Конспект лекцій з дисципліни „Релейний захист та автоматика” (стр. 1 )

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Державний вищий навчальний заклад

«Криворізький національний університет»

Кафедра електропостачання та ресурсозбереження

Конспект лекцій з дисципліни

„Релейний захист та автоматика”

для студентів спеціальності 7.050701

„Електротехнічні системи електроспоживання”

всіх форм навчання

м. Кривий Ріг

2012р

Укладачі: Ю. Є. Цибулевський, ст. викладач, О. В. Аніськов, ст. викладач.

Відповідальний за випуск: Щокін В. П., канд. техн. наук, доцент.

Рецензент: Сінолиций А. П., д-р техн. наук, професор.

У конспекті лекцій викладені відомості про сучасні пристрої релейного захисту та автоматики систем електропостачання. Всі матеріали викладені згідно з робочою програмою з дисципліни „Релейний захист та автоматика”. Наведено список рекомендованої літератури.

Розглянуто на засіданні кафедри «Електропостачання та ресурсозбереження» Протокол № 2 від 10 жовтня 2011р.

Схвалено на засіданні вченої ради електротехнічного факультету Протокол № 2 від 21 жовтня 2011р.

Зміст

Зміст 3

СТРУКТУРА ТА ЗМІСТ ДИСЦИПЛІНИ 5

ВСТУП 7

Лекція №1

1.1 ОСНОВНІ ВИМОГИ ДО РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ 8

Лекція №2

2.1 СТРУМОВІ ЗАХИСТИ. ОСНОВНІ ОРГАНИ СТРУМОВИХ

ЗАХИСТІВ 13

2.2 ПЕРШИЙ СТУПІНЬ СТРУМОВОГО ЗАХИСТУ - СТРУМОВА ВІДСІЧКА БЕЗ ВИТРИМКИ ЧАСУ 14

2.3 ДРУГИЙ СТУПІНЬ СТРУМОВОГО ЗАХИСТУ - СТРУМОВА

ВІДСІЧКА З ВИТРИМКОЮ ЧАСУ 17

2.4 ТРЕТІЙ СТУПІНЬ СТРУМОВОГО ЗАХИСТУ –

МАКСИМАЛЬНИЙ СТРУМОВИЙ ЗАХИСТ 19

Лекція №3

3.1 СХЕМИ ТА ЗАГАЛЬНА ОЦІНКА СТРУМОВИХ ЗАХИСТІВ 25

Лекція №4

4.1 СТРУМОВІ НаПРАВЛЕНІ ЗАХИСТИ. ПРИНЦИП ДІЇ, ОСНОВНІ ОРГАНИ І ВИБІР ПАРАМЕТРІВ СТРУМОВОГО НАПРАВЛЕНОГО ЗАХИСТУ І СТРУМОВОГО НАПРАВЛЕНОГО ЗАХИСТУ НУЛЬОВОЇ ПОСЛІдоВНОСТІ 33

4.2 СХЕМИ Й ЗАГАЛЬНА ОЦІНКА СТРУМОВИХ НАПРАВЛЕНИХ ЗАХИСТІВ І СТРУМОВИХ НАПРАВЛЕНИХ ЗАХИСТІВ НУЛЬОВОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ 41

Лекція №5

5.1 ДИСТАНЦІЙНІ ЗАХИСТИ. ПРИЗНАЧЕННЯ, ПРИНЦИП ДІЇ Й ОСНОВНІ ОРГАНИ ЗАХИСТУ 46

5.2 ВИБІР ПАРАМЕТРІВ СПРАЦЬОВУВАННЯ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗАХИСТУ 52

Лекція №6

6.1 ПРИЗНАЧЕННЯ Й ВИДИ ДИФЕРЕНЦІЙНИХ ЗАХИСТІВ 55

6.2 ПРИНЦИП ДІЇ ПОвЗдоВЖНЬОГО ДИФЕРЕНЦІЙНОГО

СТРУМОВОГО ЗАХИСТУ 55

6.3 ПОВЗДОВЖНІЙ ДИФЕРЕНЦІЙНИЙ ЗАХИСТ ЛІНІЙ І ЙОГО ОСОБЛИВОСТІ 57

6.4 ПОПЕРЕЧНИЙ ДИФЕРЕНЦІЙНИЙ СТРУМОВИЙ ЗАХИСТ 61

6.5 ПОПЕРЕЧНИЙ ДИФЕРЕНЦІЙНИЙ СТРУМОВИЙ

НАПРАВЛЕНИЙ ЗАХИСТ 62

6.6 ВИКОНАННЯ Й ОБЛАСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ПОПЕРЕЧНИХ ДИФЕРЕНЦІЙНИХ СТРУМОВИХ НАПРАВЛЕНИХ ЗАХИСТІВ 66

Лекція №7

7.1 ПРИЗНАЧЕННЯ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИЧНОГО

ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕННЯ, ВИМОГИ до НИХ І РОЗРАХУНОК

ЇХНІХ ПАРАМЕТРІВ 69

7.2 СХЕМИ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИЧНОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕННЯ 71

7.3 ОСОБЛИВОСТІ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИЧНОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕННЯ ЛІНІЙ ІЗ ДВОСТОРОННІМ ЖИВЛЕННЯМ 76

7.4ПРИСТРОЇ ТРИФАЗНОГО АВТОМАТИЧНОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕННЯ БЕЗ КОНТРОЛЮ СИНХРОНІЗМУ ЛІНІЇ ІЗ ДвОСТОРОННІМ ЖИВЛЕННЯМ 77

Лекція №8

8.1 ВИМОГИ до ПРИСТРОЇВ АВР, ПРИНЦИПИ ЇХНЬОГО

ВИКОНАННЯ Й РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ 84

8.2 СХЕМИ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИЧНОГО ВКЛЮЧЕННЯ

РЕЗЕРВУ 88

Лекція №9

9.1 ВИМОГИ, ПРИНЦИПИ ВИКОНАННЯ І ВИБІР ПАРАМЕТРІВ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИЧНОГО ЧАСТОТНОГО

РОЗВАНТАЖЕННЯ 92

9.2 СХЕМИ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИЧНОго ЧАСТОТНОГО РОЗВАНТАЖЕННЯ Й ЧАСТОТНОГО АВТОМАТИЧНОГО

ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕННЯ 95

Лекція №10

10.1. ВИДИ ПОШКОДЖЕНЬ І НЕНОРМАЛЬНИХ РЕЖИМІВ

РОБОТИ ТРАНСФОРМАТОРІВ 99

10.2 СТРУМОВІ Й СТРУМОВІ СПРЯМОВАНІ ЗАХИСТИ ТРАНСФОРМАТОРА ВІД КОРОТКИХ ЗАМИКАННь 100

Лекція №11

11.1 ДИФЕРЕНЦІЙНІ СТРУМОВІ ЗАХИСТИ ТРАНСФОРМАТОРІВ І ОСОБЛИВОСТІ ЇХНЬОГО ВИКОНАННЯ 108

11.2 СХЕМИ, ВИБІР ПАРАМЕТРІВ І ОБЛАСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ДИФЕРЕНЦІЙНИХ ЗАХИСТІВ ТРАНСФОРМАТОРІВ 113

Лекція №12

12.1 МІКРОПРОЦЕСОРНІ КОМПЛЕКТНІ ПРИСТРОЮ

РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ, КЕРУВАННЯ І АВТОМАТИКИ 124

12.2 Багатофункціональний мікропроцесорний блок

БМРЗ-04 науково-технічного центра «Механотроніка» 124

12.3 Мікропроцесорні комплектні пристрої захисту й автоматики серії SPAC800 (термінали) 134

12.4 Вибір параметрів спрацьовування цифрових струмових захистів термінала SPAC801.01 і блоку

БМРЗ-04 134

12.5 Комплектний мікропроцесорний пристрій швидкодіючого АВР 135

Лекція №13

13.1 ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ РЗА 138

Література 142

СТРУКТУРА ТА ЗМІСТ ДИСЦИПЛІНИ

Денна форма навчання

Найменування розділів, тем	Навчальні години
Всього	Лекції	Лабораторні заняття	СРС
1	2	3	4	5
Змістовий модуль №1.
1.1 Призначення релейного захисту та автоматизації в системах електроспоживання. Функції релейного захисту та автоматизації й основні вимоги до цих пристроїв.	3	1		2
1.2 Основні принципи дії релейного захисту та автоматизації.	5	1		4
1.3 Дослідження схеми з’єднання трансформаторів струму і реле у пристроях захисту.	9	1	6	2
1.4 Струмовий захист. Основні органи струмових захистів.	4	1
1.4.1 Перший ступінь струмового захисту - струмова відсічка без витримки часу.	3	1
1.4.2 Другий ступінь струмового захисту - струмова відсічка з витримкою часу.	3	1
1.4.3 Третій ступінь струмового захисту - максимальний струмовий захист.	3	1		5
1.4.4 Дослідження струмового захисту радіальних ліній	7		5	2
1.4.5 Схеми і загальна оцінка струмового захисту.	1			5
1.5 Максимальний струмовий захист трансформатора.	7		5	2
1.6 Струмовий направлений захист. Принцип дії струмового направленого захисту.	3	1
1.6.1 Основні органи струмового направленого захисту і струмового направленого захисту нульової послідовності.	2			2
1.6.2 Вибір параметрів струмового направленого захисту і струмового направленого захисту нульової послідовності.	3	1
1.6.3 Схеми і загальна оцінка струмового направленого захисту.	2			6
1.6.4 Дослідження реле РЗД-1М для направленого захисту від замикання на землю	5		4	1
1.7 Дистанційний захист. Призначення, принцип дії й основні органи захисту.	3	1
1.7.1 Вибір параметрів спрацьовування дистанційного захисту.	3	1
1.7.2 Схеми дистанційного захисту.	3			7
1.7.3 Дослідження направленого дистанційного захисту з реле опору БРЕ-2801	5		4	1
1.8 Диференціальний струмовий захист.	3	1
1.8.1.Призначення й види диференційного струмового захисту.	3
1.8.2 Принцип дії подовжнього диференціального захисту.	3	1		7
1	2	3	4	5
1.8.3 Поперечний диференціальний захист. Поперечний диференціальний струмовий направлений захист.	4	1
1.8.4 Подовжній диференціальний захист ліній та його особливості.	3			3
1.8.5 Область використання поперечного диференціального струмового направленого захисту.	3	1
1.8.6 Способи підвищення чутливості диференціального захисту.	3			8
Всього	96	15	24	57
	Змістовий модуль № 2.
	2 Пристрої автоматики систем електроспоживання.	2			2
	2.1 Призначення пристроїв автоматичного повторного включення, вимоги до них і розрахунок їх параметрів.	3	1
	2.1.1 Схеми автоматичного повторного включення.	3			5
	2.1.2 Особливості пристроїв автоматичного повторного включення ліній з двостороннім живленням.	3	1		4
	2.2 Вимоги до пристроїв автоматичного включення резерву, принципи їх виконання та розрахунок їх параметрів.	3	1
	2.2.1 Схеми пристроїв автоматичного включення резерву.	3			3
	2.3 Вимоги, принципи виконання, вибір параметрів пристроїв автоматичного частотного розвантаження.	3	1		2
	2.3.1 Схеми пристроїв автоматичного частотного розвантаження.	3
	2.3.2 Дослідження напівпровідникового реле частоти РЧ-1.	6		5	1
	2.3.3 Узгодження дії пристроїв автоматичного повторного включення, автоматичного включення резерву та автоматичного частотного розвантаження.	3	1		5
	2.3.4 Автоматичне частотне розвантаження і частотне автоматичне ввімкнення у системі електропостачання.	7		5	2
	2.4 Захист і автоматика трансформаторів. Види пошкоджень й ненормальних режимів роботи трансформаторів.	3			3
	2.4.1 Газовий захист трансформаторів.	2	1
	2.4.2 Захист трансформаторів відкритими плавкими вставками й плавкими запобіжниками.	2			5
	2.4.3 Струмовий та струмовий направлений захист трансформаторів від коротких замикань.	3	1
	2.4.4 Диференціальний cтрумовий захист трансформаторів й особливості його виконання.	3			3
	2.4.5 Схеми, вибір параметрів диференціального захисту трансформаторів.	3	1
	2.4.6 Дослідження реле повздовжнього диференціального захисту силових трансформаторів.	7		5	2
	2.4.7 Струмовий захист трансформатора від надструмів зовнішніх коротких замикань й перевантажень.	3	1		4
	2.4.8 Дослідження схеми захисту цехового трансформатора.	8		6	2
	2.5 Захист і автоматика ліній електропередач.	2
	2.5.1 Захист і автоматика повітряних ліній електропередач.	3	1		4
	2.5.2 Захист і автоматика кабельних ліній електропередач.	3	1		2
	2.6 Захист і автоматика електродвигунів.	3	1
	1	2	3	4	5
	2.6.1 Захист асинхронних електродвигунів.	3	1		2
	2.6.2 Захист синхронних та двигунів постійного струму.	3	1		4
	2.7 Мікропроцесорні комплектні пристрої релейного захисту та автоматики.	3	1		2
	Всього	93	15	21	57
	Всього по дисципліні	189	30	45	114

Заочна та скорочена форма навчання