өзі болып табылады, бiрақ оның құрылымы жоғарыда қысқа түсiндiрілгендіктен, онда мұнда регистрлердiң тек қана түрлерi және олардың жұмысының мақсаты қаралады.

МПЖ-нің маңызды бiр бөлiгi - жадыда сақтайтын құралдар болып табылады: оперативті жадыда сақтайтын құрал (ОЖСҚ) және тұрақты жадыда сақтайтын құрал (ТЖСҚ). ТЖСҚ МП-дың басқару құрылғысының (БҚ) жұмыс iстеуi керек болғандағы, сәйкес бiрізді командалар жазылған басқарушы бағдарламаны сақтауға арналған және екiншi негiзгi бағдарлама - РҚ құрылымының жұмыс жасауын анықтауға арналған. Осы РҚ функциялары өзгерiссiз болғанша, бұл бағдарламалар өзгерiссiз болып қалады. Осыған байланысты ТЖСҚ-да жазылған мәлiмет тiптi қоректенудiң жоғалуында да сақталынуы керек.

ОЖСҚ МП-да өңдеу үшiн түсетiн мәлiметтерді және ТЖСҚ-да сақталған негiзгi бағдарламаның өңдеу және iрiктеу нәтижелерін сақтау үшiн  қажет.

Бұл құрылымдардан тысқары жалпы тағайындау регистрлерi түрiндегi МП-дағы жадыда сақтайтын құрал - жоғары оперативті жады (ЖОЖ) болады: олар команда регистрлеріне және жинақтағыштар регистрлерiне (аккумуляторлар) бөлшектенедi. Команда регистрi МП-дың  ағымдағы команданың iзiнше орындауы керек команданы сақтайды. Аккумулятор МП-дың кiрісі алдындағы және шығысындағы мәлiметтерді тiкелей сақтайды. Регистрлер өңдеу үшiн мәлiметтердің түсулерiн жылдамдатады, яғни МПЖ әсерiнiң ортақ уақыттарын азайтады.

 Аналогтық токтар және кернеулердiң мәндерiн цифрлық қалыпқа-формаға және МПЖ-ге керi түрлендіру үшiн әрекет ету қағидасы (принципі) жоғарыда қаралған аналогтық ақпаратты енгiзу және қорытындылау (ААЕҚ) құрылымы ескерiлген. Бiр үлгiдегi аналогтық ақпаратты енгiзу және қорытындылау (ААЕҚ) құрылымы МПЖ-ге 16 аналогтық сигналдарға дейiн енгiзудi және аналогтық формасындағы бiр-екi сигналды қорытындылауды-шығаруды қамтамасыз етеді. Ол үшiн аналогтық ақпаратты енгiзу және қорытындылау (ААЕҚ) құрылымында бір АЦТ және бір-екі ЦАТ болады, сонымен бірге бiр АЦТ көмегімен 16 аналогтық сигналдарға дейiн енгізетін және аналогтық формасындағы бiр-екi сигналды қорытындылайтын-шығаратын коммутатор болады. Сол үшін типтік аналогтық ақпаратты енгiзу және қорытындылау (ААЕҚ) құрылымында бір АЦТ және бір-екі ЦАТ, сонымен бiрге бiр АЦТ көмегімен токтар және кернеулердi 16 аналогтық сигналдарға дейiн енгiзу үшiн  коммутатор болады.

МПЖ-де сонымен бiрге ажыратқышты ажыратуға команда беру үшiн және басқа құрылымдардан сигналдарды қабылдау үшін дискреттi ақпаратты енгiзу және қорытындылау құрылымы (ДАЕҚ) болуы керек. РҚ-тың  қойылымдарын енгiзу және оларды МПЖ-де бақылауды жүзеге асыру үшiн цифрлық және әрiптiк пернелердiң аздаған саны болатын ықшамдалған пернетақта, сонымен бiрге бiрнеше жолға және жолында таңба орындарының 20 шамасында өлшенген дисплей ескерiлген. РҚ қойылымдарын енгiзу кезінде дисплей арқылы көз мөлшерiмен бақылау iске асады, сонымен бiрге жүйенiң жұмыс жасау процесіндегі кiрiс және шығыс мәлiметтерi бағаланады.

Аталған сыртқы құрылымдар МПЖ-нің барлық шиналарымен байланысады, оның құрамында жиi болатын дербес электронды есептеу машинасымен (ДЭЕМ) және принтермен РҚ-тың жұмысы хаттамасының басып шығарылуы үшiн немесе оның (сұлбада көрсетiлмеген) периодты тексеруiнiң нәтижелерi үшiн шиналармен байланысады.

Жадының әрбiр түрiнiң жадының элементтерiнiң тобы элементтердiң сан еселiгі 8 болатын (8, 16, 32 және тағы басқалар) ұяшықты немесе жадының сөзiн құрайды.

Сегiз екiлiк дәрежелер сөзi байт деп аталады. Жады ұяшықтары өлшеміне байланысты, МПЖ-ні  8, 16 немесе 32-биттiк немесе 1-4 байттық деп атайды. Жедел жадының әрбiр ұяшығының өз мекенжайы болады. Жады элементінде болатын нөлдер және бiрлiктердiң жиынтығы жады ұяшықтарының құрылымы болады.

Әдебиеттер тізімі

 

1. Басс Э.И., Дорогунцев В.Г. Релейная защита электроэнергетических систем./ Под ред. А.Ф. Дьякова.- М.: Изд. МЭИ, 2002.- 295 б.

2. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. "Релейная защита энергетических систем: Учебное пособие для техникумов".- М.: Энергоатомиздат, 1998.

4. Шабад М.А. Расчеты РЗ и А распределительных сетей: Монография.- СПб.: ПЭИПК,2003.- 350 б.

5. Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем: - М.: Энергия, 1992, - 560 б.

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

7. Руководящие указания по релейной защите. Вып.12. Токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю линий 110-500 кВ. Расчеты. - М.: Энергия, 1980. -88 б.

8. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 7. Дистанционная защита линий 35-330 кВ. - М.: Энергия, 1966.

 

Мазмұны

1 дәрiс. Үлкен мәнді жерге тұйықталған тогы бар тораптардағы нөл реттілік ток қорғанысы (НРТҚ). Нөл реттілік (НР) токтардың және кернеулердің сүзгiсi (фильтрі). Қорғаныстарды құрудың сатылы қағидасы (принципі)	4
2 дәріс. Нөл реттілік ток қорғанысының (НРТҚ) қойылымдарын есептеу, НРТҚ-ның сатыларының үйлестірілу шарттары	9
3 дәріс. Сипаттамасы сатылы дистанциялық қорғаныстың (ДҚ) құрылымдық (структуралық) сұлбасы, кедергі релесінің (КР) іске қосылуының сипаттамасы және комплексті жазықтықтағы олардың суреті	14
4 дәріс. Статикалық кедергі релесінің (КР) орындалу қағидалары (принциптері). Жартылай өткiзгiшті ДҚ-2 кедергi релесiнiң принциптік сұлбасы	19
5 дәріс. ЭПЗ-1636.20 панелінің дистанциялық қорғанысы (ДҚ)	23
6 дәріс. Іске қосылу сипаттамасы күрделі, интегралды микросұлбаларда (ИМС) орындалған кедергі релелері (КР). Дистанциялық қорғаныстың қойылымын таңдау	26
7 дәріс. Желілердің жоғары жиіліктік қорғаныстары (ЖЖҚ)	32
8 дәріс. Қорғаныстың сандық (цифрлық) құрылымдарының аппараттық бөлiгi, микропроцессорлық терминалдардағы ақпаратты өңдеу ерекшелiктері	35
Әдебиеттер тізімі	41

Жиынтық жоспар 2012 ж. реті 284