Дифзащита: реле, принцип работы, применение, схемы — Мир Антенн

Содержание

Дифференциальная защита — это… Что такое Дифференциальная защита?

Дифференциа́льная защи́та — один из видов релейной защиты, отличающийся абсолютной селективностью и выполняющейся быстродействующей (без искусственной выдержки времени). Применяется для защиты трансформаторов, автотрансформаторов, генераторов, генераторных блоков, двигателей, линий электропередачи и сборных шин (ошиновок). Различают продольную и поперечную дифференциальные защиты.

Продольная дифференциальная защита

Принцип действия

Дифференциальная защита силового трансформатора

Принцип действия продольной дифференциальной защиты основан на сравнении токов, протекающих через участки между защищаемым участком линии (или защищаемом аппаратом). Для измерения значения силы тока на концах защищаемого участка используются трансформаторы тока(TA1, TA2). Вторичные цепи этих трансформаторов соединяются с токовым реле(KA) таким образом, чтобы на обмотку реле попадала разница токов от первого и второго трансформаторов.

В нормальном режиме (1) значения величины силы тока вычитаются друг из друга, и в идеальном случае ток в цепи обмотки токового реле будет равен нулю. В случае возникновения короткого замыкания (2) на защищаемом участке, на обмотку токового реле поступит уже не разность, а сумма токов, что заставит реле замкнуть свои контакты, выдав команду на отключение поврежденного участка.

В реальном случае через обмотку токового реле всегда будет протекать ток отличный от нуля, называемый током небаланса. Наличие тока небаланса объясняется рядом факторов:

Трансформаторы тока имеют недостаточно идентичные друг другу характеристики. Чтобы снизить влияние этого фактора, трансформаторы тока, предназначенные для дифференциальной защиты, изготавливают и поставляют попарно, подгоняя их друг к другу еще на стадии производства. Кроме того, при использовании дифференциальной защиты, например, трансформатора, у измерительных трансформаторов тока изменяют число витков, в соответствии с коэффициентом трансформации защищаемого трансформатора.

Некоторое влияние на возникновение тока небаланса может оказывать намагничивающий ток, возникающий в обмотках защищаемого трансформатора. В нормальном режиме этот ток может достигать 5 % от номинального. При некоторых переходных процессах, например при включении трансформатора с холостого хода под нагрузку, ток намагничивания на короткое время может в несколько раз превышать номинальный ток. Для того, чтобы учесть влияние намагничивающего тока, ток срабатывания реле принимают большим, чем максимальное значение намагничивающего тока.
Неодинаковое соединение обмоток первичной и вторичной стороны защищаемого трансформатора (например, при соединении обмоток Y/Δ) так же влияет на возникновение тока небаланса. В данном случае во вторичной цепи защищаемого трансформатора вектор тока будет смещён относительно тока в первичной цепи на 30°. Подобрать такое число витков у трансформаторов тока, которое позволило бы компенсировать эту разницу, невозможно. В этом случае угловой сдвиг компенсируют с помощью соединения обмоток: на стороне звезды обмотки трансформаторов тока соединяют треугольником, а на стороне треугольника соответственно звездой.

Следует отметить, что современные микропроцессорные устройства защиты способны учитывать эту разницу самостоятельно, и при их использовании, как правило, вторичные обмотки измерительных трансформаторов тока соединяют звездой на обоих концах защищаемого участка, указав это в настройках устройства защиты.

Дифференциальная защита трёхфазного трансформатора, обмотки которого соединены по схеме Y/Δ)

Область применения

Дифференциальная защита устанавливается в качестве основной для защиты трансформаторов и автотрансформаторов. Одним из недостатков такой защиты является сложность её исполнения: в частности, требуется наличие надёжной, помехозащищённой линии связи между двумя участками, на которых установлены трансформаторы тока. В связи с этим, дифференциальную защиту применяют для защиты одиночно работающих трансформаторов и автотрансформаторов мощностью 6300 кВА и выше, параллельно работающих трансформаторов и автотрансформаторов мощностью 4000 кВА и выше и на трансформаторах мощностью 1000 кВА и выше, если токовая отсечка не позволяет добиться необходимой чувствительности при коротком замыкании на выводах высокого напряжения, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более, чем 0,5 с.

<></>== Поперечная дифференциальная защита ==

Принцип действия

Принцип действия поперечной дифференциальной защиты так же заключается в сравнении значений токов, но в отличие от продольной, трансформаторы тока устанавливаются не на разных концах защищаемого участка, а на разных линиях, отходящих от одного источника (например, на параллельных кабелях, отходящих от одного выключателя). Если произошло внешнее короткое замыкание, то данная защита его не почувствует, так как разность значений силы тока, измеряемых на этих линиях, будет практически равна нулю. В случае же короткого замыкания непосредственно на одном из защищаемых кабелей разница токов не будет равняться нулю, что даст основание для срабатывания защиты.

Область применения

Данная защита устанавливается только как дополнительная, что связано с серьёзным её недостатком: в случае выведения из эксплуатации одной из линий, защита перестаёт быть селективной, поэтому её приходится отключать. Однако, этот вид защиты довольно прост в исполнении, а также позволяет производить селективное отключение в тех сетях, где нет возможности установить токовую отсечку. Поперечную защиту применяют для защиты кабельных линий, генераторов

Направленная поперечная защита

Применяется для защиты параллельных линий, присоединенным через самостоятельный выключатель.

Защита выбирает и отключает только одну поврежденную линию.

Защита состоит из пускового органа (токовое реле), которое включается также, как и в поперечной дифференциальной защите с участка направления мощности, включенного на разность токов защищаемых линий и на напряжение шин подстанции.

Оперативный ток подается на реле защиты через последовательное соединение вспомогательных контактов защищаемых линий для того, чтобы защита автоматически выводилась из действия при отключении одной из линий, во избежание ее не селективного действия при внешнем КЗ.

Значение и знак вращающего момента у реле направления мощности зависит от значения тока, напряжения и угла между ними.

При КЗ на линии 1 ток в линии 1 будет больше тока в линии 2, поэтому их разность, т.е. ток в реле, будет иметь такое же направление, как и ток в линии 1. Реле направления мощности замкнет контакт KW1 и защита отключит поврежденную линию 1.

При повреждении на линии 2 ток в ней будет больше тока в линии 1, и ток в реле изменит направление на противоположное. Замкнется контакт KW2 и защита отключит поврежденную линию 2.

Источники

Голанцов Е.Б., Молчанов В. В. Дифференциальные защиты трансформаторов с реле типа ДЗТ-21 (ДЗТ-23). Москва, Энергоатомиздат, 1990

«Релейная защита распределительных сетей» Издание второе, переработанное и дополненное. Я. С. Гельфанд Москва. Энергоатомиздат 1987.
«Релейная защита энергетических систем» Чернобровов Н. В., Семенов В. А. Энергоатомиздат 1998
«Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13А(Б). Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500 кВ» Составитель Т.Н. Дороднова: Энергоатомиздат 1985,-96 с., ил.

Дифференциальная защита трансформатора: принцип ее работы

Дифференциальная защита молниеносно действует и не требует выдерживания по времени. При появлении прецедентов определяется короткое замыкание в области, которая контролируется. Ниже рассказано, что она собой представляет и как работает.

Что такое дифференциальная защита

Дифзащита не нуждается в выдерживании по времени, характеризуется абсолютной селективностью. Применяется в виде автоматики, отключающей трансформаторные станции при коротком замыкании и других неисправностях электрической сети.

Схема дифференциальной защиты

Принцип работы защиты

Структура дифзащиты — сборные шины, генераторы, силовые трансформаторные станции, воздушные или кабельные линии. Она имеет высокую чувствительность, что обеспечивает ее быстродействие.

К сведению! Принцип действия дифференциальной защиты трансформатора заключается в контроле токов начала и конца электроцепи. С этой целью используются трансформаторные станции, которые подключаются к устройству с помощью кабелей при их расположении в области действия одной линии распределения.

Если защищаемый участок большой и его границы размещены далеко друг от друга, то рекомендуется использование двух полукомплектов защиты, для соединения которых применяется вспомогательная кабельная линия. Это характерно при оборудовании воздушных и кабельных линий.

Схема с уравновешенным напряжением

При одинаковых токах в начале и конце участка защиты не срабатывает. Такое наблюдается, если номинальные токи протекают при коротком замыкании за пределами защищаемой зоны. При появлении замыкания, мощность электросети протекает в точку КЗ. Если питание одностороннее, например, как у генераторов и трансформаторов, то большой ток протекает от источника в защищаемую сторону, в результате чего отдается потребителю.

Кабельные и воздушные линии имеют двухсторонние токи, поэтому на точку повреждения ориентир с двух концов. В этом случае срабатывает защита, которая заставляет механизм отключить объект с двух сторон. Чтобы реализовать это, используются дифференциальные прессостаты, которые подбираются в зависимости от особенностей объекта.

Защита трансформаторной станции

Виды дифзащиты

Дифзащита бывает продольной и поперечной. Устройства держат под контролем короткие замыкания.

Поперечная

Используется для одновременной защиты нескольких линий электропередач. Принцип работы заключается в сравнении значения нагрузок трансформаторных станций. Поперечная допускает установку ТТ на разных линиях электропередач, которые отходят от одного источника электрического питания.

Токовые цепи подключаются на разные значения линий электропередач. При коротком замыкании на одной из линий нагрузка увеличивается на второй. Реакция прессостата происходит при разных значениях токовой нагрузки на линиях.

Обратите внимание! При срабатывании поперечной дифференциальной защиты обеспечивается возможность самостоятельного определения поврежденного участка обслуживающим персоналом.

Дифзащита двигателя

Продольная

Этот вид обеспечивает полноценную работу трансформаторных двигателей. Он характеризуется абсолютной селективностью, безотказностью для линий электропередач, которые имеют небольшую длину. Предоставляется возможность применения продольной защиты с другими видами.

Дифзащита сравнивает значения токовых нагрузок, которые протекают на участках линии через устройство. Чтобы замерить силу тока, используются трансформаторные станции. На двух ТТ соединяются цепи точками с прессостатом таким образом, чтобы на него воздействовала разница значений тока.

Продольный вид устройства

В этих схемах может возникать ток небаланса:

если появляются намагничивающиеся токи в обмотках трансформаторной станции. Такое случается, если переключить режим хх на полную нагрузку, что приводит к повышению номинального значения;
трансформаторная станция не всегда имеет такие же технические характеристики, как ТТ, с которым он работает в паре. Во избежание негативных последствий после выпуска ТТ проводятся испытания, которые определяют наиболее подходящие трансформаторные станции для работы в паре;
при отличающихся соединениях обмоток появляются токи небаланса. Уравнять значение электрических токов невозможно, если подбирать витки токовых трансформаторных станций.

К сведению! Устройство компенсации электрического тока небаланса устанавливается в современную микропроцессорную продольную дифференциальную защиту.

Срабатываемое отключение

От чего защищает

Дифференциальная защита устраняет воздействие на моторы электрообъектов токов в результате аварий, которые могут появляться в контролируемой зоне. Защитное устройство монтируют на прессостат электродвигателя. Чтобы обеспечить правильную работу измерительной схемы, рекомендуется следить за тем, чтобы совпадали фазы входящих и выходящих токов.

Поперечную защиту устанавливают на линиях с напряжением от 35 до 220 кВ. Ее используют на параллельных линиях электропередач, которые имеют два источника напряжения. Если питание двухстороннее, то трансформаторные станции нужно установить с двух концов линии.

Продольная дифференциальная защита применяется в трансформаторных и автотрансформаторных станциях. Ее используют для охраны одиночной трансформаторной станции на ПС. Дифзащита применяется на автотрансформаторных станциях мощностью до 6300 кВ. Продольный вид необходим для трансформаторных станций, которые работают параллельно и имеют мощность более 100 кВ при условии корректного выполнения работы токовой отсечки.

Как выглядит и где находится в трансформаторе

Прессостат является реле в трансформаторной станции с тремя стержнями, которые характеризуются наличием обмоток. Исполнительный орган — это выходной токовый прессостат.

На последнем стержне трансформаторной станции расположены выводы вторичной обмотки, к которым подключается термостат. На среднем стержне 2-3 первичные обмотки, которые связаны с трансформаторными токами. Для устройства характерно наличие дополнительных короткозамкнутых обмоток, с помощью которых гасится апериодическая составляющая.

Обратите внимание! Чтобы настроить пресосстат, переключают количество витков в первичной обмотке, в результате чего в магнитопроводе добиваются равенства магнитных потоков.

Токи срабатывания выходного термостата и требуемое торможение при переходном процессе выставляются методом изменения сопротивлений резисторов в компенсирующей и выходной цепи.

Защита генератора

РТН применяется для обеспечения полноценной работы РЗА силовой трансформаторной станции. При подключении к электросети в их сердечнике сразу же наблюдается возникновение мощных намагничивающих токов. При их быстром затухании создается прецедент для защиты двигателя. Это объясняется тем, что мощность на намагничивание остается в трансформаторной станции по типу тора.

Отстройка от намагничивающих токов обеспечивается благодаря устройству РТН. Быстрое намагничивание сердечника трансформаторной станции наблюдается при резком броске тока, в результате чего прессостат не реагирует на подобное явление. Если прессостат устанавливается на мощное сквозное КЗ, то оно может сработать при воздействии токов небаланса.

Дифференциальная охрана предназначена для полноценного функционирования электрической сети. Она обеспечивает регулировку токов и выключение при их нарушении. Не стоит пренебрегать этим устройством во благо безопасности.

Дифференциальная защита ошиновки Бреслер-0117.80X

Обзор

В устройствах «Бреслер-0117.80X» реализована дифференциальная защита ошиновки, а также централизованное УРОВ всех присоединений.

В «Бреслер-0117.800» реализована одна дифференциальная зона с общим количеством защищаемых присоединений до 4.

В «Бреслер-0117.801» реализовано две независимые дифференциальные зоны с общим количеством защищаемых присоединений до 8. Устройство позволяет изменять конфигурацию присоединений, возможна фиксация всех присоединений за одной дифференциальной зоной.

Функциональный состав устройства

В устройстве реализованы следующие функции:
дифференциальная токовая защита ошиновки с торможением;
чувствительные токовые органы;
логика очувствления ДЗО;
контроль исправности токовых цепей ДЗО;
устройство резервирования при отказе выключателей;
логика запрета АПВ;
реле тока для опробования;
логика ручного опробования;
осциллографирование аналоговых и дискретных сигналов.

Особенности

Цифровое выравнивание токов плеч.

Однотерминальное исполнение защиты.

Реализованы чувствительные токовые органы, включенные на дифференциальные токи, предназначенные для автоматического повышения чувствительности ДЗО в цикле АПВ и при ручном опробовании.

Реализована логика запрета АПВ при неполнофазном отказе выключателя одного из питающих присоединений в результате отключения замыкания.

Возможность реализации логики централизованного УРОВ в составе ДЗО или с использованием индивидуальных УРОВ присоединений. Логика централизованного резервирования при отказе выключателя включает в себя алгоритм работы УРОВ с контролем фазных токов, с действием на «свой» выключатель, с контролем РПВ. Реализована логика фиксации пуска УРОВ с сбросом от реле тока УРОВ.

Режим работы при опробовании задается независимо для каждого присоединения. Отключение выключателя может производиться от ДЗО, от чувствительного токового органа или от реле тока, контролирующего максимальный фазный ток присоединения.

Типы исполнений комплектов

шкаф дифференциальной защиты шин до 12 присоединений с автоматической перефиксацией 110-220 кВ «Бреслер-0117.810»;
шкаф дифференциальной защиты шин до 16 присоединений с автоматической перефиксацией 110-220 кВ «Бреслер-0117.811»;
шкаф дифференциальной защиты шин до 24 присоединений с автоматической перефиксацией 110-220 кВ «Бреслер-0117.812»;
шкаф дифференциальной защиты ошиновок до 4 присоединений 110-220 кВ «Бреслер‑0117.800»;
шкаф с двумя комплектами дифференциальной защиты ошиновок до 4 присоединений 110-220 кВ «Бреслер‑0117.800.800»;
шкаф дифференциальной защиты ошиновок до 8 присоединений 110-220 кВ «Бреслер‑0117.801».

Аппаратный состав терминалов

Наименование терминала		Бреслер 0107.810	Бреслер 0107.811	Бреслер 0107.812	Бреслер 0107.800	Бреслер 0107.801
Аналоговые входы	Каналы измерения 3 фазных напряжений 1 с.ш.	◼	◼	◼	◼	◼
	Каналы измерения 3 фазных напряжений 2 с.ш.	◼	◼	◼		◼
	Каналы измерения напряжений цепи разомкнутого треугольника	◼	◼	◼	◼	◼
	Каналы измерения фазных токов	40	16	24	12	24
	Резервные аналоговые входы	4	0	0	0	0
Дискретные входы		88	108	140	44	76
Наличие резервных свободно программируемых входов		◼	◼	◼	◼	◼
Дискретные выхода		82	73	106	42	58
Наличие резервных свободно программируемых выходов		◼	◼	◼	◼	◼
Возможность установки дополнительного блока дискретных или миллиамперных входов		0	0	0	0	1
Конструктив терминала		19”	¾ 19”	19”	½ 19”	¾ 19”

Функциональный состав шкафов

Наименование шкафа	Бреслер 0117.810	Бреслер 0117.811	Бреслер 0117.812	Бреслер 0117.800	Бреслер 0117.801
Функции защит 35 – 220 кВ
Дифференциальная защита шин	◼	◼	◼
Дифференциальная защита ошиновки				◼	◼
Пофазное исполнение защиты		◼	◼
Однотерминальное исполнение защиты	◼			◼	◼
Общее количество присоединений	12+	16	24	4	8
Избирательный орган 1 с.ш.	◼	◼	◼	◼	◼
Избирательный орган 2 с.ш.	◼	◼	◼		◼
Пусковой орган	◼	◼	◼
Фиксированное присоединение элементов	◼	◼	◼	◼	◼
Изменяемая фиксация присоединений	◼	◼	◼
Цифровое выравнивание токов плеч	◼	◼	◼	◼	◼
Чувствительный токовый орган	◼	◼	◼	◼	◼
Логика очувствления	◼	◼	◼	◼	◼
Контроль исправности токовых цепей	◼	◼	◼	◼	◼
Централизованное УРОВ	◼	◼	◼	◼	◼
Индивидуальное УРОВ	◼	◼	◼	◼	◼
Логика запрета АПВ	◼	◼	◼	◼	◼
— при неполнофазном отказе выключателя	◼	◼	◼	◼	◼
Логика опробования	◼	◼	◼	◼	◼
Реле тока для опробования	◼	◼	◼	◼	◼
Вспомогательные функции
Выявление неисправностей цепей напряжения	◼	◼	◼	◼	◼
4 группы уставок защиты	◼	◼	◼	◼	◼
Дистанционное управление терминалом	◼ *	◼ *	◼ *	◼ *	◼ *

* – по желанию заказчика

Модульная электронная дифференциальная защита

Этот топик будет полезен прежде всего электрикам всех разновидностей, но и остальным почитать будет не вредно.
Тема довольно сложная и неоднозначная, если что, в комментариях дополняйте и поправляйте.

Дифференциальная защита цепи (дифзащита) – это рекомендуемый, а в некоторых случаях необходимый элемент щитовой автоматики, который повышает безопасность электроустановки (электропроводки). Следует помнить, что дифзащита – это в большинстве случаев дополнительная мера обеспечения безопасности, она только дополняет основные меры (изоляция, ограждение, заземление и др.)

Для защиты от поражения электротоком при прямом прикосновении, номинальный ток срабатывания УЗО должен быть не более 30мА. УЗО с более высоким током срабатывания (100мА, 300мА и более), предназначены для защиты от возгорания электропроводки при нарушении изоляции. УЗО с низким током отключения (10-15мА) предназначены для установки на отдельную линию во влажных помещениях, но там также допустимо ставить УЗО на стандартные 30мА.

По собственному опыту, могу добавить, что линия под дифзащитой 30мА рукой на землю бьёт без последствий, проходит 3-4 полупериода, за которые даже испугаться не успеваешь — защита быстро срабатывает. Внимание, не проверять, опасно!

Если в устройство защитного отключения (УЗО) дополнительно встроена защита от сверхтока, то их называют дифференциальными автоматическими выключателями (дифавтоматами, дифами). Т.е. диф — это сборка автоматический выключатель + УЗО. Следует учитывать, что простое УЗО не может размыкать токи короткого замыкания (ТКЗ), т.к. в них отсутствует система быстрого гашения дуги.
УЗО и дифавтоматы я буду проверять аналогично, т.к. дифференциальная часть у них одинакова.

Согласно ГОСТ Р 51326.1-99, ток отключения дифзащиты должен составлять 0,5-1 от его номинального тока отключения, т.е. УЗО на 30мА должно сработать в диапазоне токов утечки 15-30мА.
Высокая чувствительность это не всегда плюс — УЗО не должно срабатывать от естественных и нормируемых токов утечки бытовых приборов.
Нормируемый ток утечки (емкостной и активный) не должен превышать 1/3 от номинального тока отключения, т.е. для УЗО 30мА расчётный нормируемый ток утечки не должен превышать 10мА. По этой причине не удаётся поставить единственное УЗО на 30мА на большой частный дом — будут ложные срабатывания. Но например для маленькой квартиры с газом, такой вариант вполне допустим.

По принципу действия, все устройства дифзащиты делятся на 2 большие группы — электромеханические и электронные.
Электронные устройства отличает наличие электронного усилителя сигнала с дифтрансформатора.
Как ни странно, в современных электромеханических устройствах также есть электронная плата, но она не имеет отдельного сетевого питания и работает от энергии, поступающей с дифтрансформатора. Эта электроника обеспечивает обработку сигнала, например выпрямление, ограничение, фильтрацию, нормализацию порога срабатывания и задержку (для селективных серий)
Например, вот плата из электромеханического дифавтомата DS201 от АВВ (фото cs-cs.net)

Существуют комбинированные устройства, которые совмещают в себе электронное и электромеханическое, но я такие не встречал.

Плюсы электронной дифзащиты
1. Невысокая стоимость
2. Точный и чёткий порог отключения
3. Повышенная стойкость к вибрации и ударам

Минусы электронной дифзащиты
1. Подвод подачи питания обычно разрешается только сверху. Успешно решается правильной компоновкой элементов щита и правильной его разводкой.
2. Возможен выход из строя электронной схемы при сильном импульсном перенапряжении. Решается установкой УЗИП классов 1 и 2 на вводе для ограничения амплитуды выбросов.
3. Постоянно потребляют электричество. Однако, собственное потребление настолько мало, что его можно не учитывать.
4. Работают только при наличии сетевого напряжения. Т.е. при обрыве нуля до дифзащиты, устройство перестаёт выполнять защитные функции. Это самый большой недостаток таких устройств, но и он успешно решается дополнительной установкой реле контроля напряжения + контактора на все входящие токоведущие цепи L и N.

Плюсы электромеханической дифзащиты
1. Работает при отсутствии сетевого напряжения
2. Подключать можно с любой стороны

Минусы электромеханической дифзащиты
1. Более тонкая и сложная механика. Достаточно просто уронить УЗО и оно вероятнее всего перестанет нормально работать.
2. Большой дифференциальный трансформатор занимает много места в корпусе и не позволяет уместить его в один модуль
3. Со временем, уставка срабатывания дифзащиты может заметно уползать, причём в обе стороны.
4. Повышенная стоимость для устройств одного класса.
5. Сложность создания УЗО типа В

По времени срабатывания, устройства делятся на:
обычное — срабатывает мгновенно (менее 0,05с при трёхкратном превышении тока утечки),
S — селективное, срабатывает за время 0,15-0,5с
G — селективное ускоренное, срабатывает за время 0,05-0,15с
Разные производители заявляют разные задержки для S и G типов.

Далее, все УЗО делятся по типу утечки:
АС — срабатывает на переменный ток утечки
А — срабатывает на переменный и пульсирующий ток утечки
В — срабатывает на переменный, пульсирующий и постоянный ток утечки (в реальной жизни я таких УЗО не встречал)

Есть мнение, что в быту необходимо использовать только электромеханическую дифзащиту типа А топовых серий от известных брендов (обычно идут под заказ и стоят неприлично дорого), т.к. всё остальное не обеспечивает нормальный уровень безопасности. По большому счёту, я с этим мнением согласен, но реальность вынуждает искать альтернативные варианты попроще.

В этом топике я покажу возможности той модульки, которую продают в любом подвале и которую обычно используют реальные электромонтажники для простых людей.
Особый интерес представляет проверка способности УЗО типа АС срабатывать на пульсирующий ток утечки типа А.

Поскрёб у себя по сусекам и образовалась небольшая кучка устройств дифзащиты разных фирм, годов и состояния.
Все проверяемые устройства электронного типа и все бюджетного, начального класса.

Специальных приборов для тестирования устройств дифзащиты у меня нет, поэтому собрал простенькую схему, позволяющую создавать переменный, пульсирующий и постоянный регулируемый ток утечки.

Выглядит конечно не очень, но функции тестирования выполняет нормально.

Каждое устройство проверялось на:
— ток потребления и мощность в рабочем режиме при напряжении 230В
— минимальное напряжение, при котором оно срабатывает по утечке тока свыше 30мА
— дифференциальный переменный ток срабатывания (АС)
— дифференциальный пульсирующий ток срабатывания обеих полярностей (А)
— дифференциальный постоянный ток срабатывания (В)
Ток измерялся с учётом постоянной составляющей (режим True RMS AC + DC) при помощи UT71E

Общая структурная схема электронного УЗО

Электронный усилитель усиливает сигнал с дифтрансформатора и подаёт сигнал на соленоид электромагнитного расцепителя. Питается усилитель от силовой цепи уже после контактов.

Начну пожалуй совсем с хлама, который ещё можно найти в продаже.
Дифавтомат iEK АД12 C25 4,5kA 10мА 230V AC (примерно 2010г)

Был специально восстановлен для данного теста заменой дохлого автомата С16 на С25

Конструктивно, представляет собой обычный двухполюсный автоматический выключатель, к которому прицепили независимый расцепитель дифференциального тока.
Разбирается очень просто.

Схему рисовать не стал — оно того не стоит.

Номинал тестового резистора 3,9кОм при напряжении 230В задаёт тестовый ток аж 59мА при номинале 10мА, что за гранью добра.

Ток потребления при напряжении 230В – 2,1мА, потребляемая мощность около 0,5Вт
Минимальное напряжение, при котором устройство способно нормально отключаться встроенной кнопкой Тест – 55В и те-же 55В на внешнюю утечку тока.
При напряжении от 38В до 55В, утечка тока приведёт к сгоранию катушки соленоида, т.к. электроника подаст на него напряжение, но срабатывание защиты не происходит.
Измеренный ток отключения в режиме АС составил 8мА, норма
Измеренный ток отключения в режиме А составил 14мА и 15мА при разной полярности.
Т.е. данное устройство не может нормально работать при пульсирующей утечке тока — срабатывание происходит при повышенном токе утечки относительно номинала 10мА.

Использовать АД12 крайне не рекомендую – убогая конструкция, занимает много места в щите, часто выходит из строя, особенно автоматический выключатель и слабые клеммы дифференциального расцепителя.

Дифавтомат iEK АВДТ32 C16 6kA 30мА А (2013г)
Ранее был в эксплуатации.

Из представленных, это единственное устройство типа А.
Конструкция у данного дифавтомата неразборная, собрана на заклёпках. Ранее, я их неисправные разбирал, но собрать их обратно чтобы они после этого ещё и работали — довольно сложно, да и не имеет смысла.

Использовать не рекомендую – механизм часто заклинивает после срабатывания и его невозможно взвести. Приходится снимать диф из щита и стучать им о стену, чтобы он снова заработал. А что делать, когда под рукой нет запасного, а линия нужна…

Номинал тестового резистора 3,9кОм при напряжении 230В задаёт тестовый ток 59мА.

Ток потребления при напряжении 230В – 2,5мА, потребляемая мощность менее 0,1Вт

Минимальное напряжение, при котором устройство способно нормально отключаться встроенной кнопкой Тест и на внешнюю утечку тока 30мА — 87В.
Если при напряжении 70-87В длительно нажать кнопку Тест, устройство тупо сгорит, т.к. защита сработает, а расцепление не произойдёт – катушка расцепителя остаётся под напряжением и быстро сгорает.

Измеренный ток отключения в режиме АС составил 18мА, норма
Измеренный ток отключения в режиме А составил 20мА и 24мА при разной полярности.
Разница токов срабатывания при разной полярности вызвана скорее всего остаточной намагниченностью сердечника дифтрансформатора.

Дифавтомат EKF АВДТ-63М 230V C10 6kA 30mA AC (2016г, в эксплуатации не был)
Отличается от остальных малыми габаритами (узкий)

Питание можно подавать только на верхние клеммы.
Номинал тестового резистора 3,8кОм при напряжении 230В задаёт тестовый ток 61мА.
Ток потребления при напряжении 230В – 2,9мА, потребляемая мощность менее 0,1Вт
Минимальное напряжение, при котором устройство нормально отключается встроенной кнопкой Тест – 82В. Минимальное измеренное напряжение, при котором устройство срабатывает на внешнюю утечку тока — 40В.
Измеренный ток отключения в режиме АС составил 23мА, норма
Измеренный ток отключения в режиме А составил 27мА и 39мА при разных полярностях, т.е. при пульсирующей утечке тока, устройство нормально не работает, ток срабатывания превышает номинал.

От себя добавлю, что лично мне не нравится продукция EKF серий Basic и PROxima. Про серию Averes ничего сказать не могу, не встречал её никогда. Раньше EKF делали вполне нормальную модульную продукцию, но сейчас её качество скатилось до уровня бюджетного китая. Проблемы как правило с клеммами (много брака), с установкой на толстые дин рейки (они там не фиксируются). Сейчас, стараюсь их не использовать и вам не советую, надеюсь EKF не подаст на меня в суд за антирекламу. В оправдание, я пользуюсь электромонтажным инструментом EKF и он меня устраивает.

УЗО Schneider Electric Easy9 EZ9R34240 230VAC 50/60Hz 40A 4,5kA 30mA AC (2015г)
УЗО было в эксплуатации, временно вынуто из рабочего щита.

На данное УЗО можно подавать питание на нижние клеммы, что редкость для электронных устройств.
Номинал тестового резистора 3,9кОм при напряжении 230В задаёт тестовый ток 59мА.

Ток потребления при напряжении 230В — 6,5мА, потребляемая мощность 0,2Вт

Минимальное напряжение, при котором устройство способно нормально отключаться встроенной кнопкой Тест – 86В и 36В на внешнюю утечку тока.

Измеренный ток отключения в режиме АС составил 25мА, норма
Измеренный ток отключения в режиме А составил 28мА и 28мА при разной полярности, т.е. данное УЗО нормально работает с пульсирующими утечками тока. У меня есть безумное предположение, что тип АС ему присвоили чисто по маркетинговым соображениям, чтобы он не создавал конкуренцию более дорогим устройствам.

Данное УЗО прекрасно разбирается, чем я и воспользовался.
Конструкция оказалась простая и технологичная, печать со стороны SMD густо пролачена для защиты от конденсата.

При коммутации, нулевой полюс соединяется первым, разъединяется последним, всё как и положено.

Схема электрическая принципиальная

Обратно также собирается очень просто, но есть хитрость — пружина взвода ставится на место уже после установки механизма в корпус. Её необходимо поставить правильно горизонтально, иначе усилие взвода будет слишком слабое.

УЗО Schneider Electric Easy9 EZ9R34240 230VAC 50/60Hz 40A 4,5kA 30mA AC (2016г)
В работе не было, долго лежало в ящике

Номинал тестового резистора 3,9кОм при напряжении 230В задаёт тестовый ток 59мА.

Ток потребления при напряжении 230В — 6,5мА, потребляемая мощность 0,2Вт

Минимальное напряжение, при котором устройство способно нормально отключаться встроенной кнопкой Тест – 92В и 35В на внешнюю утечку тока.

Измеренный ток отключения в режиме АС составил 24мА, норма
Измеренный ток отключения в режиме А составил 27мА и 27мА при разной полярности, т.е. данное УЗО нормально работает с пульсирующими утечками тока.

Данное УЗО практически копия предыдущего и разбирать его не имеет смысла.

УЗО Schneider Electric Easy9 EZ9R34240 230VAC 50/60Hz 40A 4,5kA 30mA AC (2020г)
Новое, в работе не было

Ток потребления при напряжении 230В — 6,5мА, потребляемая мощность 0,2Вт

Минимальное напряжение, при котором устройство способно нормально отключаться встроенной кнопкой Тест – 135В и 33В на внешнюю утечку тока 30мА

Измеренный ток отключения в режиме АС составил 25мА, норма
Измеренный ток отключения в режиме А составил 29мА и 29мА при разной полярности

Т.к. это УЗО по измеренным характеристикам отличалось от таких-же предыдущих, я его разобрал для сравнения. Небольшие различия в схеме всё-же есть.

— тестовый резистор установлен номиналом 5,6кОм для создания тестового тока 41мА при 230В. Номинальный тестовый ток 30мА достигается при напряжении сети 168В
— балластный конденсатор установлен от Epcos на 305V вместо 275V, что теоретически повышает надёжность работы УЗО.

Дифавтомат Schneider Electric Easy9 EZ9D34610 230VAC 50/60Hz C10 4,5kA 30mA AC (2020г)

Устройство не новое, но в эксплуатации не было.
Питание можно подавать только на верхние клеммы.
Минимальное напряжение, при котором устройство способно нормально отключаться встроенной кнопкой Тест – 78В и 23В на внешнюю утечку тока.
Ток потребления при напряжении 230В — 8,1мА, потребляемая мощность около 0,25Вт

Номинал тестового резистора 3,9кОм при напряжении 230В задаёт тестовый ток 59мА.

Измеренный ток отключения в режиме АС составил 21мА, норма
Измеренный ток отключения в режиме А составил 24мА и 24мА при разной полярности.

Данное устройство неразборное, ломать не стал, оно мне ещё пригодится.

Дифавтомат Schneider Electric Easy9 EZ9D34616 230VAC 50/60Hz C16 4,5kA / 250A 30mA AC (2019г)

Устройство новое, в эксплуатации не было.
Питание можно подавать только на верхние клеммы
Ток потребления при напряжении 230В — 8,2мА, потребляемая мощность около 0,25Вт
Минимальное напряжение, при котором устройство способно нормально отключаться встроенной кнопкой Тест – 79В и 22В на внешнюю утечку тока.

Номинал тестового резистора 3,9кОм при напряжении 230В задаёт тестовый ток 59мА.

Измеренный ток отключения в режиме АС составил 22мА, норма
Измеренный ток отключения в режиме А составил 26мА и 26мА при разной полярности.

Дифавтомат Schneider Electric Easy9 EZ9D34640 230VAC 50/60Hz C40 4,5kA / 250A 30mA AC (2019г)

Устройство новое, в эксплуатации не было.
Питание можно подавать только на верхние клеммы
Ток потребления при напряжении 230В — 8мА, потребляемая мощность около 0,25Вт
Минимальное напряжение, при котором устройство способно нормально отключаться встроенной кнопкой Тест – 80В и 29В на внешнюю утечку тока 30мА

Номинал тестового резистора 3,9кОм при напряжении 230В задаёт тестовый ток 59мА.

Измеренный ток отключения в режиме АС составил 21мА, норма
Измеренный ток отключения в режиме А составил 25мА и 26мА при разной полярности.

Все устройства дополнительно были проверены на работу после однополупериодного выпрямителя при утечке тока в режиме В (постоянный ток), ни одно не отключилось вплоть до тока 80мА, что впрочем неудивительно – трансформаторы на постоянном токе не работают. При резкой подаче тока свыше 50мА на некоторых устройствах защита всё же иногда срабатывала, но толку от этого нет, т.к. утечка тока может нарастать плавно.

Для удобства, результаты измерений записал в таблицу

Выводы:
– однополупериодный выпрямитель – зло, он не позволяет корректно работать дифференциальной защите типа А и АС в цепи его установки, снижая электробезопасность.
— многие УЗО типа АС нормально срабатывают на утечку пульсирующего тока типа А вопреки распространённому мнению. Лучше поставить нормальное УЗО типа АС чем посредственное типа А.
— не стоит бояться использовать электронные модули нормальных фирм ABB, Siemens, Hager, General Electric, Legrand, Schneider Electric.
— УЗО реально полезный и необходимый элемент щитовой автоматики

Бонус

Всем удачи и берегите себя.

7SD80 Siprotec Compact Siemens Дифференциальная защита линий

7SD80 Siprotec Compact Siemens Дифференциальная защита линий
7SD80 Siprotec Compact Siemens Дифференциальная защита линий

Дифференциальная защита линий 7SD80 Siprotec Compact Siemens из серии устройств SIPROTEC Compact спроектирована для селективной защиты линий в сетях с заземленной (глухозаземленной, заземленной через низкоомный или высокоомный резистор), изолированной или компенсированной нейтралью. Примененные в 7SD80 Siprotec Compact Siemens алгоритмы дифференциальной защиты отличаются большой устойчивостью при внешних повреждениях, невысокими требованиями к измерительным трансформаторам, простотой параметрирования и проверки.

В варианте 7SD80 Siprotec Compact Siemens с подключением трансформаторов напряжения интегрированная в устройство 7SD80 Siprotec Compact Siemens максимальная токовая защита с выдержкой времени может использоваться также как направленная двухступенчатая максимальная токовая защита с выдержкой времени. Каждой из трех ее ступеней может независимо от других ступеней присваиваться функция основной или резервной защиты. Это открывает возможность для простого ввода устройства 7SD80 Siprotec Compact Siemens посредством обратной блокировки в концепцию защиты сборных шин и обеспечивает выполнение функции направленной максимальной токовой защиты с выдержкой времени даже при потере канала связи между устройства 7SD80 Siprotec Compact Siemens.

Коммуникация с использованием интерфейсов данных защиты

Обмен данными дифференциальная защиты осуществляет по цифровой связи (двухпроводный интерфейс и / или оптоволоконный интерфейс).

Коммуникация с помощью интерфейса данных защиты может использоваться для передачи команд на противоположный конец линии и, одновременно, для обмена произвольно ранжируемыми дискретными сигналами (до 16 сигналов) между устройствами 7SD80 Siprotec Compact Siemens.

7SD80 Siprotec Compact Siemens

Дифференциальная защита линий особенности

— Съемные клеммные блоки для цепей тока и напряжения
— Регулируемые с помощью програмного обеспечения DIGSI уровни сигналов на дискретных входах (3 уровня)
— Регулируемое (1 или 5 А) с помощью программного обеспечания DIGSI значение тока во вторичной цепи трансформатора тока
— 9 программируемых функциональных клавиш
— Шестистрочный дисплей
— Батарейный отсек на передней панели
— Разъем USB на передней панели
— 2 дополнительных интерфейса связи
— Синхронизация времени с точностью до миллисекунды через Ethernet посредством протокола SNTP

7SD80 Siprotec Compact Siemens Дифференциальная защита линий

доступные файлы для скачивания:

7SD80 Siprotec Compact Siemens Дифференциальная защита линий, опросный лист заказа: 7sd80-siprotec-compact-siemens-oprosniy-list-zakaza.pdf [357.18 Kb] (cкачиваний: 53)

Цена от 500EUR завистит от комплектации 7SD80 Siprotec Compact Siemens Дифференциальная защита линий нет в наличии, под заказ

[PDF] Дифференциальная защита линий. — Free Download PDF

Download Дифференциальная защита линий….

Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем

Лекция № 9

Дифференциальная защита линий. Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Продольная дифференциальная защита линий Нормальный режим и режим внешнего короткого замыкания:

I1 I2 1 Ip = = (I1 — I 2 ) n TT n TT n TT

I1 » I 2

Следовательно Ip ≈ 0

C2 Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Продольная дифференциальная защита линий Внутреннее короткое замыкание:

I1 I2 1 Ip = + = (I1 + I2 ) n TT n TT n TT

I1 » I 2

Следовательно Ip ≠ 0 C2 Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Погрешности продольной дифференциальной защиты

Iнб = Iнам1 — Iнам2

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Расчет параметров защиты Ток срабатывания защиты отстраивается от максимального тока небаланса:

Iс.з. ³ k н Iнб.max Iнб.max = k a k однfi I КЗ.вн.max ka – коэффициент, учитывающий влияние апериодической составляющей тока КЗ; kодн – коэффициент, учитывающий однотипность ТТ; fi – допустимая 10% погрешность ТТ; IКЗ.вн.max – максимальное значение тока внешнего КЗ. Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Оценка защиты Достоинства: 1. Простота алгоритма работы; 2. КЗ может быть ликвидировано мгновенно, без выдержки времени. Недостатки: 1. Необходимость прокладки контрольного кабеля, для соединения ТТ между собой. Область применения: в основном применяется для защиты оборудования – генераторов, трансформаторов, мощных двигателей. Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Поперечная дифференциальная защита линий

Q3 ПК-1

Нормальный режим и режим внешнего КЗ I ПК -1 = I ПК -2 =

I1 I — 2 n TT n TT

ПК-2

I1 » I2

I ПК -1 = I ПК -2 » 0

Q5 KЗ

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Поперечная дифференциальная защита линий

Режим внутреннего КЗ на линии Л1

Q3 ПК-1

I1 I2 I ПК -1 = n TT n TT

Л1

I2 Л2

KЗ

I1 > I 2

ПК-2

I2 Q2

I ПК -2

I ПК-1 ¹ 0

I2 I2 = + ¹0 n TT n TT

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Поперечная дифференциальная защита линий

Векторные диаграммы при КЗ на линии Л1 (первого и второго полукомплекта соответственно). Отключение Q1 и Q2. Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Поперечная дифференциальная защита линий

Режим внутреннего КЗ на линии Л2

Q3 ПК-1

Л1

Л2

KЗ ПК-2

I1 I2 I ПК -1 = n TT n TT

I1 Q2

I ПК -2

I ПК -1 ¹ 0

I1 I1 = + ¹0 n TT n TT

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Поперечная дифференциальная защита линий

Векторные диаграммы при КЗ на линии Л2 (первого и второго полукомплекта соответственно). Отключение Q3 и Q4. Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Структура полукомплектов

Цепи переменного тока и напряжения

Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Цепи постоянного оперативного тока

Расчет параметров защиты 1. Ток срабатывания защиты отстраивается от максимального тока небаланса:

Iс.з. ³ k н Iнб.max Iнб.max = I¢нб. + I¢¢нб. I¢нб. = k н k a k одн fi I КЗ.вн.max

z Л1 — z Л2 I¢¢нб. = IКЗ.вн.max z Л1 + z Л 2

zЛ1, Л2 – сопротивления линий Л1 и Л2. Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Расчет параметров защиты 2. Ток срабатывания защиты отстраивается от максимального тока нагрузки:

kн Iс.з. ³ I раб.max kв Из двух рассчитанных значений выбирается большее. Чувствительность защиты проверяется в точках равной чувствительности полукомплектов и в зоне их каскадного действия. Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Оценка защиты Достоинства: Защита отличается простотой, быстродействием и абсолютной селективностью. Недостатки: 1. После срабатывания одного из комплектов, второй необходимо вывести из работы, т.к. возникает вероятность неселективного действия защиты при внешних КЗ. 2. Наличие зоны каскадного действия. Область применения: в настоящее время для защиты параллельных линий применяется довольно редко; в основном находит применение для защиты обмотки статора генератора от межвитковых замыканий. Составил: Понамарев Е.А., ассистент каф. ЭСС ЭНИН

Применение дифференциальных автоматов при электромонтаже в доме

Дифференциальный автомат — представитель группы электротехнического оборудования, призванного прекращать подачу электрической энергии потребителю при возникновении утечки электрического тока за пределы контура электрической сети.

Подключение дифференциального автомата к домашней электрической проводке позволяет решить задачу электробезопасности находящихся в квартире людей при различных нарушениях изоляции бытовых электроприборов и повреждениях электрооборудования.

В чем суть дифференциальной токовой защиты

Если не прибегать к профессиональному языку людей, чья профессия — электричество, то принцип действия устройств дифференциальной защиты (ДЗ) весьма прост. С помощью токовых датчиков устройство ДЗ сравнивает токи: отдаваемый в контур сети и возвращающийся ток (прямой и обратный токи). В идеальном случае эти токи равны.

Если же изоляция одного из бытовых электроприборов (например, проточного водонагревателя) прохудилась, то электрический ток начинает течь по корпусу прибора, создавая угрозу поражения переменным электрическим током человека, прикоснувшегося к электроприбору. При этом часть электрического тока протекает на землю через металлические части оборудования, в худшем случае — через тело человека.

Дифференциальный автомат и устройство защитного отключения

Эту разницу прямого и обратного тока фиксирует устройство ДЗ и размыкает рабочие контакты реле. Если устройство ДЗ встроено в отдельный корпус, то это УЗО — устройство защитного отключения. Но если ДЗ размещена в одном корпусе с обычным автоматом и управляет его отключением, то стоит говорить о дифференциальном автомате.

Автомат дифференциальный — три в одном

Дифференциальный автомат — механическое коммутационное устройство, которое может быть установлено одно на всю защищаемую сеть или по одному на каждую отдельную линию сети. Этот электроприбор объединяет в себе функции трех вариантов защиты и обеспечивает разрыв электрической цепи в случае:

1.превышения током утечки в защищаемой цепи порога срабатывания УЗО;

2.возникновения тока короткого замыкания в контролируемой электрической цепи;

3.длительной перегрузки питающей линии.

Пороги чувствительности устройства защитного отключения настраиваются заводом-производителем и имеют значения от единиц миллиампер до десятых долей ампера. Так УЗО с токами срабатывания 100 — 300 миллиампер применяются в автоматах защищающих здания от пожара. Предел срабатывания УЗО в квартирах определяется максимальным током, который безопасен для человека.

На практике, при сборке электрического щита ставят несколько дифференциальных автоматов с разными значениями тока срабатывания для различных потребителей. Например, в ванной комнате и детской самые чувствительные приборы — 10 миллиампер.

В кухне, где обычно работает холодильник, микроволновка, стиральная и посудомоечная машины, для защиты от пожара требуются более грубые уставки (30 мА). Это устранит ложные срабатывания защиты при бросках тока от включающегося электроприбора.

Защита от токов при коротком замыкании осуществляется путем отключения нагрузки выключателем под действием пружины. В дежурном режиме пружина удерживается во взведенном состоянии специальной защелкой, механически соединенной с соленоидом. При перегрузках и коротких замыканиях защелка отводится сработавшим электромагнитом — контакты размыкаются.

В зависимости от модели дифференциального выключателя, уровень срабатывания защиты при коротком замыкании может быть разным. В быту применяются аппараты с токами КЗ от 15 ампер и выше.

Защита от токовой перегрузки реализуется на основе биметаллического элемента. При превышении номинального тока в сети в течении продолжительного времени, биметаллические контакты изгибаются от нагрева током и разрывают цепь.

Преимущества дифференциального автомата заключаются в том, что обладая всеми характеристиками обычного электрического автомата, он контролирует величину тока утечки, снижая опасность попадания людей под электрический ток.

Дифференциальная защита по току двухцепных линий передачи в модальной области

Циоуварас Д., Алтуве Х., Калеро Ф. (2014) Защита взаимно связанных линий передачи: проблемы и решения. В: 67-я ежегодная конференция инженеров по релейной защите. С. 30–49. https://doi.org/10.1109/CPRE.2014.6798993

Апостолов А., Толомье Д., Самбасиван С., Ричардс С. (2007) Защита двухцепных линий передачи. В: Материалы 60-й ежегодной конференции IEEE для инженеров по релейной защите.С. 85–101. https://doi.org/10.1109/CPRE.2007.359893

Xu Z, Du Z, Ran L et al (2007) Дифференциальное реле тока для линии передачи сверхвысокого напряжения на 1000 кВ. IEEE Trans Power Deliv 22: 1392–1399. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2007.

Статья Google ученый

Dambhare S, Soman S, Chandorkar M (2009) Адаптивные схемы дифференциальной защиты по току для защиты линий электропередачи. IEEE Trans Power Deliv 24: 1832–1841.https://doi.org/10.1109/TPWRD.2009.2028801

Статья Google ученый

Адамиак М., Апостолов А., Бегович М. и др. (2006) Технологии и инфраструктуры защиты обширных территорий. IEEE Trans Power Deliv 21: 601–609. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2005.855481

Статья Google ученый

Li H, Southern E, Crossley P et al (1997) Новый тип реле дифференциальной защиты фидера, использующий глобальную систему позиционирования для синхронизации данных.IEEE Trans Power Deliv 12: 1090–1099. https://doi.org/10.1109/61.636902

Статья Google ученый

Дэн Х, Юань Р., Ли Т. и др. (2015) Метод цифровой дифференциальной защиты линии передачи с использованием мгновенного активного тока: теория, моделирование и эксперимент. IET Gener Transm Distrib 9: 996–1005. https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2014.0317

Статья Google ученый

Боланди Т., Сейеди Х, Хашеми С. и др. (2015) Дифференциально-импедансная защита: новый подход к защите пилот-сигнала линии передачи. IEEE Trans Power Deliv 30: 2510–2518. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2014.2387689

Статья Google ученый

Алмейда М., Сильва К. (2017) Дифференциальная защита линий электропередачи на основе альтернативной альфа-плоскости с приращением комплексной мощности. IET Gener Transm Distrib 11: 10–17. https: // doi.org / 10.1049 / iet-gtd.2016.0229

Статья Google ученый

10.

Гилани М., Малик О., Хоуп Г. (1992) Метод цифровой защиты для параллельных линий передачи с использованием одного реле на каждом конце. IEEE Trans Power Deliv 7: 118–125. https://doi.org/10.1109/61.924814

Статья Google ученый

11.

Eissa M, Malik O (1996) Новая цифровая направленная дифференциальная защита от поперечного тока.IEEE Trans Power Deliv 11: 1285–1291. https://doi.org/10.1109/61.517482

Статья Google ученый

12.

Боллен М. (1993) Защита двухцепных линий на основе бегущей волны. Proc IEE C Gener Transm Distrib. https://doi.org/10.1049/ip-c.1993.0006

Статья Google ученый

13.

Wang Q, Dong X, Bo Z et al (2005) Схема защиты перекрестно-дифференциального реле для двойных линий передачи.Общее собрание Power Eng Soc 3: 2697–2701. https://doi.org/10.1109/PES.2005.1489524

Статья Google ученый

14.

Wang H, Du D, Bo Z et al (2006) Интегрированная схема дифференциальной защиты по току. В: Международная конференция по технологиям энергосистем, PowerCon. С. 1–6. https://doi.org/10.1109/ICPST.2006.321945

15.

Unde S, Dambhare S (2011) Синхронизированная с GPS дифференциальная защита по току взаимно связанной линии.В кн .: Международная конференция по электроэнергетике. С. 1–6. https://doi.org/10.1109/ICPES.2011.6156629

16.

Ма Дж., Ши М. и др. (2015) Метод определения межлинейных и заземленных повреждений двухцепных линий передачи на основе распределенных параметров. IEEE Trans Power Deliv 30: 1307–1316. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2014.2360076

Статья Google ученый

17.

Hasheminejad S, Seifossadat SG, Joorabian M (2017) Новый алгоритм защиты на основе бегущей волны для параллельных линий передачи во время межконтурных замыканий.IET Gener Transm Distrib 11: 3984–3991. https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2017.0027

Статья Google ученый

18.

Zhang N, Dong X, Bo Z et al (2007) Сравнение характеристик схемы дифференциальной защиты по току на основе симметричных компонентов. В: 2007 42-я международная университетская энергетическая конференция. С. 305–309. https://doi.org/10.1109/UPEC.2007.4468965

19.

Benmouyal G, Mooney JB (2007) Усовершенствованные элементы последовательности для дифференциальной защиты по току линии.https://selinc.com/api/download/3695. По состоянию на 19 декабря 2018 г.

20.

Unde S, Dambhare S (2016) Дифференциальная защита взаимно связанных линий в модальной области с использованием синхронизированных измерений. В: Национальная конференция по энергетическим системам (NPSC), Бхубанешвар. С. 1–5. https://doi.org/10.1109/NPSC.2016.7858915

21.

Dommel H (1996) Теория EMTP. Microtran Power System Analysis Corporation, Ванкувер

Google ученый

22.

Unde S, Dambhare S (2016) Определение места повреждения на основе PMU для двухцепных линий передачи в модальной области. В: IEEE (ed) Общее собрание общества энергетики и энергетики IEEE (PESGM). С. 1–4. https://doi.org/10.1109/PESGM.2016.7741819

23.

Warrington ARVC (1962) Защитные реле: теория и практика, том 1. Chapman and Hall, London

Google ученый

24.

Benmouyal G (2011) Траектории дифференциальных КЗ линейного тока в альфа-плоскости.https://selinc.com/api/download/3192. Доступ 19 декабря 2018 г.

25.

Sarangi S, Pradhan AK (2017) Adaptive \ (\ alpha \) — дифференциальная защита плоской линии. IET Gener Transm Distrib 11: 2468–2477. https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2016.0943

Статья Google ученый

26.

Kasztenny B, Fischer N, Altuve H (2011) Учебное пособие по рабочим характеристикам микропроцессорных многополюсных линейных дифференциальных реле тока.https://selinc.com/api/download/98362. По состоянию на 19 декабря 2018 г.

27.

Saha M, Rosolowski E, Izykowski J et al (2010) Эффективный метод выбора неправильной фазы в линиях передачи. В: 10-я международная конференция IET по разработкам в области защиты энергосистем (DPSP 2010). С. 1–5. https://doi.org/10.1049/cp.2010.0320. Проверено 19 декабря 2018 г.

28.

Benmouyal G, Lee T (2004) Обеспечение безопасности дифференциальных элементов тока последовательности. https://selinc.com/literature/technical-papers/.По состоянию на 19 декабря 2018 г.

29.

Wu Z, Thomas K, Sun R et al (2012) Калибровка трехфазного измерительного трансформатора с синхронизированными векторными измерениями. В: Инновационные технологии интеллектуальных сетей IEEE PES (ISGT), Вашингтон, округ Колумбия. С. 1–6. https://doi.org/10.1109/ISGT.2012.6175540

30.

Li S, Chen W, Yin X, Chen D, Malik O (2018) Интегрированная схема поперечной дифференциальной защиты для двухцепных линий на той же опоре . IEEE Trans Power Deliv 33: 2161–2169.https://doi.org/10.1109/TPWRD.2017.2765762

Статья Google ученый

31.

CIGRE SC34-WG04 (1991) Руководство по применению СИГРЭ по защите сложных конфигураций сетей передачи. https://e-cigre.org/publication/064-application-guide-on-protection-of-complex-transmission-network-configurations. Доступ 19 декабря 2018 г.

Линия Дифференциальная защита

Альтернативный принцип защиты линии, который быстро становится нормой, — это дифференциальная защита.Дифференциальная защита основана на законах Кирхгофа, согласно которым в идеальной системе весь ток в сетевом узле должен составлять 0. На практике это означает, что для защиты линии ток, который измеряется для протекания в линию, также должен быть измерен, чтобы выйти.

То, что звучит как банальное вычитание исходящего тока из входящего, на самом деле совсем нетривиально, поскольку система энергоснабжения представляет собой нечто отличное от идеальной. Емкостные зарядные токи, неперемещенные линии или асимметричная связь, вызывающая чередование фаз, синхронизацию времени дрейфа, линии с ответвлениями и трансформаторы — вот некоторые примеры функций, которые пропускают или преобразуют ток, протекающий по линии, или влияют на данные, отправляемые с IED (интеллектуальное электронное устройство) на СВУ.Для создания надежной схемы дифференциальной защиты линии требуются передовые методы стабилизации.

Дифференциальную защиту проще интегрировать в философию защиты как дистанционную защиту, так и защиту устройства. Он обеспечивает более стабильную производительность за счет увеличения зависимости от оборудования. Между концами линии требуется какая-то форма связи с высокой пропускной способностью и малой задержкой, чтобы обмениваться аналоговой информацией для обработки дифференциальным алгоритмом линии.Обычно это прямой оптоволоконный кабель.

Чтобы справиться с любой ситуацией, современное устройство защиты IED должно быть конфигурируемым, чтобы соответствовать его предполагаемой области применения. Решением Hitachi Power Grids этому требованию является серия интеллектуальных электронных устройств Relion®. Серия Relion® предлагает стандартизированную библиотеку функций на основе высокопроизводительной общей аппаратной архитектуры, а также обеспечивает гибкость и настраиваемость для соответствия любой области применения.

Устройства дифференциальной защиты серии Relion® 650 включают все необходимые функции резервного копирования, а также полную мощность и гибкость платформы Relion®.

Устройства дифференциальной защиты Relion® серии 670 улучшают серию 650 для выполнения более требовательных приложений, предлагая улучшенную производительность, расширенные возможности настройки аппаратного и программного обеспечения, а также повышенную функциональную интеграцию и масштабируемость.

PSL 6603U идеально подходит в качестве альтернативы альтернативному предложению серии Relion®, в конечном итоге подходит в качестве основного решения, поскольку в нем используется другая аппаратная архитектура и собственные алгоритмы защиты.Основанный на надежной архитектуре с резервным ЦП и аналого-цифровым преобразованием, он применяет расширенную линейную дифференциальную и дистанционную защиту с резервной защитой в сконфигурированном пакете, что делает его очень удобным и интуитивно понятным.

Relion® RED670 и RED650 предлагают либо специализированное устройство IED дифференциальной защиты линии, либо так называемое многофункциональное устройство, при этом дистанционная защита также интегрирована с устройством IED. PSL 6603U всегда конфигурируется как многофункциональное устройство.

Дифференциальная защита и управление линиями RED615 ANSI — Защита и управление фидерами (реле защиты)

Компактное и универсальное решение для коммунальных и промышленных систем распределения электроэнергии

RED615 — это двухстороннее реле дифференциальной защиты и управления линии с разделением по фазам, предназначенное для защиты, управления, измерения и контроля воздушных линий и кабельных фидеров в коммунальных и промышленных распределительных сетях, включая радиальные, кольцевые и сетчатые распределительные сети, с распределенной генерацией или без нее.RED615 также идеально подходит для линейных дифференциальных приложений с внутризонным трансформатором. Реле RED615 обмениваются данными между подстанциями либо по оптоволоконному каналу, либо по гальваническому управляющему проводу.

Компактное и универсальное решение для коммунальных и промышленных систем распределения электроэнергии с интеграцией защиты, управления, мониторинга и контроля в одном реле.

Область применения

Защита фидера, включая двусторонний дифференциал связи

Ключевые преимущества

Селективная защита устройства в виде разделенной по фазе двусторонней дифференциальной защиты линии, с датчиками или обычными измерительными трансформаторами
Готовые стандартные конфигурации, включая линейную дифференциальную связь, для быстрой и легкой настройки с возможностью адаптации
Конструкция съемного съемного блока для быстрой установки и тестирования
Большой графический дисплей для отображения настраиваемых SLD, доступных как локально, так и через простой в использовании HMI на основе веб-браузера
Услуги на протяжении всего жизненного цикла
Клеммы кольцевого типа для всех подключений

Основные характеристики

Дифференциальная защита линии с направленной или ненаправленной максимальной токовой защитой и защитой от замыканий на землю, защита на основе напряжения и частоты и функция измерения
Линейная дифференциальная связь между подстанциями либо по оптоволоконному каналу, либо по гальваническому управляющему проводу; идеально подходит для линейных дифференциальных приложений с внутризонным трансформатором
Дополнительное расширенное и быстрое обнаружение коротких замыканий и замыканий на землю
Поддерживает IEC 61850 Editions 1 и 2, включая HSR и PRP, обмен сообщениями GOOSE и IEC 61850-9-2 LE для уменьшения количества проводов и контролируемой связи
IEEE 1588 V2 для высокоточной синхронизации времени и максимального использования связи Ethernet на уровне подстанции
Поддерживает Modbus, DNP3 и протоколы связи

Числовая дифференциальная защита: принципы и приложения, 2-е издание

Загрузить флаер продукта

Загрузить флаер продукта — загрузить PDF-файл в новой вкладке.Это фиктивное описание. Загрузить флаер продукта — загрузить PDF-файл в новой вкладке. Это фиктивное описание. Загрузить флаер продукта — загрузить PDF-файл в новой вкладке. Это фиктивное описание. Загрузить флаер продукта — загрузить PDF-файл в новой вкладке. Это фиктивное описание.

Описание

Дифференциальная защита — это быстрый и селективный метод защиты от коротких замыканий. Он применяется во многих вариантах для электрических машин, трансформаторов, сборных шин и электрических линий.
Изначально эта книга охватывает теорию и основы аналоговой и цифровой дифференциальной защиты. Трансформаторы тока рассматриваются подробно, включая переходные процессы, влияние на характеристики защиты и практические размеры. Расширенная глава посвящена передаче сигналов для защиты линий, в частности современной цифровой связи и синхронизации GPS.
Далее акцент делается на различных вариантах дифференциальной защиты и их практическом применении, проиллюстрированном конкретными примерами.Это дополняется рекомендациями по вводу в эксплуатацию, испытаниям и техническому обслуживанию. Наконец, конструкция и управление современной дифференциальной защитой объясняются с помощью последней серии реле Siemens SIPROTEC.
Как учебник и стандартная работа в одном, эта книга охватывает все темы, на которые необходимо обратить внимание при планировании, проектировании, настройке и применении систем дифференциальной защиты. Книга предназначена для студентов и инженеров, желающих ознакомиться с предметом дифференциальной защиты, а также для опытных пользователей, занимающихся цифровой дифференциальной защитой.Кроме того, он служит справочным руководством для решения проблем приложений.
В новой редакции все содержание было переработано, расширено и обновлено в соответствии с последними достижениями в области релейной защиты.

Об авторе

ГЕРХАРД ЦИГЛЕР
(ранее Siemens AG) — бывший председатель Исследовательского комитета 34 (защита и местный контроль) и почетный член СИГРЭ. Сейчас он работает консультантом.

Содержание

Общие принципы и определения
Режим работы
Методы измерения
Трансформаторы тока
Защита связи
Дифференциальная защита электрических машин
Дифференциальная защита трансформаторов
Дифференциальная защита линий
Дифференциальная защита сборных шин
Релейная технология и конструкция

Дифференциальная защита трансформатора

| Европейский журнал инженерных и технологических исследований

Т.Дэвис, Защита промышленных энергосистем, Oxford: Newnes, 2001, стр. 126-138.

IEEE, «Руководство IEEE по защите силовых трансформаторов», Стандарт IEEE C37, 91, 2008 г.

IEEE, «Руководство IEEE по автоматическому повторному включению линейных выключателей для линий распределения и передачи переменного тока», Стандарт IEEE C37, 104, 2002.

К. Кристопулос, А. Райт, «Защита системы электроснабжения», Kluwer Academic Publishers, Нидерланды, 1999 г., стр. 107-134.

Г. Рокфеллер, Руководство по применению защиты трансформатора, Basler Electric, 2007 г., стр. 12–14.

J.A. Кей и Л. Кумпулайнен, «Максимизация защиты за счет минимизации времени дуги в системах среднего напряжения», IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 49, No. 4, pp.1920-1927, июль-август, 2013.

AREVA T&D, Руководство по сетевой защите и автоматизации (NPAG), AREVA T&D, Stafford UK, Chaps. 2, 9, 14, 23, 2011.

В.Розин, М. Х. Адамс, «Проблемы и решения защитных устройств», Proc. Международная энергетическая конференция (IPEC), стр. 789-794, Сингапур, 27-29 октября 2010 г.

М. Митоло и М. Тарталья, «IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. Январь-февраль 2012 г., 48, № 1, стр. 211-217

M.J. Slabbert, S.J. ван Зил, Р. Найду и Р.С. Бансал, «Оценка философии защиты от фазовых перегрузок по току для фидеров среднего напряжения с применением сквозной энергии и минимизации провалов напряжения», Электрические компоненты и системы, Vol.44 (2016), № 2, стр. 206-218.

Дев Пол, «Анализ отказов силового трансформатора сухого типа», IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 37, No. 3, май / июнь 2001 г., стр. 689-695.

М. Т. Бишоп, С. Р. Мендис, Дж. Ф. Витте, К. Л. Лейс, «Соображения при выборе первичной максимальной токовой защиты для трехфазных трансформаторов», IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 38, № 3, май / июнь 2002 г., стр. 87-93.

E.Р. Детджен, К. Р. Шах, «Приложения заземляющего трансформатора и связанные схемы защиты», IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 28, No. 4, июль / август 1992 г., стр. 788-796.

Йок-Лин Тан, «Повреждение распределительного трансформатора из-за сквозных токов короткого замыкания: точка зрения электротехнической экспертизы», IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 38, № 1, январь / февраль 2002 г., стр. 29–33.

Дж. Л. Блэкберн и Т. Дж. Домин, Принципы и применения реле защиты, 3-е издание.

B. M. Weedy, Electric Power Systems, Second Edition, John Wiley & Sons, 1975, стр. 447-452.

http: // electric engineering-portal.com, Защитное реле.

AREVA T&D, Великобритания, Энергетическая автоматизация и информация, стр. 10-13.

К. А. Гросс, Анализ энергосистемы, John Wiley & Sons, 1979, стр. 334-340

IEEE Std. C37.91-2000, Руководство IEEE по применению защитных реле для силовых трансформаторов.

ALSTOM, Публикация и руководства по вводу в эксплуатацию, ALSTOM LTD. Ченнаи, Индия, гл. 2, стр. 8-12, 1999.

Тестирование защиты с помощью Test Universe — Тестирование дифференциальной защиты

Тестирование защиты с помощью Test Universe — тестирование дифференциальной защиты

	Онлайн-академия OMICRON Вебинар (запись)
	английский
	rWprs07en
	Тестовая Вселенная

Резюме

Хотите узнать больше или улучшить свои знания о тестировании с TU? Получите обзор мощных модулей дифференциальной защиты для тестирования дифференциальных реле.

Цели

Обзор модулей дифференциальной защиты

Содержание

Теория дифференциального реле, характеристики, ток смещения и другие концепции
Испытание стабильности с модулем Diff Configuration
Испытание дифференциальной характеристики с рабочей характеристикой дифференциала модуля
Проверка времени срабатывания с характеристикой времени срабатывания разности модуля
Тест блока гармоник с функцией ограничения разности гармоник модуля

Продолжительность

1:39 ч

Информация

Пожалуйста используйте свой официальный адрес электронной почты для регистрации на записанный веб-семинар *.

* Для записанного веб-семинара мы используем «Cisco Webex Events». Это решение Cisco Webex Meetings, предоставленное Cisco Systems Inc. (Сан-Хосе, Калифорния, США) для проведения наших учебных занятий. Для этого ваши данные, представленные в процессе регистрации, должны быть отправлены в Cisco.

Аудитория

Это курс начального уровня. Этот курс принесет пользу всем, кто интересуется Test Universe.

Предварительные требования

Предыдущий курс или знание Test Universe не требуется.Базовые знания о тестировании реле полезны для получения максимальной отдачи от обучения.

Решения

Test Universe

Защита генератора AN-1198 посредством дифференциального реле с использованием GreenPAK ™

Содержание

Для получения сопутствующих документов и программного обеспечения посетите:

https://www.dialog-semiconductor.com/products/greenpak

Загрузите наше бесплатное программное обеспечение GreenPAK Designer [1], чтобы открыть файл.gp [2] и используйте инструменты разработки GreenPAK [3], чтобы закрепить проект в вашей собственной индивидуальной ИС за считанные минуты.

Dialog Semiconductor предоставляет полную библиотеку примечаний к применению [4] с примерами дизайна, а также объяснениями функций и блоков внутри Dialog IC.

Программное обеспечение GreenPAK Designer, загрузка программного обеспечения и руководство пользователя, Dialog Semiconductor
Защита генератора AN-1198 через дифференциальное реле с использованием GreenPAK ™.gp, файл дизайна GreenPAK, Dialog Semiconductor
Инструменты разработки GreenPAK, веб-страница инструментов разработки GreenPAK, Dialog Semiconductor
Примечания по применению GreenPAK, веб-страница замечаний по применению GreenPAK, Dialog Semiconductor
SLG46620 Лист данных, Dialog Semiconductor

ИС SLG46620 GreenPAK может использоваться для защиты трехфазного источника питания. Генератор.В этом примечании к применению мы объясним, как спроектировать дифференциальная защита трехфазного генератора. Этот дизайн поможет для защиты генератора от внутренних неисправностей, т.е. межвитковых неисправностей, однофазное замыкание на землю, двойное замыкание на землю, трехфазное неисправности и т. д. Шесть аналоговых выходов со стороны земли и линии 3-фазного генератор энергии будет контролироваться. Разломы между границами (трансформаторы тока со стороны сети и со стороны земли) 3-фазного генератора определены на основе этих токов.

Необходимо правильно защитить электрогенератор из-за его важности. в энергосистеме для производства электроэнергии. 3-х фазное питание Генератор — это источник электроэнергии в типичной энергосистеме. Для защиты электрогенератора предназначены различные защитные устройства. от этих неисправностей. Если не защищать должным образом, большие финансовые потери могут возникают потому, что это один из самых дорогих агрегатов в энергосистеме.Доступны и другие схемы для защиты электрогенератора, но Конструкция GreenPAK обеспечит менее дорогое и более надежное решение для Эта проблема.

Генератор — это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую. для использования во внешней цепи. Источники механической энергии включают пар. турбины, газовые турбины, водяные турбины, двигатель внутреннего сгорания и даже ручные кривошипы. Каждый электрогенератор вырабатывает напряжение от 3.От 3 кВ до 33 кВ. Генераторы не генерируют напряжение ниже 3,3 кВ, потому что пропорциональное увеличение тока требует, чтобы проводники имели очень большую диаметр, чтобы справиться с этим током. Кроме того, они не могут генерировать напряжения выше 33 кВ в связи с повышением требований к прочности изоляции. Причина в том что при повышении уровня напряжения также требуется прочность изоляции увеличить. После размещения каждого электрогенератора в энергосистеме, прилагается повышающий трансформатор для повышения уровня напряжения до 120, 220, 500 кВ для передачи.Причина передачи мощности на при высоких напряжениях потери уменьшаются при высоких напряжениях. Чтобы сохранить власть постоянным, ток уменьшается при высоких напряжениях и, следовательно, передача линейные потери уменьшаются. Чтобы рассчитать потери мощности в любой линии передачи, используется следующая математическая формула.

Где,

P = потеря мощности в меди

I = Ток в линиях передачи

R = Сопротивление линий передачи

Для конкретного генератора мощности, используемого в этом примечании по применению, наименьшее Практическое значение для напряжения равно 3.3 кВ, а максимальное напряжение — 33 кВ. Там шесть комплектов трансформаторов тока (ТТ), три ТТ подключены к линейная сторона генератора, а остальные три подключены к заземленной стороне генератора. Каждая фаза имеет два трансформатора тока. Излишне говорить, что характеристики всех трансформаторов тока, установленных по каждой фазе должны быть сопоставлены. Если есть какое-либо серьезное несоответствие в трансформаторе тока характеристики обеих сторон генератора, может быть высокая вероятность неисправности дифференциального реле во время внешней неисправности обмотка статора, а также может находиться при нормальных условиях эксплуатации генератор.Всегда предпочтительно использовать специальные трансформаторы тока для цель дифференциальной защиты, потому что обычные трансформаторы тока могут вызывать неравную вторичную нагрузку для других наложенные на них функции. Также всегда предпочтительнее использовать все трансформаторы тока для дифференциальной защиты генераторов (или генераторы) с такими же характеристиками. Однако практически может быть некоторая разница в характеристиках трансформаторов тока, установленных на стороны линии к тем, которые установлены на нейтральной стороне генератора.Эти несовпадения вызывают протекание тока утечки через рабочую катушку реле. К Избегайте влияния тока утечки, процентное смещение вводится в дифференциальное реле.

Настройка срабатывания дифференциального тока / смещения реле адаптирована на основе максимального процента допустимого несоответствия, добавляя некоторую безопасность прибыль. Уровень тока утечки для реле — просто управлять им; является воспринимается как процент от вызвавшего его сквозного тока короткого замыкания.Этот процент определяется как установка смещения реле.

Защита электрогенератора показана на рисунке 1. Она имеет 6 ТТ, 3 из которых подключены на стороне земли, а остальные 3 подключены на стороне линии генератор. Были сняты токи с трансформаторов тока и после их балансировки через резисторы подается на вход дифференциального реле. В балансировка тока была сделана, чтобы избежать рассогласования токов обоих стороны.Внутри реле есть разные компоненты, каждый из которых используется. для обнаружения различных неисправностей, например, компонента обнаружения обрыва фазы, заземления компонент обнаружения неисправностей и т. д.

Рисунок 1. Схема защиты трехфазного генератора

В 3-фазной системе каждое соединение имеет либо соединение звездой (Y), либо или соединение Дельта. Подключение генератора, трансформатора и нагрузки в Трехфазная система питания показана на рисунке 2.Граница зоны генератора также показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Трехфазное подключение генератора к энергосистеме

Представление блок-схемы защиты электрогенератора с помощью Микросхема GreenPAK представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Представление блок-схемы

Есть шесть трансформаторов тока, которые прикреплены к линии и заземлению. стороны. Поскольку мы рассматриваем трехфазную выработку электроэнергии, каждая фаза имеет к нему подключены два выделенных трансформатора тока.Фаза A имеет CT1 и CT4, фаза B имеет CT2 и CT5, а фаза C имеет CT3 и CT6. Мы рассмотрели трансформаторы тока на выход 1А. текущий рейтинг. Существуют определенные практические несоответствия, возникающие во время несоответствие класса нагрузки ТТ, несоответствие класса точности ТТ, ТТ Несоответствие преобразования тока, длина кабеля, используемого для передачи ток от ТТ к реле и т. д. Из-за этих несоответствий запас 0,2 А был использован. Таким образом, каждый ТТ был проверен, превышает ли его выход 1.2А или нет. В случае отсутствия неисправности в каждой фазе выход ТТ меньше 1.2A. Таким образом, если ток больше 1,2 А, значит неисправность между границами генератора.

После проверки того, превышает ли выход каждого ТТ 1,2 А или нет, Для каждой из трех фаз используется логический вентиль ИЛИ. Если логика вывода конкретный логический элемент ИЛИ высокий, это означает, что в этом фаза и наоборот.После этого были получены результаты трех фаз. отправлено на другой логический элемент ИЛИ. Он принимает окончательное решение. Если его выход высокий логический уровень, то сигнал отключения отправляется как на линию, так и на землю стороны и наоборот. Окончательный вывод логического элемента отправляется на HL-52S. релейные модули и пьезоэлектрический зуммер. Модули реле используются для открытия контакты генератора со стороны земли и линии, чтобы изолировать его от система питания. Модуль реле HL-52S позволяет генератору оставаться в система для обеспечения напряжения для работы нагрузок во время нормальные условия.Подробная блок-схема этого алгоритма показана на рисунок 4.

Рисунок 4. Блок-схема защиты генератора

Алгоритм повторяется снова в схеме защиты генератора.

Верхний уровень Схема представлена на рисунке 5.

Рисунок 5. Схема верхнего уровня

Трансформатор тока

Трансформатор тока — это тип трансформатора, который используется для измерения переменного тока. Текущий.Он производит переменный ток (AC) во вторичной обмотке, которая пропорционально переменному току в первичной обмотке. Трансформаторы тока, вместе с трансформаторами напряжения (ТН) или трансформаторами напряжения (ТН), которые предназначены для измерения, известны как измерительные трансформаторы.

Основными задачами измерительных трансформаторов являются:

Чтобы преобразовать токи от обычно высокого значения к значению, удобному в обращении для реле и приборов.
Для изоляции измерительной цепи от первичной системы высокого напряжения.
Обеспечить возможность стандартизации приборов и реле для малые номинальные токи и напряжения.

Когда измеряемый ток слишком велик для измерения, ток трансформатор может использоваться для обеспечения изолированного более низкого тока в его вторичный, который пропорционален току в первичной цепи.В наведенный вторичный ток подходит для измерительных приборов или обработка в электронном оборудовании. Трансформаторы тока имеют очень мало влияние на первичный контур. ТТ подключается последовательно с линия передачи из-за очень низкого входного сопротивления.

Трансформаторы тока — это устройства измерения тока в энергосистеме. Выходы трансформаторов тока используются в электронном оборудовании и являются широко используется для измерения и защиты реле в электроэнергетике. промышленность.

Рисунок 6. Трансформатор тока

Большинство трансформаторов тока имеют стандартный вторичный номинал 5 или 1 ампер. при этом первичный и вторичный токи выражаются в виде отношения, например 100/5 или 100/1 соответственно. Это означает, что в случае 100/5 ТТ первичный ток в 20 раз больше вторичного тока, поэтому при 100 в первичном проводе протекают усилители, это приведет к протеканию 5 ампер. во вторичной обмотке.

Увеличивая количество вторичных обмоток (N2), вторичный ток можно сделать намного меньше, чем ток в первичной цепи измеряется, потому что по мере увеличения N2 I2 уменьшается на пропорциональную величину. В другими словами, количество витков и ток в первичной и вторичные обмотки связаны обратной пропорцией.

Трансформатор тока, как и любой другой трансформатор, должен удовлетворять требованиям к ампер-витку. уравнение и это отношение витков равно:

Откуда получаем:

Где,

N _p = Количество витков в первичной обмотке

N _s = Число витков вторичных обмоток

I _p = Ток в первичной обмотке обмотки

I _с = Ток во вторичных обмотках

Коэффициент текущей ликвидности устанавливает коэффициент оборотов, и, как правило, первичный состоит из одного или двух витков, а вторичный может иметь несколько сотен Поочередно соотношение между первичной и вторичной обмотками может быть довольно большим.Для Например, предположим, что номинальный ток первичной обмотки составляет 100 А. В вторичная обмотка имеет стандартный номинал 5А. Соотношение между первичный и вторичный токи составляют от 100А до 5А, или 20: 1. Другими словами, первичный ток в 20 раз больше вторичного.

Релейный модуль HL-52S

Релейный модуль HL-52S обеспечивает широкий диапазон управления для больших нагрузок и устройства, такие как двигатели переменного или постоянного тока, электромагниты, соленоиды и лампы накаливания лампочки.Щит реле использует одно высококачественное реле QIANJI JQC-3F с номинальная нагрузка 10 А / 250 В переменного тока, 10 А / 125 В переменного тока, 10 А / 28 В постоянного тока, 10 А / 30 В постоянного тока. Реле состояние выхода индивидуально индицируется светодиодом.

Характеристики модуля приведены ниже.

Управляющий сигнал: уровень TTL
Номинальная нагрузка: 10 А / 250 В переменного тока, 10 А / 125 В переменного тока, 10 А / 28 В постоянного тока, 10 А / 30 В постоянного тока
Время действия контакта: 10 мс / 5 мс
COM — общий контакт
INT 1-4: Порт управления реле 1-4
NC — нормально замкнутый, в этом случае NC соединяется с COM, когда установлен INT1. низкий и отключается, когда INT1 высокий
NO — нормально разомкнутый, в этом случае NO отключается от COM1, когда INT1 установлен низкий и подключен, когда INT1 высокий

Мы будем использовать 2-канальный релейный модуль HL-52S.Выход высокого напряжения разъем имеет 3 контакта, средний — общий, и как мы видим по маркировке один из двух других контактов предназначен для нормально открытого соединения а другой — для нормально закрытого соединения. Релейный модуль показан на рисунке 7. Его выходные контакты нормально разомкнуты. Они закрываются, когда высокий логический уровень применяется на IN1 или IN2.

Рисунок 7. Релейный модуль HL-52S

На другой стороне модуля у нас есть эти 2 набора контактов.Первый имеет 4 контакта: заземление, контакт VCC для питания модуля и 2 входных контакта In1 и In2. Второй набор контактов имеет 3 контакта с перемычкой между JDVcc и вывод Vcc.

ИС SLG46621V GreenPAK использовалась для проектирования трехфазного источника питания. алгоритм защиты генератора в ПО GreenPAK. Есть шесть входов которые были сняты со стороны линии и со стороны земли источника питания генератор с использованием трансформаторов тока.Представление блок-схемы конструкции ГринПАК представлена на рис.8.

Рисунок 8. Блок-схема конструкции ГринПАК

В матрице 0 проекта GreenPAK для фазы A выходы CT1 и CT4 были обработаны, чтобы проверить, больше ли ток в каждом случае чем 1.2А или нет. Если он больше 1,2 А, то отправляется высокий логический уровень. в поисковую таблицу, в противном случае в поисковую таблицу отправляется минимум.Взгляд таблица вверх — это логический элемент ИЛИ. Более того, выход логического элемента ИЛИ затем отправляется на выходной вывод P1. В матрице 1 такая же процедура применяется для фазы B (CT2 и CT5) и фаза C (CT3 и CT6). Результаты каждого этапа затем подается на вентиль ИЛИ с тремя входами. Выход этого логического элемента ИЛИ тогда подключены к релейным модулям HL-52S, которые подключены к земле и линии стороны генератора. Контакты модуля реле остаются разомкнутыми при низком уровне логика применяется на его цифровом входе, но когда высокий логический уровень применяется к его входные клеммы, то его выходные клеммы закрыты.Таким образом Генератор подает питание на нагрузку, когда на IN1 подается высокий логический уровень. (Замкнутая цепь) и отключается от системы питания (разомкнутая цепь), когда низкий логический уровень применяется на IN1. Инвертор между каждым релейным модулем и ИЛИ Выход затвора использовался для достижения этой логики. Модуль HL-52S открывает свою контакты при возникновении неисправности. Выход логического элемента ИЛИ также подключен к пьезоэлектрический зуммер для индикации тревоги при неисправности условия.Схема конструкции GreenPAK представлена на рисунках 9, 10.

Рисунок 9. Защита генератора (матрица 0)

Рисунок 10. Защита генератора (матрица 1)

Есть три разных случая, которые возникают при защите 3-х фазных генератор энергии, и они обсуждаются ниже.

Дело №1: неисправности нет

На рисунках 11 и 12 показана ситуация отсутствия неисправности.

Случай № 2: Внешняя неисправность

Когда добавляется внешнее короткое замыкание за пределами линии и ТТ со стороны заземления, Осциллограммы трехфазного тока и напряжения показаны на рисунках 13, 14, 15 и 16.Можно заметить, что защита электрогенератора нечувствительна к внешние неисправности, т. е. не подает сигнал отключения в цепь выключатель.

Случай № 3: Внутренняя неисправность

Когда добавляется внутреннее замыкание между заземляющим и линейным трансформаторами тока, Осциллограммы трехфазного тока и напряжения показаны на рисунках 17, 18, 19 и 20. Когда произошла внутренняя неисправность, разница в токе больше, чем 0.2 и реле под напряжением. Генератор отключен от питания система. Таким образом, формы сигналов напряжения и тока в этом случае равны нулю.

Рис. 11. Трехфазные напряжения на стороне заземления при отсутствии неисправности.	Рис. 12. Трехфазные напряжения на стороне сети при отсутствии неисправности.
Рисунок 13.Трехфазные напряжения со стороны земли при внешнем повреждении	Рисунок 14. Трехфазные токи на стороне заземления при внешнем повреждении.
Рисунок 15. Трехфазные напряжения на стороне линии при внешнем повреждении.	Рисунок 16.Трехфазные токи на стороне сети при внешнем повреждении
Рисунок 17. Трехфазные напряжения на стороне заземления при внутренней неисправности.	Рисунок 18. Трехфазные токи на стороне заземления при внутренней неисправности.
Рисунок 19.Трехфазные напряжения на стороне линии при внутренней неисправности	Рисунок 20. Трехфазные токи на стороне сети при внутреннем повреждении.

В этом примечании к применению мы разработали защиту трехфазного генератора. схема с использованием GreenPAK SLG46621V в качестве основного управляющего элемента.В разработанный алгоритм достаточно умен, чтобы обнаруживать и изолировать генератор энергии от энергосистемы в аварийных условиях. Это позволяет генератору остаются в энергосистеме, когда нет неисправности. Дизайн можно доработать улучшено за счет добавления схем резервной защиты. Резервная защита Генератор мощности может включать реле максимального тока, низкую прямую мощность защита, защита от обратной мощности и защита от скольжения полюсов.

Дифференциальная защита — это… Что такое Дифференциальная защита?

Продольная дифференциальная защита

Принцип действия

Область применения

Принцип действия

Область применения

Направленная поперечная защита

Источники

Дифференциальная защита трансформатора: принцип ее работы

Что такое дифференциальная защита

Принцип работы защиты

Виды дифзащиты

Поперечная

Продольная

От чего защищает

Как выглядит и где находится в трансформаторе

Дифференциальная защита ошиновки Бреслер-0117.80X

Функциональный состав устройства

Особенности

Модульная электронная дифференциальная защита

7SD80 Siprotec Compact Siemens Дифференциальная защита линий

7SD80 Siprotec Compact Siemens

7SD80 Siprotec Compact Siemens Дифференциальная защита линий

[PDF] Дифференциальная защита линий. — Free Download PDF

Применение дифференциальных автоматов при электромонтаже в доме

Дифференциальная защита по току двухцепных линий передачи в модальной области

Линия Дифференциальная защита

Дифференциальная защита и управление линиями RED615 ANSI — Защита и управление фидерами (реле защиты)

Компактное и универсальное решение для коммунальных и промышленных систем распределения электроэнергии

Числовая дифференциальная защита: принципы и приложения, 2-е издание

Загрузить флаер продукта

Описание

Об авторе

Содержание

| Европейский журнал инженерных и технологических исследований

Тестирование защиты с помощью Test Universe — Тестирование дифференциальной защиты

Тестирование защиты с помощью Test Universe — тестирование дифференциальной защиты

Резюме

Цели

Содержание

Продолжительность

Информация

Аудитория

Предварительные требования

Защита генератора AN-1198 посредством дифференциального реле с использованием GreenPAK ™

Трансформатор тока

Релейный модуль HL-52S

Дело №1: неисправности нет

Случай № 2: Внешняя неисправность

Случай № 3: Внутренняя неисправность

Читайте также

Что делать, если грудничок не спит днем: советы по налаживанию режима сна

Антигистаминные препараты для новорожденных: лечение и профилактика аллергии у грудничков

Методика «Цветоник» М. Лазарева для музыкального развития детей

Добавить комментарий Отменить ответ