Релелік қорғаныс және электр автоматикасы
Уақытында іс-шаралар қолдансақ, қауіпті жағдайдың алдын алуға болады (мысалы, көтерілген ток немесе кернеуді төмендетсек болғаны). Егер қондырғы немесе жүйеде қауіпті режим пайда болса, онда оны дер кезінде берілген уақыттарда өшіріп тастау керек. Ал, бұл автоматты құрылғы арқылы ғана жүзеге асады. Осы себептен электр жабдықтарын және оның элементтерін қауіпті жағдайлардан және бір қаліпті емес режимдерден автоматты құрылғылар арқылы қорғайды. Бірінші кезекте автоматты құрылғы (қорғаныс) ретінде балқымалы сақтандырғыштар қолданылды. Кейін қорғаныс құралы ретінде электрлі автомат- релесі арқылы қолданылды. Сондықтан қорғаныс құрылғыларды жасауда релелі пайдаланғандықтан, оны релелік қорғаныс деп атады.
Релелік қорғаныс (РҚ) ЭЖ (Электрмен жабдықтау ) элементін үздіксіз бақылай отырып, бұзылулар мен нормальді емес режим кезінде бірден әсерге келеді. Бұзылулар кезінде релелік қорғаныс бұзылған участокты анықтап, оны ЭЭС-тен ажыратады, күштік ажыратқыштарға Q әсер береді, ол өз кезінде үлкен токтарды ажыратады. Нормальді емес режимде релелік қорғаныс бұзылуды анықтап, бұзылу түріне қарай ажыратады немесе автоматты түрде операцияларды өзі қолдануы керек. Болмаса жедел қызмет көрсетушіге сигнал беру арқылы нормальді емес режимді қалпына келтіру үшін керекті жұмыстар атқарылады.
Релелік қорғаныс (РҚ) ЭЖ (Электрмен жабдықтау ) элементін үздіксіз бақылай отырып, бұзылулар мен нормальді емес режим кезінде бірден әсерге келеді. Бұзылулар кезінде релелік қорғаныс бұзылған участокты анықтап, оны ЭЭС-тен ажыратады, күштік ажыратқыштарға Q әсер береді, ол өз кезінде үлкен токтарды ажыратады. Нормальді емес режимде релелік қорғаныс бұзылуды анықтап, бұзылу түріне қарай ажыратады немесе автоматты түрде операцияларды өзі қолдануы керек. Болмаса жедел қызмет көрсетушіге сигнал беру арқылы нормальді емес режимді қалпына келтіру үшін керекті жұмыстар атқарылады.
Әдебиеттер тізімі
1. Андреев В.А. Релейная защита в СЭС 1991 г Высшая школа
2. Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем
3. Н.В. Чернобров В.А. Семенов Релейная защита энергетических систем учебное пособие для техникумов 1998 г
4. Шабад М.А. Автоматизация распределительных электрических сетей 2000 г
5. Шабад М.Л расчеты РзиА в электрических сетях
6. Авербух А М Релейная защита в задачах с решениями и примерами 1975 г
Я С Гельфанд релейная защита распределительных сетей Энергия 1975 г
7. Е. Н Зимин Защита асинхронных двигателей до 500В М. 1977 г
8. А.М. Севостьянов Максимальна токовая защита. М 1966 г
9. М. Л. Методы расчета токов короткого замыкания М. 1967 г
10. М. Т. Левченко Автоматическое включение резерва. Энергия 1967 г
1. Андреев В.А. Релейная защита в СЭС 1991 г Высшая школа
2. Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем
3. Н.В. Чернобров В.А. Семенов Релейная защита энергетических систем учебное пособие для техникумов 1998 г
4. Шабад М.А. Автоматизация распределительных электрических сетей 2000 г
5. Шабад М.Л расчеты РзиА в электрических сетях
6. Авербух А М Релейная защита в задачах с решениями и примерами 1975 г
Я С Гельфанд релейная защита распределительных сетей Энергия 1975 г
7. Е. Н Зимин Защита асинхронных двигателей до 500В М. 1977 г
8. А.М. Севостьянов Максимальна токовая защита. М 1966 г
9. М. Л. Методы расчета токов короткого замыкания М. 1967 г
10. М. Т. Левченко Автоматическое включение резерва. Энергия 1967 г
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИБЕТЛІГІ
БОЛАШАҚ УНИВЕРСИТЕТІ КОЛЛЕДЖІ МЕКЕМЕСІ
ОҚУ ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕН
РЕЛЕЛІК ҚОРҒАНЫС ЖӘНЕ ЭЛЕКТР АВТОМАТИКАсы
Дайындаған: Бурамбаева Э.С.
Оспанов С.О.
Изтелеуова Д.А.
№1 дәріс
Кіріспе. Электр жүйелеріндегі бүлінулер мен бейнормал жұмыс режимдері.
Энергетикалық жүйеде әртүрлі бүлінулер немесе нормальді емес режимдер
электростанциялар [ЭС] мен қосалқы станциялардың [ҚС], электр беріліс
желісі [ЛЭП] және электр энергиясын тұтынушы электр қондырғыларының
электр құрылғыларының бүлінулері болуы мүмкін.
Бүлінулерден апаттық токтар п.б. және ЭС мен ҚС шиналарында кернеудің
төмендеуі болады. Бүліндіру тоғы көп көлемде жылу шығарып, зақымданған
жерде (К) қатты бұзылуларға әкеледі және бүлінбеген әуе электр желісін
(ӘЭЖ) мен қондырғылар арқылы жүре отырып, қауіпті қызу процессін тудырады
(сурет-1.1).
Сурет 1.1 Электрэнергетикалық жүйе бөлігінің сұлбасы.
Кернеудің түсуі энергия жүйесіндегі тұтынушылардың қалыпты жұмысын
бұзып және ЭС мен энергожүйенің (ЭЖ) паралель жұмысының тұрақтылығына кері
әсер етеді.
Бірқаліпті режимдер ток пен жиіліктің Сонымен бірге, бірқаліпті емес
режим кезіндегі кернеудің ауытқуы электр жабдықтау сенімділігін төмендетіп,
ал кернеу мен токтың көтерілуі электр қондырғылары мен ӘЭЖ-нің бір қаліпті
жұмыс істеуіне қауіпті жағдай тудырады.
Сондықтан бүліну мен бұзылуды дер кезінде анықтап, бүлінбеген жердің
қалыпты жұмыс жасауын қамтамасыз ету үшін, бүлінген жерді электр жабдықтау
жүйесінен ажыратып тастауымыз керек.
Уақытында іс-шаралар қолдансақ, қауіпті жағдайдың алдын алуға болады
(мысалы, көтерілген ток немесе кернеуді төмендетсек болғаны). Егер қондырғы
немесе жүйеде қауіпті режим пайда болса, онда оны дер кезінде берілген
уақыттарда өшіріп тастау керек. Ал, бұл автоматты құрылғы арқылы ғана
жүзеге асады. Осы себептен электр жабдықтарын және оның элементтерін
қауіпті жағдайлардан және бір қаліпті емес режимдерден автоматты құрылғылар
арқылы қорғайды. Бірінші кезекте автоматты құрылғы (қорғаныс) ретінде
балқымалы сақтандырғыштар қолданылды. Кейін қорғаныс құралы ретінде
электрлі автомат- релесі арқылы қолданылды. Сондықтан қорғаныс құрылғыларды
жасауда релелі пайдаланғандықтан, оны релелік қорғаныс деп атады.
Релелік қорғаныс (РҚ) ЭЖ (Электрмен жабдықтау ) элементін үздіксіз
бақылай отырып, бұзылулар мен нормальді емес режим кезінде бірден әсерге
келеді. Бұзылулар кезінде релелік қорғаныс бұзылған участокты анықтап,
оны ЭЭС-тен ажыратады, күштік ажыратқыштарға Q әсер береді, ол өз кезінде
үлкен токтарды ажыратады. Нормальді емес режимде релелік қорғаныс бұзылуды
анықтап, бұзылу түріне қарай ажыратады немесе автоматты түрде операцияларды
өзі қолдануы керек. Болмаса жедел қызмет көрсетушіге сигнал беру арқылы
нормальді емес режимді қалпына келтіру үшін керекті жұмыстар атқарылады.
Релелік қорғаныс электрлік автоматтардың бастысы, мұнсыз энергожүйенің
қалыпты жұмысы мүмкін де емес. Ол басқа да электрлі автоматты құрылғылармен
тығыз байланысты. Міндетті авариялық жағдайды туғызбауға және тез арада ЭЭС-
тің нормальді режимде жұмыс істеу мен тұтынышыларды электрмен қамтамасыз
етеді: автоматты түрде қайта қосылу (АПВ), автоматты түрде резервті электр
көзіне қосу (АВР), автоматты жиілік жүктелу (АЧР) және т.б.
Көбінесе ЭЭС-де бұзылулар фаза аралық қысқа тұйықталу кезінде немесе
жермен тұйықталу кезінде болады.(1.2-сурет) . Электр машиналары мен
трансформаторлардың орамаларында бір фазалық қысқа тұйықталулар болып
тұрады.Бұзылулардың басты себебіне: ток жеткізу сымының изоляциясының, оның
ескіруімен, асқын кернеумен, механикалық бүлінулерден;провод пен ЛЭП- тің
тіреуінің зақымдануынан, қанағатсыз күйде тұтынудан, мұз тайғақтан, қатты
желден, сымның биінен және т.б. себептерден; қызмет көрсетушінің
қателігінен болады.
г) кернеуді түсіру паралель жұмыс істеп тұрған генератордың тұрақты
жұмысына әсер етеді, өйткені энергожүйенің түсуімен тұтынушылардың бір
бөлігіне немесе барлығына бірдей ток беру тоқтатылады. Бүлінудің басты
түріне изоляцияланған нейтральді бір фазалы жүйеде жермен тұйықталуы немесе
доға тәрізді сөндіргіш реактордың үлкен кедергісінің жермен немесе активті
кедергінің тұтынылуынан. 1.2-суретте көрініп тұрғандай жерге изоляндырылған
нейтральді жүйеде қысқа тұйықталу болып тұрған жоқ, кезегінде ЭҚҚ ЕА
зақымданған фаза жермен жалғанғанмен шрупталмаған. Зақымдалған жердегі ток
I , С көлем арқылы зақымдалмаған фазамен (В мен С) жерге қатысты жүйеде
тұйықталған. Фаза аралық зақымдану мұндайда осы күйінде қалады. Осыдан бір
фазалының жермен жүйеде изоляндырылған нейтральді тұйықталуы тұтынушылар
мен генератордың синхронды жұмысына әсер етпейді. Бірақ мұндай зақымдану
түрі жүйеде перенапряжение әкеледі, бүлінбеген фазаның изоляциясына әсер
етеді және бір фазалы тұйықталуы фаза аралық жермен тұйықталуға немесе
қабаттасып тұрған жермен тұйықталуы мүмкін.
Сурет 1.3. Қысқа тұйықталудағы кернеудің түсуінің әсері.
а- тұтынушылар жұмысына; б- энергожүйенің қалыпты (( жұмысына; в-
ток осциллограммасы мен асинхронды режимдегі кернеу.
№2 дәріс
Релелік қорғаныс пен автоматика сұлбалары жасалуының негізгі принциптері
Релелік қорғанысың құрылғыларының сұлбалары сызбалары принципальды,
структуралы, функционалды және монтажды түрінде бейнеленеді.
Принципиальды сұлба релелік қорғаныстың монтажды орындалуын
шағылыстырмайтын комплектіні әрекет принципі туралы мағлұмат (көрсеткіш)
береді.Сұлбада комплектіге кіретін оларды барлық электрлік тізбекпен
байланыстыратын барлық реле мен элементтер көрсетіледі.Реле контактілері
реле орамаларында сәйкесті токтың берілмеуі жағдайларда сұлбаларда
көрсетіледі.Түрлі типтегі релелер конструкторлық құжаттаманың бірыңғай
жүйесінде қабылданған халықаралық стандарт бойынша латын әрпімен
белгіленеді.
Релелік қорғаныстың принципті схемасы әдетте екі-үш сұлба түрінде
бейнеленеді: бөлек өлшеуіш бөлік және тізбегін логикалық бөлігі,басқару
бөлігі және сигнализация.Микросхемалар ішкі жалғауларсыз олар үшін шартты
бейне ретінде қабылданып көрсетіледі.
Структуралық сұлбалар қарастырылған құрылғылар тұратын негізгі
бөліктерді бейнелейді, олардың әсерінің тізбектілігін көрсетумен
бөліктердің өзара байланысын анықтайды.Блоктар олардың белгіленуін
түсіндіретін белгісі бар тік бұрыштармен бейнеленеді.Реле мен элементтерің
органы құрамбөліктеріне кіретіндер көрсетілмейді.
Функционалды сұлбалар структуралық сұлбаларға қарағанда детальды
болып келеді, релелік қорғаныстың құрылғысы және оның бөлек структуралық
бөлігі қандай функционалды органдар мен элементтерден тұратындығын
көрсетеді.
Монтажды сұлбалар оның құрамына кіретін элементтерден құрылғылардың
монтажын орындау үшін арналған және қалай мұндай монтаж зауыт-
дайындаушыларымен жүзеге асырылғандығын көрсетеді.
№3 дәріс
Релелік қорғаныс пен автоматика құрылғыларының оперативті ток көздері.
Қолданылуы және негізгі талаптары. Оперативті токтың қорек көзі
ажыратқышты дистанционды басқару тізбегін, Рқ құрылғыларын, автоматика және
басқа қорғаныс құралдарын қоректендіру үшін қолданылады.
Энергожүйенің бүлінген элементтерін сөндіру және ненормальді режимді
жоюды басқарудың оперативті тізбегінің, РҚ және басқа құрылғылардың
тізбегінің қорегі айрықша сенімділікпен ерекшеленуі керек. Сол үшін
оперативті токтың қорек көзінің басты талабы кез келген бүлінулер мен
ненормальді режимдер кезінде оперативті ток қорек көзінің кернеуі және
қуаты барлық уақытта керекті мәнге ие болу. Ол мән РҚ, автоматика,
телемеханика және сигнализацияның әрекетке келуіне, сөндіруге және сол
ажыратқыштың қосылуына жауап беруі керек.
Оперативті тізбекті қоректендіру үшін тұрақты және айнымалы ток қорек
көзі қолдащнылады.
Тұрақты оперативті ток. Тұрақты қорек көзі ретінде 220-110 В кернеулі
аккумулятор батареялары; кішірек қосалқы станцияларда 48 В-тық батареялар
қолданылады. Аккумуляторлық батареялар РҚ-ның барлық құрылғыларының,
автоматика, басқару тізбегі және сигнализацияның орталықтандырылған қорек
көзі болады.
Аккумуляторлық батарея GB құралмалы шинаға жалғанады, шина арқылы барлық
тұрақты ток тұтынушыларына таралады. GB әдетте үздіксіз зарядты режмде
жұмыс жасайды, және әрекетке барлық уақытта дайын болады. Бұл мақсатта
құралмалы шинаға үздіксіз жұмыс жасайтын зарядтаушы құрылғы параллель
жалғанады. Бастапқы кезде зарядтаушы құрылғы жүйеден айнымалы ток алатын
электр қозғалтқышы арқылы іске қосылатын тұрақты ток генераторы түрінде
болды, қазіргі уақытта жартылай өткізгішті түзетуші қолданылады.
РҚ және автоматика тізбегінің ең жауапты учаскесі ажыратқышты күштік
басқару және электромагниттік сөндіру тізбегі. Олар қорек көзін басқару
шинкісінен ШУ алады. Одан кейінгі жауапты екінші учаске ажыратқышты қосу
электромагнит тізбегі. Олар да бөлек шинкіден ШВ қоректенеді. Одан кейінгі
үшінші учаске сигнализация, ол ШС шинкісінен алады. Тұрақты токтың басқа
тұтынушылары (авариялық жарықтандыру, кейбір өз қажетін қанағаттандырушы
электр қозғалтқыштары) төртінші учаскені құрайды, олар бөлек құрастырмалы
шинадан немесе шиналар құрамасынан қоректенеді; ШУ, ШВ, ШС сенімділігі
бойынша секцияланады.
Сурет 3.1. РҚ оперативті тізбек қорек көзіның принципті сұлбасы және
тұрақты оперативті токпен басқару және белгі беру сұлбасы
Электр станцияларында және үлкен түйінді қосалқы станцияларда басты
шиналар құрамасы басқару тізбегінің қорек көзі сенімділікті арттыру
мақсатында (басты шинадағы бүліну кезінде) екі секция түрінде болады,
әрқайсысы қорек көзін аккумуляторлы батареядан автоматты ажыратқыш немесе
сақтандырғыш арқылы алады. ШУ, ШВ, ШС шинкілеріне қосылған тұтынушылар
территорясына байланысты учаскелерге бөлінеді. (ТҚ 220, 110 кВ; басқару
щиті және т.б.) Осындай әрбір учаске екіден кем емес линиядан сақина
схемасы бойынша қоректенеді.
Барлық желі және оған қосылған элементтер қысқа тұйықталудан қорғануы
керек. Бұл қорғаныс сақтандырғыш немесе автоматты ажыратқыш арқылы жүзеге
асады. Басты қоректендіруші тізбекте жіне батареядан құрама шинаға баратын
тізбекте автоматты ажыратқыш және сақтандырғыш орнатылады. Барлық
сақтандырғыш пен автоматты ажыратқыш қысқа тұйықталу кезінде бүлінген
элементті тұрақты ток тізбегінен сөндірудің селективтілігін қамтамасыз етуі
керек. Әсерге келу тогы максимал жүктеме тогына байланысты қойылады және
қысқа тұйықталу кезінде келесі резервтегі учаскеде әсерге келуін қамтамасыз
етуі керек.
Тұрақты ток тізбегіндегі бұзылуларды анықтау үшін арнайы бақылау
құрылғылары қарастырылады. Мысалы, сақтандырғыш жарамдылығы,
электромагнитті сөндірудіңжәне ажыратқыштың көмекші контактілерінің
бүтіндігі КН релесі арқылы бақыланады.
Тұрақты ток тізбегінде жерге тұйықталу болуы мүмкін.Жерге тұйықталу екі
нүктеде болғанда РҚ контактілері шунтталады және электромагнитті
ажыратылуда ток пайда болады. Бұл ток әсерінен ажыратқыш жалған әсерге
келуі мүмкін. Мұндай ажыратуды ескерту үшін тұрақты токта жерге тұйықталу
болғанын көрсететін бақылау қолданылады. Бұл бақылау вольтметр және
сигналды реле арқылы орындалады.
Аккумуляторлы батареялар РҚ құрылғыларын қоректендіруде ең сенімді қорек
көзі болып табылады. Өйткені олар кез келген уақытта негізгі айнымалы ток
желісіне қарамастан керекті кернеу мен қуатпен әрекетке келе алады.
Аккумуляторлық батареяның кемшіліктері де бар. Үлкен сенімділік мақсатында
олар барлық ЭС және ҚС-да 110 кВ және одан да үлкен кернеумен орнатылады.
Олар басқа оперативті ток көзінен қымбат, оларға зарядтаушы құрылғы, арнайы
ғимарат керек, олармен жұмыс жасау үшін мамандандырылған персонал керек.
Орталықтандырылған қорек көзі үшін күрделі, созылған, қымбат және үлкен
көлемдегі тұрақты ток кабелі керек.
Сол үшін 6, 10, 35, кейде 110 кВ таратушы желілердегі ҚС-да айнымалы
оперативті ток көзі қолданылады.
Айнымалы оперативті ток. Айнымалы токты оперативті тізбекті қоректендіру
үшін бірінші реттік желіден ток немесе кернеу алады. Айнымалы оперативті
токты қоректендіру үшін ток трансформатыры, кернеу трансформаторы және өз
қажеттілігін қанағаттандыратын трансформатор қолданылады.
Ток трансформаторы қысқа тұйықталудан қорғайтын РҚ оперативті тізбегін
қоректендіретін сенімді қорек көзі болып табылады. Ток трансформаторының
екінші реттік тогы қысқа тұйықталу кезінде күрт өседі, соған байланысты ток
трансформаторының екінші реттік кернеуі мен қуаты өседі, және қысқа
тұйықталу кезінде оперативті тізбекті сенімді қоректендіреді. Бірақ ток
өспейтін бүлінулер мен ненормальді режимде ток трансформаторының тогы және
қуаты РҚ логикалық элементінің әсерге келуіне және ажыратқышты іске қосуға
күші жетпей қалады. Осыған байланысты ТТ-ны ажыратқышты нормальді режимде
дистанциялы басқаруда және қорғалатын объектіде кернеу (ток) жоқ болған
жағдайда қолданбайды.
Кернеу трансформаторы (КТ) және өз қажеттігін қанағаттандыратын
трансформаторлары қысқа тұйықталудан қорғайтын РҚ-ның оперативті тізбегін
қоректендіруге жарамсыз, өйткені қысқа тұйықталу кезінде кернеу тез түсіп
кетеді. Кернеу түспейтін бүлінулер мен ненормальді режим кезінде КТ мен өз
қажеттігін қанағаттандыратын трансформаторлар асқын кернеу мен жерге
тұйықталудан қорғайтын РҚ-ны қоректендіру үшін қорғайды. Айнымалы
оперативті токта РҚ-ның схемасының орындалу принципі 4-тарауда көрсетілген.
Аккумуляторлы батареяға қарағанда айнымалы оперативті ток көзі арзан
болады, оны баптай оңай және арнайы ғимарат керек емес.
Айнымалы оперативті ток көзінің кемшілігі қуаттың шектеулігі, ол отандық
тәжірибеде қолданылатын электромагниттік және пневматикалық жетектерде
кернеуі 35 кВ-тан жоғары желілердегі ажыратқыштарды сөндіруге күші
жетпейді.
Айнымалы оперативті ток көзіні кернеуі 6-35 және кебір жерде 110 кВ
желілердегі токтық РҚ-ны қоректендіруде кеңінен қолданылады.
Жартылай өткізгішті элементі бар РҚ-да оперативті ток көзіне ерекше
талаптар қойылады.
№4 дәріс
РҚА-ға арналған ток пен кернеуді өлшеу трансформаторлары.
Жұмыс істеу принципі. Ток трансформаторлары көмекші элемент болып
табылады, олардың көмегімен релелік қорғаныстың өлшеу органдары қорғалатын
объектің тогының мәні, фазасы және жиілігі жайлы ақпарат алады. Алынатын
ақпараттың дұрыс болуына релелік қорғаныс құрылғысының жұмысының дұрыс
болуы тәуелді болады. Сондықтан релелік қорғаныс құрылғысын қоректендіретін
ток трансформаторына деген негізгі талап, қателігі белгілі бір мәннен асып
кетпейтін қателігі бар бақыланатын ток трансформациясының дәлдігі болып
табылады.
Ток трансформаторы құрылғысының принципін 3.1 суретте көрсетілген
схемалар түсіндіріп бере алады. Ток трансформаторының қосалқы қысқыштарының
біреуі міндетті түрде қауіпсіздік техникасы шарты бойынша жерге тұйықталуы
керек.
Сурет 5.1. Ток трансформаторлары:
а – құрылыс принципі; б – орын ауыстыру схемасы.
Ток трансформаторлары w1 алғашқы орамадан (бақыланатын токқа тізбектей
қосылған), w2 екінші орамадан (релелік қорғаныстың тізбектей қосылған
элементтерінен немесе өлшеу приборларынан тұратын, ZН қосымша күштің
кедергісіне тұйықталған) және L құрыш магнит сымынан (оның көмегімен
орамалар арасындағы магниттік байланыс жүреді) тұрады. w1 алғашқы орамадан
өтетін І1 алғашқы ток және w2 екінші ораманың І2 тогы І1 w1 және І2 w2
магниттік қозғаушы күшін тудырады., олар өз кезегінде І құрыш магнит
сымында тұйықталатын Ф1 және Ф2 магниттік ағындарды алып келеді.
5.1. суретте көрсетілген (оң бағыты ескерілген) магниттеуші күштер
және олар тудыратын магниттік ағындардың айырымы алынады, нәтижесінде
магниттік қозғаушы күші Іном w1 және Фт [41] трансформатордың магниттік
ағыны алынады:
I1w1 - I2w2 = Iном w1 ; (5.1)
Ф1 – Ф2 = Фт
Жұмысшы немесе негізгі деп аталатын Фт ағыны, екі ораудан да көп
өтіп, екінші орауда ЭДС Е2 – ге барады, ол екінші ораудың тұйық тізбегінде
І2 тогын жасайды. Фт ағыны Іном тогымен Іном w1 магниттік қозғаушы күшін
құрайды. Іном І1 тогының бөлігі болып табылады да, магниттеуші ток деп
аталады. Егер Іном =0 болса, (5.1) өрнегі келесі түрде болады:
I1w1 = I2w2 бұдан
I2 = I1 (w1w2) = I1КІВ (5.2)
Бұл жерде КІВ = w2w1 – ансформация коэффициенті, ол номиналдыққа
қарағанда айналымды деп аталады. Магниттеуші ток жоқ уақытта І2 екінші ток
КІВ – ға тең ток трансформаторы трансформация коэффициентіне бөлінген І1
алғашқы токқа тең болады. Бұл жағдайда алғашқы ток w2 екінші орауға
трансформацияланады да, Ток трансформаторы қателіксіз жұмыс жасайды.
Өлшеу кернеу трансформаторы кернеуі 380 В –тан жоғары қондырғыларда
приборлардың параллель обматкасын қоректендіру үшін қолданылады. Суретте
кернеу трансформаторының құрылысы мен векторлық диограммасы көрсетілген.
Кернеу трансформаторының негізгі элементтері мыналар:
1. Тұйықталатын электротехникалық темірден жасалған өзек.
2. Жоғары кернеулі екінші обматка.
3. Төменгі кернеулі екінші обматка.
Кернеу трансформаторының номиналдық коэффицентін мына формуламен табуға
болады
Кном=U1 ком U2ком =W1 W2
ТПЛ-10 тиіпті екі магниттік өткізгіштер бар ток параметірі.
Кернеу трансформаторы тізбекке параллель қосылады.
Кернеу трансформаторының екінші обматикасы стандартты 100 В немесе 100
3 В – тың кернеуге есептелініп заводта дайындалады. Бұл обматкаға Ватметрін
счетчиктің релелерін және автоматты приборларының параллель обматкалары
қосылады. Кернеу трансформаторы өлшеу процесіне екі қателік енгізеді.
Олар мыналар:
1. Кернеу мөлшерінің қателігі.
2. Бұрыштық қателік.
Кернеу мөлшерінің қателігін мынадай формуламен табуға болады:
∆U % = U2ком - U1 U1 * 100;
Ал кернеу трансфарматорының енгізетін бұрыштық қателігі дегеніміз,
бірінші обматиканың кернеуіне U1 қарағанда екінші обматиканың кернеуі (U2)
180~ бұрышқа айналдырылған болып есептелінеді.
Кернеу трансформаторының екінші обматикасын түгі мына формуламен
анықталады.
S2 = √(∑ Pприб)²+(Qприб)²
Мұнда S2 – екінші обматиканың жүгі В.А. ∑ Pприб приборлардың параллель
катушкаларымен қолданылатын активті қуатының қосындысы Вт. Qприб
приборларының параллель катушкаларымен қолданылатын реактивті қуатының
қосындысы кВА.
Өлшеуіш трансформаторыны құрылысының схемасы және векторлық
диограммасы.
1- Тұйықталатын электротехникалық темірден болаттан жасалған өзек.
2- Жоғары кернеулі бірінші реттік ораммасы.
3- Төмендегі кернеулі екінші реттік ораммасы.
Егерде, кернеу трансформаторының екінші обматикасының жүгі S2 көбейсе
онда ол кернеу трансформатордың өлшеуіш қателігі де көбейеді. Кернеу
трансформаторының орамаларын қосу схемасы көрсетілген.
Кернеу трансформаторының төрт класс дәлдігі бар. Олар мыналар: 0,2;0,5;
1 және 3;
Көрсетілген цифорлар өлшеу процесінде кернеуде болатын қателіктерді
процентпен көрсетеді.
Кернеу трансформаторын шаруашылықта мына түрлерді жиі қолданылады: НОМ,
НОЛ, НОС, НТМИ, НКФ т.с.с.
№6 дәріс
Полярлықты, трансформаттау коэффициенттерін тексеру, ток пен
трансформаторларының вольтмаперлік сипаттамаларын алу.
Векторлық диаграмманың шарты мен тағайындалуы. Реленің ыңғайлы түрде
жұмыс істеуіне ток пен кернеуді векторлы диаграммамен көрсетеді.
Векторлы диаграмманы қолдануға бастысы мына көрсеткіштер қолданылады:
жүктемесіз бір бағыттағы ЛЭП және шындығындағы бұрышына фазалық жылынуы мен
ток пен кернеудің токтар мен кернеулердің фазалық нақты жылжу бұрышын
қысқа тұйықталу кезіндегі кернеудің индуктивті және активті кедергілер
тізбегіндегін табу. Қысқа тұйықталу жерді қоректендіретін электрлі жүйе
орнын фазасының ЭҚК ЕА, ЕВ, ЕС симметриялы және теңестірілген
векторлық жүйеде, ток пен кернеу иекторын құрайтын эквивалентті
генератормен ауыстырады.
Диаграмманы құруды жеңілдету үшін металды қысқа тұйықталуды,
тұйықталған жердегі өтпелі кедергі Rn0 тең. Токтың оң жүрісін қоректендіру
көзінен бүлінген жерге қарай бағытын алады, сәйкесінше оңға ЭҚК пен
кернеу жатады. Олардың бағыттары оң токтың бағытына сәйкес келеді.
Үшфазалы қысқа тұйықталудағы векторлық диаграмма. 1.4а-суретінде
электр беріліс желісіндегі үш фазаның металдық К нүктесіндегі қысқа
тұйықталуы көрсетілген.
Векторлық диаграмма тұрғызу ЭҚК-нің әсерінен әрбір фазада қысқа
тұйықталу тогы пайда болады:
(1.1)
Мұндағы Еф- ЭҚК –тің фазалық жүйесі, Zc , Rc , Xc , ZAK, RAK, XAK-
Жүйенің кедергісі және ЛЭП-тегі бүлінген аймағы.
IAK = IBK = ICK = I K токтары сәкесінше ЭҚЛ-іне байланысты фаза бойынша
жылжыған.
Kнүктесіндегі кернеу нолге тең: UAK= UBK= UCK=0. Фазалық кернеу Р3
жеріндегі, Р нүктесінде (1.4а-сурет). UAK= IAK RAK+j ZAK XAK диаграммада
анықталады, активті кедергінің IAK RA түскен кернеуіндей, фаза бойынша
IAK векторына сәйкес және IAK ХA реактивті кедергі, IAK векторына қатысты
90°-қа жылжиды. Осындай UBK мен UСK векторларын тұрғызылады. UAР ,
UBР, UCР модульдері бірдей, әр векторлары аттас токтардан бұрыш бойынша
озып келеді. 351В ЛЭП-ке бұл бұрыш 45°-55°, 110 КВ-60°-78°, 220
КВ (бір өткізгішті фазада) -73°-82°, 330 КВ (екі өткізгішті фазада)
-80°-85°, 500 КВ (үш өткізгішті фазада) -84°-87°, 750 КВ (төрт
өткізгішті фазада) -86°-88°-ге тең. Үлкен φк үлкен сым қимасына келеді.
Үш фазалы қысқа тұйықталу диаграммасын қарағанда: ток пен кернеу
диаграммасы симметрилы және теңестірілген, нолдік жалғастырулар мен
құрамасы жоқ. 2) үш фазалы қысқа тұйықталу барлық фаза аралық кернеуінің
(қысқа тұйықталу жермен, оның айналасына) түсуімен байқалады. Нәтижесі
бойынша К(3) нүктесі ең қауіпті бүліну болып табылады, электр желісіндегі
тұтынушылардың (( жұмысының қалыпты жұмыс істеуін бұзады.
Фаза аралық қысқа тұйықталу 1.5а-суретінде ЛЭП пен В фазасының
арасында металды қысқа тұйықталу көрсетілген. Фаза аралық ЭҚК әсерінен а)
IВK және IСK қысқа тұйықталу тогы туады, формуласы бойынша
анықталады, мұндағы 2Zф -екі фазаның толық кедергісі (2Zф=ZB+ZC).
Бүлінген жердегі фазалар токтар мәні бойынша тең, фаза бойынша кері, ал
бүлінбеген жердегі фаза токтары нольге тең (жүктемені есептемегенде).
IBK = ICK; I K =0 (1.2 )
Нольдік ток К(2) –де жоқ, үш фазаның қосындысы
IA + IB + IC =0
К нүктесіндегі векторлық диаграмма. 1.5б-суретте ЭҚК –нің фаза
векторлары салынған.
IКВ қысқа тұйықталу ток векторы оны ( тудырған ЭҚК ЕВС –нен
бұрышқа қалып келеді.
Бүлінбеген А фазасының кернеуі жүйенің әр нүктесінде бірдей және
фазалық ЭҚК-ке тең.
UA= ЕА
Өйткені фаза аралық кернеу металды қысқа тұйықталуда
UВСк= UBк- UCк=0
Сурет 1.5. Екі фазалық ҚТ
UBK= UCK
Фазалық кернеу бүлінген фазалардың қысқа тұйықталу жерінде модулі
бойынша тең және фаза бойнша сәйкес келеді.
Фазалық кернеу екі фазалық қысқа тұйықталуда.
Нүктедегі векторлық диограмма р 1,5в- суретінде көрсетілген.
Ток векторлары өзгеріссіз қалады.Вжәне С фазалар кернеулігі р
нүктесінде:
К3 орнынан Р нүктесі алыстаған сайын, кернеулік күшейе түседі.
Uрс=Upr –U... Қалтқысыз фазаның кернеулігі Uap=E Тоқ векторы Lrp –
фазаралық кернеулігінен Ubcp φr бурышының арасында қалады.
Екі фазаны К3 екі ерекшелікпен бейнеленеді.
1) ток векторлары мен қысым симметриялы емес, бірақ қалыпты жүйеде;
Симметриялы еместігі тоқ пен қысымның кері біртінділік (ОП) құрайды
түзумен бірге;
2) К3 орындағы фазалық қысым нөлден көптеу, тек бір ғана фаза аралық
кернеу нөлге дейін төмендейді, яғни басқа екеуінің 1,5 Uф –ға тең
екенін көрсетеді. Сондықтан екі фазалы К3 қалыпты ЭЭС және электро
–энергияны пайдаланушыларға өте қауіпті.
3) Бір фазалы қысқа тұйықталу (К(1)) бір фазалы тұйықталулар жерде К3
тогының электр желілерінде 110 кВт ток пайда болады, жер арқылы
жұмыс жасайтын орталық трансформаторларда одан да жоғары ток пайда
болуы ықтимал. Бұл жағдайда пайда болатын ток және оның қысымы 1.6а-
суретте көрсетілген.
ЭДС ЕА арқылы пайда болатын әрекеті арқылы пайда болатын K2 IAK тогы
залалданған фаза арқылы G қорек көзінен өтеді де қайтадан кері қарай
жерге орналастырылған орталық N трансформаторға келеді.
(1.5)
Индуктивті активті қақтығыс бұл жағдайда жер фаза ілгегінде және
фазалар қақтығысы иен фаза аралық К3-тен ерекшеленеді. IAK векторы ЭДС
ЕА векторы мен φ-arctg бұрышынан алшақ қалады. Залалсызданбаған
фазаларда ток болмайды.
Залалсызданған А фазасы К нүктесіндегі кернеуі Uaк=0-ге тең.
Залалсызданбаған фазасы кернеуі В және С. Осы фазалар ЭДС-ке тең:
UВК=EК UСК=EС
Сурет 1.6. Бір фазалық ҚТ
Залалсызданған векторлық диаграммалар 1.6 б-суретте көрсетілген. Фаза
аралық кернеу
UАВК = UВК UВСК = UВК – UСК
UСАК = UСК
Фаза токтары мен кернеуінің геометриялық сомасы:
IAК + IBК + ICК =3I0
UАК+ UBК+ UCК= UBК+ UCК=3U0 (1.6)
Бұдан білетініміз (IAКфазасынан) фаза токтары мен кернеулері мынаны
құрайды. НР: IСК =13IАК
UCК= 13(UАК+ UCК)
Ток фазасы IAК фазасы мен С0К-мен сәйкес келеді және ЕА фазасымен
қарама-қарсы орналасқан және 13 UАК. IAК тогы UАК кернеулігін 900 –қа
алдын алады.
Р нүктесі К-дағы векторлық диаграмма 1.6в-суретте көрсетілген.А
фазасындағы ток өзгеріссіз. Залалданған фаза кернеулігі :
UAР=IAK(RKP(1)+JXKP(1))= IAKZKP(1)
(1.7)
UAР векторын IAK φ=arctg(X1UR(1)) бұрышында алдын алады.
В және С залалсызданбаған фазалар өзгеріссіз:
UВР=EВ UСР=EС
Фаза аралық кернеу UАВР және UAВ ұлғаяды.
НР IРР және UРР векторлары: IВК =13 IАК
UВР= 13(UАР+ UВР+UCР )
Диаграммадан білетініміз:
UВР UAK модуль бойынша және фазаның активті қарсылықтығы R(1)КР
қосылады (жер-фаза). Векторлық диаграмма ерекшелігі төмендегідей:
1) Ток және фаза кернеулігі симметриялы емес қалыпсыз жүйе
векторларын қалыптастырады. ОП және НП түзуін құрайтын векторлардан бөлек;
2) К-нүктесіндегі фаза аралық кернеу нольден жоғары үшбұрыш ауданы осы
кернеуден құралған, нольден ерекшеленеді. Бір фазалы К3 өте қауіпті болып
саналады.
Жерге орналасқан екі фазалы қысқа тұйықталулар (К-(1.1)). К3 –бұл түрі
жүйеде ғана болуы мүмкін. (1.2г-сурет).
К3- векторлық диаграмма жерге орналасқан екі фаза 1.7-сурет К және Р
нүктелері үшінбейнеленген.
ЭДС ЕВ және ЕС әрекетімен В және С залалсызданған фазалар арқылы IВ
және IС токтары өтеді. Жерге орналастырған:
IК(2) =IAК +ICК
(1.8)
Сурет 1.7. Жерге екі фазалық ҚТ
Залалсызданбаған фазада ток болмайды.
IAК=0
Барлық үш фазадағы ток сомасы есебі (1.8) және (1.9) нольге тең:
IAК + IВК + ICК =IК(1) =3I0
К3 орнында В және с залалсызданған фаза нольге тең:
UBК= UCК=0
Залалсызданбаған фаза кернеуі UАК қалыпты жағдайда болады.
К нүктесіндегі фаза аралық үшбұрыш кернеуі (1.7в-сурет) түзуге айналады,
фаза аралық кернеу залалданған және залалданбаған фазалар кернеулер UАВ
және UСА; UАК фаза кернеуіне дейін төмендейді. Ток және кернеу
диаграммалары Р нүктесінде орналасқан. (1.7б-сурет).
UBР және UCР кернеулігі ұлғаюына байланысты фаза аралық кернеуі де
ұлғаяды, аудан кернеулігі өседі де НП кернеулігі азаяды.
Uп= 13(UАР+ UВР+UCР )
К3екі фазалы векторлық диаграммалар ерекшелігі:
1) Кернеу мен нүкте симметриялы емес және қалыпты емес;
2) К3-пен кернеудің күрт төмендеуіне байланысты энергожүйесі мен оны
пайдалану қиынға соғады.
Жерге орналастырылған екілік тұйықталу. (К(1)) мұндай К3 жүйесінде
болады. Екілік тұйықталудан жердегі екі фазаның әртүрлі нүктелерде болады
(К1 және К2 -1.8- сурет). ЭДС әртүрлі әрекет арқылы ЕВ-ЕС залалсызданған
фаза мен В және С фазаларында К3 IВК және IAК токтары пайда болады және
олар К1 және К2 нүктелерінде жер арқылы қиылысады. Бұл нүктелерде және
залалданған фазаларда К3 тогы мағынасымен тең және IВК =ICК фазаларына
қарама-қайшы, залалданбаған фазаларда нольге тең.
Сурет 1.8. Нейтралы оқшауланған жүйедегі жерге екі нүктедегі ҚТ
Токтың векторлық диаграммасы қорек көзі мен залалданған жер арасындағы
аудан К3 екі фазалы жерге ток диаграммасы сияқты. Бұл аудандағы фазадағы
ток сомасы нольге тең.( IAК + IВК + ICК =0) бұдан білетініміз (НП-да) ток
фазаларында НП болмайды. ЛЭП аумағында жердегі К1 және К2 шағылыс нүктелері
арасында ток бір фазамен жүріп өтеді, К3 бір фазалы жүйедегідей.
Толық токтардың векторлық диаграммасы және бұл аумақтағы кернеу бір
фазалы К3 диаграммасы сияқты (1.6 б-сурет) К1 және К2 аумағындағы ток пен
кернеулік НП құрамды қалыптасады. Бұдан біздің білетін есебіміз:
IА =IC = 0 , IВ =13 I0 Алайда К1 және К2 нүктелерінде жер
потенциалы болады, онда К2 нүктелерінде UАК= 13UАК2, ал К1 нүктесінде
UАК= 13(UАК1+ UАК2)-ге тең болады.
№7 дәріс
Бір электрлік шамаға әсер ететін өлшеуіш органдар.
Релелік қорғаныстың әрбір құрылғысы бүлінуді тиіс және күштік
ажыратқыштың ажырауына команда (бұйрық) беруі керек.Оның үш құрылымдық
бөлігі бар (1.14-сурет): өлшеуіш (реттеуші), логикалық (оперативтік) және
басқару (орындаушы)
Өлшеуіш бөлік (ИЧ) (1.14-сурет) қорғалатын объект жағдайы үшін үздіксіз
бақылауды жүзеге асырады және ондағы бүлінудің пайда болуының реттелуін
іске қосады және оны әсерге келтіретін логикалық бөліктің енуіне дискретті
сигнал береді.
Бақыланатын шама қорғалатын объектінің ток немесе кернеуі релелік
қорғаныстың түрінен тәуелділігіне қызмет етеді.Бұл шамалар қондырғыларда
1000 В-тан жоғыры жұмыс кернеуімен қорғаныстың өлшеуіш бөлігіне токтың ТА
және кернеудің ТV өлшеуіш трансформаторлары арқылы өтеді.
Логикалық бөлік (ЛЧ) өлшеуіш бөліктің (МЧ) дискретті сигналын
қабылдайды, берілген бағдарлама бойынша логикалық операцияларды логикалық
элементтер көмегімен өндіреді және басқару бөлігіне (УЧ) релелік
қорғаныстың іске қосылғаны туралы шығу сигналын береді.
Басқару (орындаушы) бөлігі (УЧ) ажыратқышты ажырату үшін қажетті
мәнге дейін логикалық бөліктің сигналын күшейту үшін қызмет етеді және
логикалық бөліктің сигналы көбеюі үшін жеткіліксіз қуаты болады.
Қорек көзі (ИП). Логикалық бөлік (ЛЧ) пен басқару бөлігінің (УЧ)
элементтерін әсерге келтіру үшін ажыратқыштардың ажырауына командалардың
берілуі, сондай-ақ өлшеуіш (МЧ) және логикалық бөліктің (ЛЧ) жартылай
өткізгіш элементтерін қоректендіру үшін стабильді (тең) кернеудің арнайы
көздері қарастырылады.
Элементті базалар.Қазіргі реле жасау тәжірибесінде элементті
базалардың үш типі қолданылады.
Электромеханикалық, бұл электромеханикалық реле түріндегі релелік
қорғаныстың органдары мен барлық функционалдық бөліктерін жүзеге асыру үшін
қолданылуы мүмкін.
Жартылай өткізгіштік, бұл жартылай өткізгіш элементтер, аналогтық
және сандық микрожүйелер түріндегі релелік қорғаныстың органдары мен барлық
функционалдық бөліктерін жүзеге асыру үшін қолданылады.
Микропроцессорлы, бұл микропроцессорлар негізгі элементі болып
табылатын көп процессорлы жүйедегі немесе микроЭЕМ-дегі релелік қорғаныстың
өлшеуіш және логикалық бөліктерін жүзеге асыру үшін пайдаланылуы мүмкін.
№ 8 дәріс
Ток пен кернеу жартылай өткізгіш релесінің құралымдық ерекшеліктері,
параметрлерін реттеу.
Ток трансформаторларды дайындау кезінде алғашқы және екінші ораулардың
шығындыларын шартты түрде белгілеуде мына нәрсе ескеріледі: ол
белгілеулердің көмегімен екінші токтың бірінші токқа бағытын анықтау мүмкін
болуы керек. Алғашқы ораудың шығындыларын кез келген түрде белгілеуге
болады: біреулер басы ретінде н-ді, ал екіншілері орау ретінде к-ны алады
Сурет 5,2 а. Екінші орау шығындыларын белгілеу келесі тәртіпппен
жүргізіледі. Алғашқы орауда ток н басынан к соңына жүрген кезде екінші
ораудың н басы ретінде ток күш тізбегіне шығып кететін шығындысы алынады.
Сәйкесінше екінші ораудың екінші шығындысы ораудың к соңы ретінде алынады.
Екінші ораудың шығындыларын жоғарыда көрсетілген тәртіппен белгілеу кезінде
ток трансформаторының екінші тізбегіне қосылған реле орауындағы токтың
бағыты релені тікелей бірінші тізбекке қосқан жағдаймен бірдей болады сурет
5,2 а. Жасаушы заводтар трансформаторлардың бірінші орауының басы мен соңын
Л1 және Л2 деп, ал екінші ораудың басы мен соңын U1 мен U2 деп
белгілейді. (сурет 5,2 б,в)
Сурет 5,2 г-де 5,2 а суретте қабылданған шартты бағыттарымен
берілген бірінші және екінші токтың векторлық диаграммасы көрсетілген.
Сурет 5,2 ток трансформаторларының орауларының шығындыларының
белгіленуі:
а - шығындыларды белгілеу ережесі;
б - ток трансформаторындағы шығындыларды белгілеу;
в – схемадағы белгілеулер;
г – бірінші және екінші токтың векторлық диаграммасы;
д - екінші токтың бағыты.)
Сурет 5,2 д-да екінші токтың бағыты мен екінші ораудың
шығындыларын белгілеу екінші орауға оралудың орындалуы әр түрлі болған
жағдайда өзгерулері көрсетілген. Ф1 ағыны мен екінші ток бағыты Буравчик
ережесі бойынша анықталады.
Қателіктер себебі. Нақты ток трансформаторында (3,1) өрнегі
бойынша Іном ≠ 0. Іном тогы І1 бірінші токтың міндетті бөлігі болып
табылады, ол трансформация жасайтын Ф ағынын құрайтын МҚК-ді
қалыптастырады.(3,1) өрнегінен нақты ток трансформаторының екінші тогы
І2 = (І1 – Іном)( W1 W2) = (І1кІ) – (Іном кІ) (5,3)
Мұнда кІ = W1W2 – трансформацияның айналым коэфициенті. (5,3)
өрнегінен шығатыны, нақты І2 екінші тогының (5,2) өрнегі бойынша анықталған
І1 кІ есептеу мәнінен Іном кІ мәнімен ажыратылады, ол абсолюттік мәнмен
екінші ток фазасына бұрмалаулар енгізеді. Сонымен ток трансформатор
жұмысына қателік енгізетін себеп, бұл Іном – магниттеуші ток болып
табылады.
Векторлық диаграмма және ток трансформаторы қателіктерінің түрлері.
Ток трансформаторының түрлері екінші тогына магниттеуші токтың
бұрмалау әсері сурет 5,3- тің векторлық диаграммасында көрсетілген, оның
негізін орын ауыстыру схемасы алынған (сурет 5,1 б).
Орын ауыстыру схемасында ток трансформаторының бірінші және екінші
орауларының арасындағы магниттік байланыс өлшемдері екінші ораудың
айналымдарына келтірілген: І1 1 =І1 к1 және І1 ном к1.
Диаграмманы құру кезінде бастапқы вектор ретінде І2 екінші токтың
векторы алынады, сонан соң екінші ораудың шығысындағы кернеу векторлары
салынады: U2 және E2 .
U2 екінші кернеу векторы Zн = Rн + jxн күш кедеогісіндегікернеудің
төмендеуіне тең, яғни U2 = I2(RН + jxн). Ол І2 -ден y бұрышқа артық. ЭДС
ток трансформаторының Е2 екінші векторы U2 кернеу мен Z2 = R2 + jx2 екінші
орау кедергісінің кернеуінің төмендеуінің герметриялық қосындысына тең,
яғни E2 = U2 + I2 (R2 + jx2 ) немесе U2-ні Zn –дегі кернеудің төмендеуі
түрінде өрнектеп алатынымыз:
E2 = I2(R2+R) + jI2(x2+xn)
E2 = I2(z2+zn) (5,4)
ЭДС Е2 І2 –ден α бұрышқа артық.
Ток пен ЭДС-ң шартты түрде алынған оң бағытымен алғанда орын
ауыстыру схемасында ток трансформаторының Фт нәтижелік магниттік ағыны өзі
құратын ЭДС-тен 900 –қа қалып қоятыны көрсетілген. ФТ ағынын жасайтын ток
трансформаторының магниттеуші І` ном күші соңғыдан γ бұрышқа артық. І`1
келтірілген бірінші токты І2 екінші ток пен І`ном магниттеуші токтардың
векторларының геометриялық қосындысы түрінде табылады.
Векторлық диаграммадан көретініміз: І`ном ток есебінен І2 екінші
ток І` = І1кт келтірілген бірінші токтан ΔІ-ге кем болады және оған
қатысты фаза бойымен б бұрышқа ығысқан.
Релелік қорғаныс жұмысын бақылағанда ток трансформаторының үш
қателігі ескерілді: fі токтық, е – толық, б бұрыштық.
Токтық қателік ΔІ шамасымен анықталады (5,3 суреттегі АД кесінді).
Ол І`1 – І2 арифметикалық айырымына тең және І2 нақты ток І2 – І1 к1
есептеу тогынан қаншаға кем екенін көрсетеді.
Бұрыштық қателік б бұрышы арқылы өрнектеледі, ол І2 нақты тогы І`1
келтірілген бірінші токқа қатысты қаншалықты фаза бойымен жылжығанын
көрсетеді (яғни идеалды І2 екінші ток және нақты бірінші ток). Е толық
қателік І`ном векторының модулі (абсолют шамасы) арқылы анықталады (5,3
суреттегі АС кесіндісі). Бұл қателік І`1 векторларының нақты мәндерінің
геометриялық айырымына тең, олар қосалқы жаққа келтірілген және І2Д: [
І`ном] = [І`1-І2Д] .
Сурет 5,3 ток трансформаторының векторлық диаграммасы.
АВС үшбұрышын (5,3 сурет) қарастырғаннан көретініміз, толық қателік (Е
=Іном) fi = ΔІ ток бойынша қателікті де, б бұрыш бойынша қателікті де
анықтайды. б бұрышы өте кіші, сондықтан ΔІ АВ кесіндісіне тең деп есептесе
де болады, ал ДС доғасының радиондық ұзындығымен өлшенетін б бұрышы шамамен
ВС кесіндісіне тең.
Бұл Еfi екенін көретеді. φн (І2 ток пен U2 кернеу арасындағы бұрыш)
кернеу бұрышына тәуелді α-нің өсуімен ΔІ да өседі, ал б бұрышы кішірейеді.
α+γ =900 болғанда І2 векторы фаза бойынша І(1)21 векторымен бірдей болады,
сол кезде ток бойынша ΔІ қателік ең үлкен мәнге ие болады. Бұл кезде fi Е-
ға тең болады да, ал бұрыштық қателік ең төмен мәнге жетеді (б=0).
ΔІ(fi) ток бойынша қателік және Е=[Іном] толық қателік салыстырмалы
бірліктермен өрнектеледі немесе осы қателіктердің нақты мәндерінің
келтірілген бірінші токтың нақты мәндеріне қатынасының проценті түрінде
беріледі.
Салыстырмалы токтық қателік:
fi %=(ΔII`1)*100=(I2-I`1)I`1*100 (5,5)
Салыстырмалы толық қателік:
E% = __[Iном]______= _[I1 - I2]________
I1 I`1
Егер екінші ток синусойдалы емес, онда магниттеуші ток і2 нақты және
есептеуші токтардың мәндерінің айырымының орта квадраттық мәні түрінде
өрнектеледі:
І`ном = √ 1т∫т0 (і2 – і`1 кІ) dt
Сонда
Е % = 100І`1 √1Т ∫т0 (і2 – і`кт) 2 dt
(5,7)
Мұнда кІ – ток трансформаторының трансформациясының номиналдық
коэффициенті. Бұрыш бойынша қателік градустан және минутпен өрнектеледі, ол
оң болып есептеледі, егер І2 І`1 -ден алда болса (5,3 суретте
көрсетілгендей). Е, fi және б салыстырмалы қателіктері Іном магниттеуші күш
артқан сайын артып отырады.
Магниттеуші токтың азаюына әсер етуші параметрлер. Іном магниттеуші
токты азайту үшін токпен Фт =(Іном W1) RM , мұнан Іном = (ФТRM) W1
(5,8)
қатынасымен байланысты ФТ ағынын азайту керек. Мұнда RM – ток
трансформаторының құрыш орталығының магниттік кедергісі.
Графикалық түрде бұл тәуелділік магниттеудің мінездеушісі түрінде
көрсетіледі (сурет 5,4).
Мінездеменің бастапқы бөлігінде Іном тогы ФТ-ға пропорционалды. ФТ=
Ф`т5 ағынының кейбір мәндеріне магнитсымының қанығуы жүреді, соның
нәтижесінде Іном Фт ағынына қарағанда тезірек өседі, оның өзі қателіктің
тез кобеюіне әкеледі. Яғни, қателіктерді шектеу үшін ФТ магниттік ағынынң
мәнін шектеу керек немесе басқаша айтқанда, ВТ = ФТQ магниттік
индукциясын, магнитсымның қанығуына жол бермеу керек (Q магнитсымының
қимасының ауданы).
Фт магниттік ағыны ЭДС Е2 –мен келесі өрнек арқылы байланысады
Фт =Е2(4.44 w2f) , мұнда (5,4) бойынша
Е2 =І2( Z2 +Zn) (5,9)
І2 мен Zn күш кедергісінің өсуімен ЭДС Е2 де өседі. (5,9)-н
көретініміздей, сәйкесінше Фт магниттік ағыны мен оны құрайтын Іном тогы
да өседі, ол ток трансформаторының қателіктерінің өсуіне әкеледі.
Сурет 5,4 ток трансформаторын магниттеудің мінездемесі.
Қателіктерді төмендету үшін Е2 –ні азайту керек, ол кезде релелік
қорғаныс жұмысын анықтайтын КЗ-нің максимум нүктелерінде магнитсымында
пайда болатын Фт ағыны оның қанығуына әкелмеуін қадағалау керек. Е2-нің
азайюы кІ-ді үлкейте отырып Zн мен І2-ні азайту арқылы іске асады, яғни
үлкен номиналды алғашқы тогы бар ток трансформаторын таңдау арқылы.
Сонымен, қателікті төмендету үшін ток трансформаторында Іном –дің ең
төмен иәні болу керек және магниттеудің мінездемесінің тіксызықты бөлігінде
жұмыс жасауы керек.
Бірінші шарт магнитсымның конструктивтік параметрлерімен (оның
қимасы және диаметрі) қамтамасыз етіледі және ток трансформаторын жасау
және дайындауында қолданылады.
Екінші шарт (мінездеменің тік сызықтық бөлігіндегі жұмыс( екінші
ораудың жұмысының пайдалану процесінде және ток трансформаторының
коэффициентін таңдау арқылы алғашқы токтың еселігін азайту арқылы
қамтамасыз етіледі.
Ток трансформаторының мықтылығын жақсарту үшін жасаушы – заводтар W2
= W1кІ есептеу мәнін кері екінші ораудың W2 айналым санын кішірейту арқылы
Іном компенсациясын қолданады. Бұл коррекция (жөндеу) нәтижесінде І2 екінші
ток 1-3%-ке өседі, ол Іном әсерінен болған азаюды шамалы болса да басады.
Мұндай әдіс Іном-дің кіші мәндерінде нәтиже береді, яғни номиналдыға жақын
токтарда және өлшеу құралдырын қоректендіретін орауларда қолданылады.
Ток трансформаторының қателіктері КЗ-нің алғашқы моментінде ауыспалы
режимде тез өсіп кетеді, ол І1 бірінші токта периодты емес қосынды пайда
болған кезде болады. Ол өз кезегінде ток трансформаторының магнитсымының
қанығуына әкеледі.
Өлшеу кернеу трансформаторы кернеуі 380 В –тан жоғары қондырғыларда
приборлардың параллель обматкасын қоректендіру үшін қолданылады. Суретте
кернеу трансформаторының құрылысы мен векторлық диограммасы көрсетілген.
Кернеу трансформаторының негізгі элементтері мыналар:
4. Тұйықталатын электротехникалық темірден жасалған өзек.
5. Жоғары кернеулі екінші обматка.
6. Төменгі кернеулі екінші обматка.
Кернеу трансформаторының номиналдық коэффицентін мына формуламен табуға
болады
Кном=U1 ком U2ком =W1 W2
ТПЛ-10 тиіпті екі магниттік өткізгіштер бар ток параметірі.
Кернеу трансформаторы тізбекке параллель қосылады.
Кернеу трансформаторының екінші обматикасы стандартты 100 В немесе 100
3 В – тың кернеуге есептелініп заводта дайындалады. Бұл обматкаға Ватметрін
счетчиктің релелерін және автоматты приборларының параллель обматкалары
қосылады. Кернеу трансформаторы өлшеу процесіне екі қателік енгізеді.
Олар мыналар:
3. Кернеу мөлшерінің қателігі.
4. Бұрыштық қателік.
Кернеу мөлшерінің қателігін мынадай формуламен табуға болады:
∆U % = U2ком - U1 U1 * 100;
Ал кернеу трансфарматорының енгізетін бұрыштық қателігі дегеніміз,
бірінші обматиканың кернеуіне U1 қарағанда екінші обматиканың кернеуі (U2)
180~ бұрышқа айналдырылған болып есептелінеді.
Кернеу трансформаторының екінші обматикасын түгі мына формуламен
анықталады.
S2 = √(∑ Pприб)²+(Qприб)²
Мұнда S2 – екінші обматиканың жүгі В.А. ∑ Pприб приборлардың параллель
катушкаларымен қолданылатын активті қуатының қосындысы Вт. Qприб
приборларының параллель катушкаларымен қолданылатын реактивті қуатының
қосындысы кВА.
Өлшеуіш трансформаторыны құрылысының схемасы және векторлық
диограммасы.
4- Тұйықталатын электротехникалық темірден болаттан жасалған өзек.
5- Жоғары кернеулі бірінші реттік ораммасы.
6- Төмендегі кернеулі екінші реттік ораммасы.
Егерде, кернеу трансформаторының екінші обматикасының жүгі S2 көбейсе
онда ол кернеу трансформатордың өлшеуіш қателігі де көбейеді. Кернеу
трансформаторының орамаларын қосу схемасы көрсетілген.
Кернеу трансформаторының төрт класс дәлдігі бар. Олар мыналар: 0,2;0,5;
1 және 3;
Көрсетілген цифорлар өлшеу процесінде кернеуде болатын қателіктерді
процентпен көрсетеді.
Кернеу трансформаторын шаруашылықта мына түрлерді жиі қолданылады: НОМ,
НОЛ, НОС, НТМИ, НКФ т.с.с.
№ 15 дәріс
Релелік қорғаныс функциясы.
Бүлінуден релелік қорғанысқа және ненормальды режимді реттейтін релелік
қорғанысқа талаптардың біршама айырмашылығы бар,сондықтан олар бөлек
қарастырылады.
Қорғаныс жүйесіне қойылатын талаптар.
Бүлінуден қорғаныс төрт негізгі талаппен қамтамассыз етілу
тиіс:селективті,тез келу,бүлінуге қажетті сезгіштікпен ие болу және өз
қызметін сенімді орындау.
Селективтілік.
Релелік қорғаныстың селективтілігі деп желінің тек бүлінген аумағын
ажырату қабілет айтады.Қысқа тұйықталу кезінде К1 нүктесінде (1.11,суретте)
релелік қорғаныс бүлінген ЭБЖ-н бүліну орнына жақын Q2 ажыратқышымен
ажарату ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
БОЛАШАҚ УНИВЕРСИТЕТІ КОЛЛЕДЖІ МЕКЕМЕСІ
ОҚУ ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕН
РЕЛЕЛІК ҚОРҒАНЫС ЖӘНЕ ЭЛЕКТР АВТОМАТИКАсы
Дайындаған: Бурамбаева Э.С.
Оспанов С.О.
Изтелеуова Д.А.
№1 дәріс
Кіріспе. Электр жүйелеріндегі бүлінулер мен бейнормал жұмыс режимдері.
Энергетикалық жүйеде әртүрлі бүлінулер немесе нормальді емес режимдер
электростанциялар [ЭС] мен қосалқы станциялардың [ҚС], электр беріліс
желісі [ЛЭП] және электр энергиясын тұтынушы электр қондырғыларының
электр құрылғыларының бүлінулері болуы мүмкін.
Бүлінулерден апаттық токтар п.б. және ЭС мен ҚС шиналарында кернеудің
төмендеуі болады. Бүліндіру тоғы көп көлемде жылу шығарып, зақымданған
жерде (К) қатты бұзылуларға әкеледі және бүлінбеген әуе электр желісін
(ӘЭЖ) мен қондырғылар арқылы жүре отырып, қауіпті қызу процессін тудырады
(сурет-1.1).
Сурет 1.1 Электрэнергетикалық жүйе бөлігінің сұлбасы.
Кернеудің түсуі энергия жүйесіндегі тұтынушылардың қалыпты жұмысын
бұзып және ЭС мен энергожүйенің (ЭЖ) паралель жұмысының тұрақтылығына кері
әсер етеді.
Бірқаліпті режимдер ток пен жиіліктің Сонымен бірге, бірқаліпті емес
режим кезіндегі кернеудің ауытқуы электр жабдықтау сенімділігін төмендетіп,
ал кернеу мен токтың көтерілуі электр қондырғылары мен ӘЭЖ-нің бір қаліпті
жұмыс істеуіне қауіпті жағдай тудырады.
Сондықтан бүліну мен бұзылуды дер кезінде анықтап, бүлінбеген жердің
қалыпты жұмыс жасауын қамтамасыз ету үшін, бүлінген жерді электр жабдықтау
жүйесінен ажыратып тастауымыз керек.
Уақытында іс-шаралар қолдансақ, қауіпті жағдайдың алдын алуға болады
(мысалы, көтерілген ток немесе кернеуді төмендетсек болғаны). Егер қондырғы
немесе жүйеде қауіпті режим пайда болса, онда оны дер кезінде берілген
уақыттарда өшіріп тастау керек. Ал, бұл автоматты құрылғы арқылы ғана
жүзеге асады. Осы себептен электр жабдықтарын және оның элементтерін
қауіпті жағдайлардан және бір қаліпті емес режимдерден автоматты құрылғылар
арқылы қорғайды. Бірінші кезекте автоматты құрылғы (қорғаныс) ретінде
балқымалы сақтандырғыштар қолданылды. Кейін қорғаныс құралы ретінде
электрлі автомат- релесі арқылы қолданылды. Сондықтан қорғаныс құрылғыларды
жасауда релелі пайдаланғандықтан, оны релелік қорғаныс деп атады.
Релелік қорғаныс (РҚ) ЭЖ (Электрмен жабдықтау ) элементін үздіксіз
бақылай отырып, бұзылулар мен нормальді емес режим кезінде бірден әсерге
келеді. Бұзылулар кезінде релелік қорғаныс бұзылған участокты анықтап,
оны ЭЭС-тен ажыратады, күштік ажыратқыштарға Q әсер береді, ол өз кезінде
үлкен токтарды ажыратады. Нормальді емес режимде релелік қорғаныс бұзылуды
анықтап, бұзылу түріне қарай ажыратады немесе автоматты түрде операцияларды
өзі қолдануы керек. Болмаса жедел қызмет көрсетушіге сигнал беру арқылы
нормальді емес режимді қалпына келтіру үшін керекті жұмыстар атқарылады.
Релелік қорғаныс электрлік автоматтардың бастысы, мұнсыз энергожүйенің
қалыпты жұмысы мүмкін де емес. Ол басқа да электрлі автоматты құрылғылармен
тығыз байланысты. Міндетті авариялық жағдайды туғызбауға және тез арада ЭЭС-
тің нормальді режимде жұмыс істеу мен тұтынышыларды электрмен қамтамасыз
етеді: автоматты түрде қайта қосылу (АПВ), автоматты түрде резервті электр
көзіне қосу (АВР), автоматты жиілік жүктелу (АЧР) және т.б.
Көбінесе ЭЭС-де бұзылулар фаза аралық қысқа тұйықталу кезінде немесе
жермен тұйықталу кезінде болады.(1.2-сурет) . Электр машиналары мен
трансформаторлардың орамаларында бір фазалық қысқа тұйықталулар болып
тұрады.Бұзылулардың басты себебіне: ток жеткізу сымының изоляциясының, оның
ескіруімен, асқын кернеумен, механикалық бүлінулерден;провод пен ЛЭП- тің
тіреуінің зақымдануынан, қанағатсыз күйде тұтынудан, мұз тайғақтан, қатты
желден, сымның биінен және т.б. себептерден; қызмет көрсетушінің
қателігінен болады.
г) кернеуді түсіру паралель жұмыс істеп тұрған генератордың тұрақты
жұмысына әсер етеді, өйткені энергожүйенің түсуімен тұтынушылардың бір
бөлігіне немесе барлығына бірдей ток беру тоқтатылады. Бүлінудің басты
түріне изоляцияланған нейтральді бір фазалы жүйеде жермен тұйықталуы немесе
доға тәрізді сөндіргіш реактордың үлкен кедергісінің жермен немесе активті
кедергінің тұтынылуынан. 1.2-суретте көрініп тұрғандай жерге изоляндырылған
нейтральді жүйеде қысқа тұйықталу болып тұрған жоқ, кезегінде ЭҚҚ ЕА
зақымданған фаза жермен жалғанғанмен шрупталмаған. Зақымдалған жердегі ток
I , С көлем арқылы зақымдалмаған фазамен (В мен С) жерге қатысты жүйеде
тұйықталған. Фаза аралық зақымдану мұндайда осы күйінде қалады. Осыдан бір
фазалының жермен жүйеде изоляндырылған нейтральді тұйықталуы тұтынушылар
мен генератордың синхронды жұмысына әсер етпейді. Бірақ мұндай зақымдану
түрі жүйеде перенапряжение әкеледі, бүлінбеген фазаның изоляциясына әсер
етеді және бір фазалы тұйықталуы фаза аралық жермен тұйықталуға немесе
қабаттасып тұрған жермен тұйықталуы мүмкін.
Сурет 1.3. Қысқа тұйықталудағы кернеудің түсуінің әсері.
а- тұтынушылар жұмысына; б- энергожүйенің қалыпты (( жұмысына; в-
ток осциллограммасы мен асинхронды режимдегі кернеу.
№2 дәріс
Релелік қорғаныс пен автоматика сұлбалары жасалуының негізгі принциптері
Релелік қорғанысың құрылғыларының сұлбалары сызбалары принципальды,
структуралы, функционалды және монтажды түрінде бейнеленеді.
Принципиальды сұлба релелік қорғаныстың монтажды орындалуын
шағылыстырмайтын комплектіні әрекет принципі туралы мағлұмат (көрсеткіш)
береді.Сұлбада комплектіге кіретін оларды барлық электрлік тізбекпен
байланыстыратын барлық реле мен элементтер көрсетіледі.Реле контактілері
реле орамаларында сәйкесті токтың берілмеуі жағдайларда сұлбаларда
көрсетіледі.Түрлі типтегі релелер конструкторлық құжаттаманың бірыңғай
жүйесінде қабылданған халықаралық стандарт бойынша латын әрпімен
белгіленеді.
Релелік қорғаныстың принципті схемасы әдетте екі-үш сұлба түрінде
бейнеленеді: бөлек өлшеуіш бөлік және тізбегін логикалық бөлігі,басқару
бөлігі және сигнализация.Микросхемалар ішкі жалғауларсыз олар үшін шартты
бейне ретінде қабылданып көрсетіледі.
Структуралық сұлбалар қарастырылған құрылғылар тұратын негізгі
бөліктерді бейнелейді, олардың әсерінің тізбектілігін көрсетумен
бөліктердің өзара байланысын анықтайды.Блоктар олардың белгіленуін
түсіндіретін белгісі бар тік бұрыштармен бейнеленеді.Реле мен элементтерің
органы құрамбөліктеріне кіретіндер көрсетілмейді.
Функционалды сұлбалар структуралық сұлбаларға қарағанда детальды
болып келеді, релелік қорғаныстың құрылғысы және оның бөлек структуралық
бөлігі қандай функционалды органдар мен элементтерден тұратындығын
көрсетеді.
Монтажды сұлбалар оның құрамына кіретін элементтерден құрылғылардың
монтажын орындау үшін арналған және қалай мұндай монтаж зауыт-
дайындаушыларымен жүзеге асырылғандығын көрсетеді.
№3 дәріс
Релелік қорғаныс пен автоматика құрылғыларының оперативті ток көздері.
Қолданылуы және негізгі талаптары. Оперативті токтың қорек көзі
ажыратқышты дистанционды басқару тізбегін, Рқ құрылғыларын, автоматика және
басқа қорғаныс құралдарын қоректендіру үшін қолданылады.
Энергожүйенің бүлінген элементтерін сөндіру және ненормальді режимді
жоюды басқарудың оперативті тізбегінің, РҚ және басқа құрылғылардың
тізбегінің қорегі айрықша сенімділікпен ерекшеленуі керек. Сол үшін
оперативті токтың қорек көзінің басты талабы кез келген бүлінулер мен
ненормальді режимдер кезінде оперативті ток қорек көзінің кернеуі және
қуаты барлық уақытта керекті мәнге ие болу. Ол мән РҚ, автоматика,
телемеханика және сигнализацияның әрекетке келуіне, сөндіруге және сол
ажыратқыштың қосылуына жауап беруі керек.
Оперативті тізбекті қоректендіру үшін тұрақты және айнымалы ток қорек
көзі қолдащнылады.
Тұрақты оперативті ток. Тұрақты қорек көзі ретінде 220-110 В кернеулі
аккумулятор батареялары; кішірек қосалқы станцияларда 48 В-тық батареялар
қолданылады. Аккумуляторлық батареялар РҚ-ның барлық құрылғыларының,
автоматика, басқару тізбегі және сигнализацияның орталықтандырылған қорек
көзі болады.
Аккумуляторлық батарея GB құралмалы шинаға жалғанады, шина арқылы барлық
тұрақты ток тұтынушыларына таралады. GB әдетте үздіксіз зарядты режмде
жұмыс жасайды, және әрекетке барлық уақытта дайын болады. Бұл мақсатта
құралмалы шинаға үздіксіз жұмыс жасайтын зарядтаушы құрылғы параллель
жалғанады. Бастапқы кезде зарядтаушы құрылғы жүйеден айнымалы ток алатын
электр қозғалтқышы арқылы іске қосылатын тұрақты ток генераторы түрінде
болды, қазіргі уақытта жартылай өткізгішті түзетуші қолданылады.
РҚ және автоматика тізбегінің ең жауапты учаскесі ажыратқышты күштік
басқару және электромагниттік сөндіру тізбегі. Олар қорек көзін басқару
шинкісінен ШУ алады. Одан кейінгі жауапты екінші учаске ажыратқышты қосу
электромагнит тізбегі. Олар да бөлек шинкіден ШВ қоректенеді. Одан кейінгі
үшінші учаске сигнализация, ол ШС шинкісінен алады. Тұрақты токтың басқа
тұтынушылары (авариялық жарықтандыру, кейбір өз қажетін қанағаттандырушы
электр қозғалтқыштары) төртінші учаскені құрайды, олар бөлек құрастырмалы
шинадан немесе шиналар құрамасынан қоректенеді; ШУ, ШВ, ШС сенімділігі
бойынша секцияланады.
Сурет 3.1. РҚ оперативті тізбек қорек көзіның принципті сұлбасы және
тұрақты оперативті токпен басқару және белгі беру сұлбасы
Электр станцияларында және үлкен түйінді қосалқы станцияларда басты
шиналар құрамасы басқару тізбегінің қорек көзі сенімділікті арттыру
мақсатында (басты шинадағы бүліну кезінде) екі секция түрінде болады,
әрқайсысы қорек көзін аккумуляторлы батареядан автоматты ажыратқыш немесе
сақтандырғыш арқылы алады. ШУ, ШВ, ШС шинкілеріне қосылған тұтынушылар
территорясына байланысты учаскелерге бөлінеді. (ТҚ 220, 110 кВ; басқару
щиті және т.б.) Осындай әрбір учаске екіден кем емес линиядан сақина
схемасы бойынша қоректенеді.
Барлық желі және оған қосылған элементтер қысқа тұйықталудан қорғануы
керек. Бұл қорғаныс сақтандырғыш немесе автоматты ажыратқыш арқылы жүзеге
асады. Басты қоректендіруші тізбекте жіне батареядан құрама шинаға баратын
тізбекте автоматты ажыратқыш және сақтандырғыш орнатылады. Барлық
сақтандырғыш пен автоматты ажыратқыш қысқа тұйықталу кезінде бүлінген
элементті тұрақты ток тізбегінен сөндірудің селективтілігін қамтамасыз етуі
керек. Әсерге келу тогы максимал жүктеме тогына байланысты қойылады және
қысқа тұйықталу кезінде келесі резервтегі учаскеде әсерге келуін қамтамасыз
етуі керек.
Тұрақты ток тізбегіндегі бұзылуларды анықтау үшін арнайы бақылау
құрылғылары қарастырылады. Мысалы, сақтандырғыш жарамдылығы,
электромагнитті сөндірудіңжәне ажыратқыштың көмекші контактілерінің
бүтіндігі КН релесі арқылы бақыланады.
Тұрақты ток тізбегінде жерге тұйықталу болуы мүмкін.Жерге тұйықталу екі
нүктеде болғанда РҚ контактілері шунтталады және электромагнитті
ажыратылуда ток пайда болады. Бұл ток әсерінен ажыратқыш жалған әсерге
келуі мүмкін. Мұндай ажыратуды ескерту үшін тұрақты токта жерге тұйықталу
болғанын көрсететін бақылау қолданылады. Бұл бақылау вольтметр және
сигналды реле арқылы орындалады.
Аккумуляторлы батареялар РҚ құрылғыларын қоректендіруде ең сенімді қорек
көзі болып табылады. Өйткені олар кез келген уақытта негізгі айнымалы ток
желісіне қарамастан керекті кернеу мен қуатпен әрекетке келе алады.
Аккумуляторлық батареяның кемшіліктері де бар. Үлкен сенімділік мақсатында
олар барлық ЭС және ҚС-да 110 кВ және одан да үлкен кернеумен орнатылады.
Олар басқа оперативті ток көзінен қымбат, оларға зарядтаушы құрылғы, арнайы
ғимарат керек, олармен жұмыс жасау үшін мамандандырылған персонал керек.
Орталықтандырылған қорек көзі үшін күрделі, созылған, қымбат және үлкен
көлемдегі тұрақты ток кабелі керек.
Сол үшін 6, 10, 35, кейде 110 кВ таратушы желілердегі ҚС-да айнымалы
оперативті ток көзі қолданылады.
Айнымалы оперативті ток. Айнымалы токты оперативті тізбекті қоректендіру
үшін бірінші реттік желіден ток немесе кернеу алады. Айнымалы оперативті
токты қоректендіру үшін ток трансформатыры, кернеу трансформаторы және өз
қажеттілігін қанағаттандыратын трансформатор қолданылады.
Ток трансформаторы қысқа тұйықталудан қорғайтын РҚ оперативті тізбегін
қоректендіретін сенімді қорек көзі болып табылады. Ток трансформаторының
екінші реттік тогы қысқа тұйықталу кезінде күрт өседі, соған байланысты ток
трансформаторының екінші реттік кернеуі мен қуаты өседі, және қысқа
тұйықталу кезінде оперативті тізбекті сенімді қоректендіреді. Бірақ ток
өспейтін бүлінулер мен ненормальді режимде ток трансформаторының тогы және
қуаты РҚ логикалық элементінің әсерге келуіне және ажыратқышты іске қосуға
күші жетпей қалады. Осыған байланысты ТТ-ны ажыратқышты нормальді режимде
дистанциялы басқаруда және қорғалатын объектіде кернеу (ток) жоқ болған
жағдайда қолданбайды.
Кернеу трансформаторы (КТ) және өз қажеттігін қанағаттандыратын
трансформаторлары қысқа тұйықталудан қорғайтын РҚ-ның оперативті тізбегін
қоректендіруге жарамсыз, өйткені қысқа тұйықталу кезінде кернеу тез түсіп
кетеді. Кернеу түспейтін бүлінулер мен ненормальді режим кезінде КТ мен өз
қажеттігін қанағаттандыратын трансформаторлар асқын кернеу мен жерге
тұйықталудан қорғайтын РҚ-ны қоректендіру үшін қорғайды. Айнымалы
оперативті токта РҚ-ның схемасының орындалу принципі 4-тарауда көрсетілген.
Аккумуляторлы батареяға қарағанда айнымалы оперативті ток көзі арзан
болады, оны баптай оңай және арнайы ғимарат керек емес.
Айнымалы оперативті ток көзінің кемшілігі қуаттың шектеулігі, ол отандық
тәжірибеде қолданылатын электромагниттік және пневматикалық жетектерде
кернеуі 35 кВ-тан жоғары желілердегі ажыратқыштарды сөндіруге күші
жетпейді.
Айнымалы оперативті ток көзіні кернеуі 6-35 және кебір жерде 110 кВ
желілердегі токтық РҚ-ны қоректендіруде кеңінен қолданылады.
Жартылай өткізгішті элементі бар РҚ-да оперативті ток көзіне ерекше
талаптар қойылады.
№4 дәріс
РҚА-ға арналған ток пен кернеуді өлшеу трансформаторлары.
Жұмыс істеу принципі. Ток трансформаторлары көмекші элемент болып
табылады, олардың көмегімен релелік қорғаныстың өлшеу органдары қорғалатын
объектің тогының мәні, фазасы және жиілігі жайлы ақпарат алады. Алынатын
ақпараттың дұрыс болуына релелік қорғаныс құрылғысының жұмысының дұрыс
болуы тәуелді болады. Сондықтан релелік қорғаныс құрылғысын қоректендіретін
ток трансформаторына деген негізгі талап, қателігі белгілі бір мәннен асып
кетпейтін қателігі бар бақыланатын ток трансформациясының дәлдігі болып
табылады.
Ток трансформаторы құрылғысының принципін 3.1 суретте көрсетілген
схемалар түсіндіріп бере алады. Ток трансформаторының қосалқы қысқыштарының
біреуі міндетті түрде қауіпсіздік техникасы шарты бойынша жерге тұйықталуы
керек.
Сурет 5.1. Ток трансформаторлары:
а – құрылыс принципі; б – орын ауыстыру схемасы.
Ток трансформаторлары w1 алғашқы орамадан (бақыланатын токқа тізбектей
қосылған), w2 екінші орамадан (релелік қорғаныстың тізбектей қосылған
элементтерінен немесе өлшеу приборларынан тұратын, ZН қосымша күштің
кедергісіне тұйықталған) және L құрыш магнит сымынан (оның көмегімен
орамалар арасындағы магниттік байланыс жүреді) тұрады. w1 алғашқы орамадан
өтетін І1 алғашқы ток және w2 екінші ораманың І2 тогы І1 w1 және І2 w2
магниттік қозғаушы күшін тудырады., олар өз кезегінде І құрыш магнит
сымында тұйықталатын Ф1 және Ф2 магниттік ағындарды алып келеді.
5.1. суретте көрсетілген (оң бағыты ескерілген) магниттеуші күштер
және олар тудыратын магниттік ағындардың айырымы алынады, нәтижесінде
магниттік қозғаушы күші Іном w1 және Фт [41] трансформатордың магниттік
ағыны алынады:
I1w1 - I2w2 = Iном w1 ; (5.1)
Ф1 – Ф2 = Фт
Жұмысшы немесе негізгі деп аталатын Фт ағыны, екі ораудан да көп
өтіп, екінші орауда ЭДС Е2 – ге барады, ол екінші ораудың тұйық тізбегінде
І2 тогын жасайды. Фт ағыны Іном тогымен Іном w1 магниттік қозғаушы күшін
құрайды. Іном І1 тогының бөлігі болып табылады да, магниттеуші ток деп
аталады. Егер Іном =0 болса, (5.1) өрнегі келесі түрде болады:
I1w1 = I2w2 бұдан
I2 = I1 (w1w2) = I1КІВ (5.2)
Бұл жерде КІВ = w2w1 – ансформация коэффициенті, ол номиналдыққа
қарағанда айналымды деп аталады. Магниттеуші ток жоқ уақытта І2 екінші ток
КІВ – ға тең ток трансформаторы трансформация коэффициентіне бөлінген І1
алғашқы токқа тең болады. Бұл жағдайда алғашқы ток w2 екінші орауға
трансформацияланады да, Ток трансформаторы қателіксіз жұмыс жасайды.
Өлшеу кернеу трансформаторы кернеуі 380 В –тан жоғары қондырғыларда
приборлардың параллель обматкасын қоректендіру үшін қолданылады. Суретте
кернеу трансформаторының құрылысы мен векторлық диограммасы көрсетілген.
Кернеу трансформаторының негізгі элементтері мыналар:
1. Тұйықталатын электротехникалық темірден жасалған өзек.
2. Жоғары кернеулі екінші обматка.
3. Төменгі кернеулі екінші обматка.
Кернеу трансформаторының номиналдық коэффицентін мына формуламен табуға
болады
Кном=U1 ком U2ком =W1 W2
ТПЛ-10 тиіпті екі магниттік өткізгіштер бар ток параметірі.
Кернеу трансформаторы тізбекке параллель қосылады.
Кернеу трансформаторының екінші обматикасы стандартты 100 В немесе 100
3 В – тың кернеуге есептелініп заводта дайындалады. Бұл обматкаға Ватметрін
счетчиктің релелерін және автоматты приборларының параллель обматкалары
қосылады. Кернеу трансформаторы өлшеу процесіне екі қателік енгізеді.
Олар мыналар:
1. Кернеу мөлшерінің қателігі.
2. Бұрыштық қателік.
Кернеу мөлшерінің қателігін мынадай формуламен табуға болады:
∆U % = U2ком - U1 U1 * 100;
Ал кернеу трансфарматорының енгізетін бұрыштық қателігі дегеніміз,
бірінші обматиканың кернеуіне U1 қарағанда екінші обматиканың кернеуі (U2)
180~ бұрышқа айналдырылған болып есептелінеді.
Кернеу трансформаторының екінші обматикасын түгі мына формуламен
анықталады.
S2 = √(∑ Pприб)²+(Qприб)²
Мұнда S2 – екінші обматиканың жүгі В.А. ∑ Pприб приборлардың параллель
катушкаларымен қолданылатын активті қуатының қосындысы Вт. Qприб
приборларының параллель катушкаларымен қолданылатын реактивті қуатының
қосындысы кВА.
Өлшеуіш трансформаторыны құрылысының схемасы және векторлық
диограммасы.
1- Тұйықталатын электротехникалық темірден болаттан жасалған өзек.
2- Жоғары кернеулі бірінші реттік ораммасы.
3- Төмендегі кернеулі екінші реттік ораммасы.
Егерде, кернеу трансформаторының екінші обматикасының жүгі S2 көбейсе
онда ол кернеу трансформатордың өлшеуіш қателігі де көбейеді. Кернеу
трансформаторының орамаларын қосу схемасы көрсетілген.
Кернеу трансформаторының төрт класс дәлдігі бар. Олар мыналар: 0,2;0,5;
1 және 3;
Көрсетілген цифорлар өлшеу процесінде кернеуде болатын қателіктерді
процентпен көрсетеді.
Кернеу трансформаторын шаруашылықта мына түрлерді жиі қолданылады: НОМ,
НОЛ, НОС, НТМИ, НКФ т.с.с.
№6 дәріс
Полярлықты, трансформаттау коэффициенттерін тексеру, ток пен
трансформаторларының вольтмаперлік сипаттамаларын алу.
Векторлық диаграмманың шарты мен тағайындалуы. Реленің ыңғайлы түрде
жұмыс істеуіне ток пен кернеуді векторлы диаграммамен көрсетеді.
Векторлы диаграмманы қолдануға бастысы мына көрсеткіштер қолданылады:
жүктемесіз бір бағыттағы ЛЭП және шындығындағы бұрышына фазалық жылынуы мен
ток пен кернеудің токтар мен кернеулердің фазалық нақты жылжу бұрышын
қысқа тұйықталу кезіндегі кернеудің индуктивті және активті кедергілер
тізбегіндегін табу. Қысқа тұйықталу жерді қоректендіретін электрлі жүйе
орнын фазасының ЭҚК ЕА, ЕВ, ЕС симметриялы және теңестірілген
векторлық жүйеде, ток пен кернеу иекторын құрайтын эквивалентті
генератормен ауыстырады.
Диаграмманы құруды жеңілдету үшін металды қысқа тұйықталуды,
тұйықталған жердегі өтпелі кедергі Rn0 тең. Токтың оң жүрісін қоректендіру
көзінен бүлінген жерге қарай бағытын алады, сәйкесінше оңға ЭҚК пен
кернеу жатады. Олардың бағыттары оң токтың бағытына сәйкес келеді.
Үшфазалы қысқа тұйықталудағы векторлық диаграмма. 1.4а-суретінде
электр беріліс желісіндегі үш фазаның металдық К нүктесіндегі қысқа
тұйықталуы көрсетілген.
Векторлық диаграмма тұрғызу ЭҚК-нің әсерінен әрбір фазада қысқа
тұйықталу тогы пайда болады:
(1.1)
Мұндағы Еф- ЭҚК –тің фазалық жүйесі, Zc , Rc , Xc , ZAK, RAK, XAK-
Жүйенің кедергісі және ЛЭП-тегі бүлінген аймағы.
IAK = IBK = ICK = I K токтары сәкесінше ЭҚЛ-іне байланысты фаза бойынша
жылжыған.
Kнүктесіндегі кернеу нолге тең: UAK= UBK= UCK=0. Фазалық кернеу Р3
жеріндегі, Р нүктесінде (1.4а-сурет). UAK= IAK RAK+j ZAK XAK диаграммада
анықталады, активті кедергінің IAK RA түскен кернеуіндей, фаза бойынша
IAK векторына сәйкес және IAK ХA реактивті кедергі, IAK векторына қатысты
90°-қа жылжиды. Осындай UBK мен UСK векторларын тұрғызылады. UAР ,
UBР, UCР модульдері бірдей, әр векторлары аттас токтардан бұрыш бойынша
озып келеді. 351В ЛЭП-ке бұл бұрыш 45°-55°, 110 КВ-60°-78°, 220
КВ (бір өткізгішті фазада) -73°-82°, 330 КВ (екі өткізгішті фазада)
-80°-85°, 500 КВ (үш өткізгішті фазада) -84°-87°, 750 КВ (төрт
өткізгішті фазада) -86°-88°-ге тең. Үлкен φк үлкен сым қимасына келеді.
Үш фазалы қысқа тұйықталу диаграммасын қарағанда: ток пен кернеу
диаграммасы симметрилы және теңестірілген, нолдік жалғастырулар мен
құрамасы жоқ. 2) үш фазалы қысқа тұйықталу барлық фаза аралық кернеуінің
(қысқа тұйықталу жермен, оның айналасына) түсуімен байқалады. Нәтижесі
бойынша К(3) нүктесі ең қауіпті бүліну болып табылады, электр желісіндегі
тұтынушылардың (( жұмысының қалыпты жұмыс істеуін бұзады.
Фаза аралық қысқа тұйықталу 1.5а-суретінде ЛЭП пен В фазасының
арасында металды қысқа тұйықталу көрсетілген. Фаза аралық ЭҚК әсерінен а)
IВK және IСK қысқа тұйықталу тогы туады, формуласы бойынша
анықталады, мұндағы 2Zф -екі фазаның толық кедергісі (2Zф=ZB+ZC).
Бүлінген жердегі фазалар токтар мәні бойынша тең, фаза бойынша кері, ал
бүлінбеген жердегі фаза токтары нольге тең (жүктемені есептемегенде).
IBK = ICK; I K =0 (1.2 )
Нольдік ток К(2) –де жоқ, үш фазаның қосындысы
IA + IB + IC =0
К нүктесіндегі векторлық диаграмма. 1.5б-суретте ЭҚК –нің фаза
векторлары салынған.
IКВ қысқа тұйықталу ток векторы оны ( тудырған ЭҚК ЕВС –нен
бұрышқа қалып келеді.
Бүлінбеген А фазасының кернеуі жүйенің әр нүктесінде бірдей және
фазалық ЭҚК-ке тең.
UA= ЕА
Өйткені фаза аралық кернеу металды қысқа тұйықталуда
UВСк= UBк- UCк=0
Сурет 1.5. Екі фазалық ҚТ
UBK= UCK
Фазалық кернеу бүлінген фазалардың қысқа тұйықталу жерінде модулі
бойынша тең және фаза бойнша сәйкес келеді.
Фазалық кернеу екі фазалық қысқа тұйықталуда.
Нүктедегі векторлық диограмма р 1,5в- суретінде көрсетілген.
Ток векторлары өзгеріссіз қалады.Вжәне С фазалар кернеулігі р
нүктесінде:
К3 орнынан Р нүктесі алыстаған сайын, кернеулік күшейе түседі.
Uрс=Upr –U... Қалтқысыз фазаның кернеулігі Uap=E Тоқ векторы Lrp –
фазаралық кернеулігінен Ubcp φr бурышының арасында қалады.
Екі фазаны К3 екі ерекшелікпен бейнеленеді.
1) ток векторлары мен қысым симметриялы емес, бірақ қалыпты жүйеде;
Симметриялы еместігі тоқ пен қысымның кері біртінділік (ОП) құрайды
түзумен бірге;
2) К3 орындағы фазалық қысым нөлден көптеу, тек бір ғана фаза аралық
кернеу нөлге дейін төмендейді, яғни басқа екеуінің 1,5 Uф –ға тең
екенін көрсетеді. Сондықтан екі фазалы К3 қалыпты ЭЭС және электро
–энергияны пайдаланушыларға өте қауіпті.
3) Бір фазалы қысқа тұйықталу (К(1)) бір фазалы тұйықталулар жерде К3
тогының электр желілерінде 110 кВт ток пайда болады, жер арқылы
жұмыс жасайтын орталық трансформаторларда одан да жоғары ток пайда
болуы ықтимал. Бұл жағдайда пайда болатын ток және оның қысымы 1.6а-
суретте көрсетілген.
ЭДС ЕА арқылы пайда болатын әрекеті арқылы пайда болатын K2 IAK тогы
залалданған фаза арқылы G қорек көзінен өтеді де қайтадан кері қарай
жерге орналастырылған орталық N трансформаторға келеді.
(1.5)
Индуктивті активті қақтығыс бұл жағдайда жер фаза ілгегінде және
фазалар қақтығысы иен фаза аралық К3-тен ерекшеленеді. IAK векторы ЭДС
ЕА векторы мен φ-arctg бұрышынан алшақ қалады. Залалсызданбаған
фазаларда ток болмайды.
Залалсызданған А фазасы К нүктесіндегі кернеуі Uaк=0-ге тең.
Залалсызданбаған фазасы кернеуі В және С. Осы фазалар ЭДС-ке тең:
UВК=EК UСК=EС
Сурет 1.6. Бір фазалық ҚТ
Залалсызданған векторлық диаграммалар 1.6 б-суретте көрсетілген. Фаза
аралық кернеу
UАВК = UВК UВСК = UВК – UСК
UСАК = UСК
Фаза токтары мен кернеуінің геометриялық сомасы:
IAК + IBК + ICК =3I0
UАК+ UBК+ UCК= UBК+ UCК=3U0 (1.6)
Бұдан білетініміз (IAКфазасынан) фаза токтары мен кернеулері мынаны
құрайды. НР: IСК =13IАК
UCК= 13(UАК+ UCК)
Ток фазасы IAК фазасы мен С0К-мен сәйкес келеді және ЕА фазасымен
қарама-қарсы орналасқан және 13 UАК. IAК тогы UАК кернеулігін 900 –қа
алдын алады.
Р нүктесі К-дағы векторлық диаграмма 1.6в-суретте көрсетілген.А
фазасындағы ток өзгеріссіз. Залалданған фаза кернеулігі :
UAР=IAK(RKP(1)+JXKP(1))= IAKZKP(1)
(1.7)
UAР векторын IAK φ=arctg(X1UR(1)) бұрышында алдын алады.
В және С залалсызданбаған фазалар өзгеріссіз:
UВР=EВ UСР=EС
Фаза аралық кернеу UАВР және UAВ ұлғаяды.
НР IРР және UРР векторлары: IВК =13 IАК
UВР= 13(UАР+ UВР+UCР )
Диаграммадан білетініміз:
UВР UAK модуль бойынша және фазаның активті қарсылықтығы R(1)КР
қосылады (жер-фаза). Векторлық диаграмма ерекшелігі төмендегідей:
1) Ток және фаза кернеулігі симметриялы емес қалыпсыз жүйе
векторларын қалыптастырады. ОП және НП түзуін құрайтын векторлардан бөлек;
2) К-нүктесіндегі фаза аралық кернеу нольден жоғары үшбұрыш ауданы осы
кернеуден құралған, нольден ерекшеленеді. Бір фазалы К3 өте қауіпті болып
саналады.
Жерге орналасқан екі фазалы қысқа тұйықталулар (К-(1.1)). К3 –бұл түрі
жүйеде ғана болуы мүмкін. (1.2г-сурет).
К3- векторлық диаграмма жерге орналасқан екі фаза 1.7-сурет К және Р
нүктелері үшінбейнеленген.
ЭДС ЕВ және ЕС әрекетімен В және С залалсызданған фазалар арқылы IВ
және IС токтары өтеді. Жерге орналастырған:
IК(2) =IAК +ICК
(1.8)
Сурет 1.7. Жерге екі фазалық ҚТ
Залалсызданбаған фазада ток болмайды.
IAК=0
Барлық үш фазадағы ток сомасы есебі (1.8) және (1.9) нольге тең:
IAК + IВК + ICК =IК(1) =3I0
К3 орнында В және с залалсызданған фаза нольге тең:
UBК= UCК=0
Залалсызданбаған фаза кернеуі UАК қалыпты жағдайда болады.
К нүктесіндегі фаза аралық үшбұрыш кернеуі (1.7в-сурет) түзуге айналады,
фаза аралық кернеу залалданған және залалданбаған фазалар кернеулер UАВ
және UСА; UАК фаза кернеуіне дейін төмендейді. Ток және кернеу
диаграммалары Р нүктесінде орналасқан. (1.7б-сурет).
UBР және UCР кернеулігі ұлғаюына байланысты фаза аралық кернеуі де
ұлғаяды, аудан кернеулігі өседі де НП кернеулігі азаяды.
Uп= 13(UАР+ UВР+UCР )
К3екі фазалы векторлық диаграммалар ерекшелігі:
1) Кернеу мен нүкте симметриялы емес және қалыпты емес;
2) К3-пен кернеудің күрт төмендеуіне байланысты энергожүйесі мен оны
пайдалану қиынға соғады.
Жерге орналастырылған екілік тұйықталу. (К(1)) мұндай К3 жүйесінде
болады. Екілік тұйықталудан жердегі екі фазаның әртүрлі нүктелерде болады
(К1 және К2 -1.8- сурет). ЭДС әртүрлі әрекет арқылы ЕВ-ЕС залалсызданған
фаза мен В және С фазаларында К3 IВК және IAК токтары пайда болады және
олар К1 және К2 нүктелерінде жер арқылы қиылысады. Бұл нүктелерде және
залалданған фазаларда К3 тогы мағынасымен тең және IВК =ICК фазаларына
қарама-қайшы, залалданбаған фазаларда нольге тең.
Сурет 1.8. Нейтралы оқшауланған жүйедегі жерге екі нүктедегі ҚТ
Токтың векторлық диаграммасы қорек көзі мен залалданған жер арасындағы
аудан К3 екі фазалы жерге ток диаграммасы сияқты. Бұл аудандағы фазадағы
ток сомасы нольге тең.( IAК + IВК + ICК =0) бұдан білетініміз (НП-да) ток
фазаларында НП болмайды. ЛЭП аумағында жердегі К1 және К2 шағылыс нүктелері
арасында ток бір фазамен жүріп өтеді, К3 бір фазалы жүйедегідей.
Толық токтардың векторлық диаграммасы және бұл аумақтағы кернеу бір
фазалы К3 диаграммасы сияқты (1.6 б-сурет) К1 және К2 аумағындағы ток пен
кернеулік НП құрамды қалыптасады. Бұдан біздің білетін есебіміз:
IА =IC = 0 , IВ =13 I0 Алайда К1 және К2 нүктелерінде жер
потенциалы болады, онда К2 нүктелерінде UАК= 13UАК2, ал К1 нүктесінде
UАК= 13(UАК1+ UАК2)-ге тең болады.
№7 дәріс
Бір электрлік шамаға әсер ететін өлшеуіш органдар.
Релелік қорғаныстың әрбір құрылғысы бүлінуді тиіс және күштік
ажыратқыштың ажырауына команда (бұйрық) беруі керек.Оның үш құрылымдық
бөлігі бар (1.14-сурет): өлшеуіш (реттеуші), логикалық (оперативтік) және
басқару (орындаушы)
Өлшеуіш бөлік (ИЧ) (1.14-сурет) қорғалатын объект жағдайы үшін үздіксіз
бақылауды жүзеге асырады және ондағы бүлінудің пайда болуының реттелуін
іске қосады және оны әсерге келтіретін логикалық бөліктің енуіне дискретті
сигнал береді.
Бақыланатын шама қорғалатын объектінің ток немесе кернеуі релелік
қорғаныстың түрінен тәуелділігіне қызмет етеді.Бұл шамалар қондырғыларда
1000 В-тан жоғыры жұмыс кернеуімен қорғаныстың өлшеуіш бөлігіне токтың ТА
және кернеудің ТV өлшеуіш трансформаторлары арқылы өтеді.
Логикалық бөлік (ЛЧ) өлшеуіш бөліктің (МЧ) дискретті сигналын
қабылдайды, берілген бағдарлама бойынша логикалық операцияларды логикалық
элементтер көмегімен өндіреді және басқару бөлігіне (УЧ) релелік
қорғаныстың іске қосылғаны туралы шығу сигналын береді.
Басқару (орындаушы) бөлігі (УЧ) ажыратқышты ажырату үшін қажетті
мәнге дейін логикалық бөліктің сигналын күшейту үшін қызмет етеді және
логикалық бөліктің сигналы көбеюі үшін жеткіліксіз қуаты болады.
Қорек көзі (ИП). Логикалық бөлік (ЛЧ) пен басқару бөлігінің (УЧ)
элементтерін әсерге келтіру үшін ажыратқыштардың ажырауына командалардың
берілуі, сондай-ақ өлшеуіш (МЧ) және логикалық бөліктің (ЛЧ) жартылай
өткізгіш элементтерін қоректендіру үшін стабильді (тең) кернеудің арнайы
көздері қарастырылады.
Элементті базалар.Қазіргі реле жасау тәжірибесінде элементті
базалардың үш типі қолданылады.
Электромеханикалық, бұл электромеханикалық реле түріндегі релелік
қорғаныстың органдары мен барлық функционалдық бөліктерін жүзеге асыру үшін
қолданылуы мүмкін.
Жартылай өткізгіштік, бұл жартылай өткізгіш элементтер, аналогтық
және сандық микрожүйелер түріндегі релелік қорғаныстың органдары мен барлық
функционалдық бөліктерін жүзеге асыру үшін қолданылады.
Микропроцессорлы, бұл микропроцессорлар негізгі элементі болып
табылатын көп процессорлы жүйедегі немесе микроЭЕМ-дегі релелік қорғаныстың
өлшеуіш және логикалық бөліктерін жүзеге асыру үшін пайдаланылуы мүмкін.
№ 8 дәріс
Ток пен кернеу жартылай өткізгіш релесінің құралымдық ерекшеліктері,
параметрлерін реттеу.
Ток трансформаторларды дайындау кезінде алғашқы және екінші ораулардың
шығындыларын шартты түрде белгілеуде мына нәрсе ескеріледі: ол
белгілеулердің көмегімен екінші токтың бірінші токқа бағытын анықтау мүмкін
болуы керек. Алғашқы ораудың шығындыларын кез келген түрде белгілеуге
болады: біреулер басы ретінде н-ді, ал екіншілері орау ретінде к-ны алады
Сурет 5,2 а. Екінші орау шығындыларын белгілеу келесі тәртіпппен
жүргізіледі. Алғашқы орауда ток н басынан к соңына жүрген кезде екінші
ораудың н басы ретінде ток күш тізбегіне шығып кететін шығындысы алынады.
Сәйкесінше екінші ораудың екінші шығындысы ораудың к соңы ретінде алынады.
Екінші ораудың шығындыларын жоғарыда көрсетілген тәртіппен белгілеу кезінде
ток трансформаторының екінші тізбегіне қосылған реле орауындағы токтың
бағыты релені тікелей бірінші тізбекке қосқан жағдаймен бірдей болады сурет
5,2 а. Жасаушы заводтар трансформаторлардың бірінші орауының басы мен соңын
Л1 және Л2 деп, ал екінші ораудың басы мен соңын U1 мен U2 деп
белгілейді. (сурет 5,2 б,в)
Сурет 5,2 г-де 5,2 а суретте қабылданған шартты бағыттарымен
берілген бірінші және екінші токтың векторлық диаграммасы көрсетілген.
Сурет 5,2 ток трансформаторларының орауларының шығындыларының
белгіленуі:
а - шығындыларды белгілеу ережесі;
б - ток трансформаторындағы шығындыларды белгілеу;
в – схемадағы белгілеулер;
г – бірінші және екінші токтың векторлық диаграммасы;
д - екінші токтың бағыты.)
Сурет 5,2 д-да екінші токтың бағыты мен екінші ораудың
шығындыларын белгілеу екінші орауға оралудың орындалуы әр түрлі болған
жағдайда өзгерулері көрсетілген. Ф1 ағыны мен екінші ток бағыты Буравчик
ережесі бойынша анықталады.
Қателіктер себебі. Нақты ток трансформаторында (3,1) өрнегі
бойынша Іном ≠ 0. Іном тогы І1 бірінші токтың міндетті бөлігі болып
табылады, ол трансформация жасайтын Ф ағынын құрайтын МҚК-ді
қалыптастырады.(3,1) өрнегінен нақты ток трансформаторының екінші тогы
І2 = (І1 – Іном)( W1 W2) = (І1кІ) – (Іном кІ) (5,3)
Мұнда кІ = W1W2 – трансформацияның айналым коэфициенті. (5,3)
өрнегінен шығатыны, нақты І2 екінші тогының (5,2) өрнегі бойынша анықталған
І1 кІ есептеу мәнінен Іном кІ мәнімен ажыратылады, ол абсолюттік мәнмен
екінші ток фазасына бұрмалаулар енгізеді. Сонымен ток трансформатор
жұмысына қателік енгізетін себеп, бұл Іном – магниттеуші ток болып
табылады.
Векторлық диаграмма және ток трансформаторы қателіктерінің түрлері.
Ток трансформаторының түрлері екінші тогына магниттеуші токтың
бұрмалау әсері сурет 5,3- тің векторлық диаграммасында көрсетілген, оның
негізін орын ауыстыру схемасы алынған (сурет 5,1 б).
Орын ауыстыру схемасында ток трансформаторының бірінші және екінші
орауларының арасындағы магниттік байланыс өлшемдері екінші ораудың
айналымдарына келтірілген: І1 1 =І1 к1 және І1 ном к1.
Диаграмманы құру кезінде бастапқы вектор ретінде І2 екінші токтың
векторы алынады, сонан соң екінші ораудың шығысындағы кернеу векторлары
салынады: U2 және E2 .
U2 екінші кернеу векторы Zн = Rн + jxн күш кедеогісіндегікернеудің
төмендеуіне тең, яғни U2 = I2(RН + jxн). Ол І2 -ден y бұрышқа артық. ЭДС
ток трансформаторының Е2 екінші векторы U2 кернеу мен Z2 = R2 + jx2 екінші
орау кедергісінің кернеуінің төмендеуінің герметриялық қосындысына тең,
яғни E2 = U2 + I2 (R2 + jx2 ) немесе U2-ні Zn –дегі кернеудің төмендеуі
түрінде өрнектеп алатынымыз:
E2 = I2(R2+R) + jI2(x2+xn)
E2 = I2(z2+zn) (5,4)
ЭДС Е2 І2 –ден α бұрышқа артық.
Ток пен ЭДС-ң шартты түрде алынған оң бағытымен алғанда орын
ауыстыру схемасында ток трансформаторының Фт нәтижелік магниттік ағыны өзі
құратын ЭДС-тен 900 –қа қалып қоятыны көрсетілген. ФТ ағынын жасайтын ток
трансформаторының магниттеуші І` ном күші соңғыдан γ бұрышқа артық. І`1
келтірілген бірінші токты І2 екінші ток пен І`ном магниттеуші токтардың
векторларының геометриялық қосындысы түрінде табылады.
Векторлық диаграммадан көретініміз: І`ном ток есебінен І2 екінші
ток І` = І1кт келтірілген бірінші токтан ΔІ-ге кем болады және оған
қатысты фаза бойымен б бұрышқа ығысқан.
Релелік қорғаныс жұмысын бақылағанда ток трансформаторының үш
қателігі ескерілді: fі токтық, е – толық, б бұрыштық.
Токтық қателік ΔІ шамасымен анықталады (5,3 суреттегі АД кесінді).
Ол І`1 – І2 арифметикалық айырымына тең және І2 нақты ток І2 – І1 к1
есептеу тогынан қаншаға кем екенін көрсетеді.
Бұрыштық қателік б бұрышы арқылы өрнектеледі, ол І2 нақты тогы І`1
келтірілген бірінші токқа қатысты қаншалықты фаза бойымен жылжығанын
көрсетеді (яғни идеалды І2 екінші ток және нақты бірінші ток). Е толық
қателік І`ном векторының модулі (абсолют шамасы) арқылы анықталады (5,3
суреттегі АС кесіндісі). Бұл қателік І`1 векторларының нақты мәндерінің
геометриялық айырымына тең, олар қосалқы жаққа келтірілген және І2Д: [
І`ном] = [І`1-І2Д] .
Сурет 5,3 ток трансформаторының векторлық диаграммасы.
АВС үшбұрышын (5,3 сурет) қарастырғаннан көретініміз, толық қателік (Е
=Іном) fi = ΔІ ток бойынша қателікті де, б бұрыш бойынша қателікті де
анықтайды. б бұрышы өте кіші, сондықтан ΔІ АВ кесіндісіне тең деп есептесе
де болады, ал ДС доғасының радиондық ұзындығымен өлшенетін б бұрышы шамамен
ВС кесіндісіне тең.
Бұл Еfi екенін көретеді. φн (І2 ток пен U2 кернеу арасындағы бұрыш)
кернеу бұрышына тәуелді α-нің өсуімен ΔІ да өседі, ал б бұрышы кішірейеді.
α+γ =900 болғанда І2 векторы фаза бойынша І(1)21 векторымен бірдей болады,
сол кезде ток бойынша ΔІ қателік ең үлкен мәнге ие болады. Бұл кезде fi Е-
ға тең болады да, ал бұрыштық қателік ең төмен мәнге жетеді (б=0).
ΔІ(fi) ток бойынша қателік және Е=[Іном] толық қателік салыстырмалы
бірліктермен өрнектеледі немесе осы қателіктердің нақты мәндерінің
келтірілген бірінші токтың нақты мәндеріне қатынасының проценті түрінде
беріледі.
Салыстырмалы токтық қателік:
fi %=(ΔII`1)*100=(I2-I`1)I`1*100 (5,5)
Салыстырмалы толық қателік:
E% = __[Iном]______= _[I1 - I2]________
I1 I`1
Егер екінші ток синусойдалы емес, онда магниттеуші ток і2 нақты және
есептеуші токтардың мәндерінің айырымының орта квадраттық мәні түрінде
өрнектеледі:
І`ном = √ 1т∫т0 (і2 – і`1 кІ) dt
Сонда
Е % = 100І`1 √1Т ∫т0 (і2 – і`кт) 2 dt
(5,7)
Мұнда кІ – ток трансформаторының трансформациясының номиналдық
коэффициенті. Бұрыш бойынша қателік градустан және минутпен өрнектеледі, ол
оң болып есептеледі, егер І2 І`1 -ден алда болса (5,3 суретте
көрсетілгендей). Е, fi және б салыстырмалы қателіктері Іном магниттеуші күш
артқан сайын артып отырады.
Магниттеуші токтың азаюына әсер етуші параметрлер. Іном магниттеуші
токты азайту үшін токпен Фт =(Іном W1) RM , мұнан Іном = (ФТRM) W1
(5,8)
қатынасымен байланысты ФТ ағынын азайту керек. Мұнда RM – ток
трансформаторының құрыш орталығының магниттік кедергісі.
Графикалық түрде бұл тәуелділік магниттеудің мінездеушісі түрінде
көрсетіледі (сурет 5,4).
Мінездеменің бастапқы бөлігінде Іном тогы ФТ-ға пропорционалды. ФТ=
Ф`т5 ағынының кейбір мәндеріне магнитсымының қанығуы жүреді, соның
нәтижесінде Іном Фт ағынына қарағанда тезірек өседі, оның өзі қателіктің
тез кобеюіне әкеледі. Яғни, қателіктерді шектеу үшін ФТ магниттік ағынынң
мәнін шектеу керек немесе басқаша айтқанда, ВТ = ФТQ магниттік
индукциясын, магнитсымның қанығуына жол бермеу керек (Q магнитсымының
қимасының ауданы).
Фт магниттік ағыны ЭДС Е2 –мен келесі өрнек арқылы байланысады
Фт =Е2(4.44 w2f) , мұнда (5,4) бойынша
Е2 =І2( Z2 +Zn) (5,9)
І2 мен Zn күш кедергісінің өсуімен ЭДС Е2 де өседі. (5,9)-н
көретініміздей, сәйкесінше Фт магниттік ағыны мен оны құрайтын Іном тогы
да өседі, ол ток трансформаторының қателіктерінің өсуіне әкеледі.
Сурет 5,4 ток трансформаторын магниттеудің мінездемесі.
Қателіктерді төмендету үшін Е2 –ні азайту керек, ол кезде релелік
қорғаныс жұмысын анықтайтын КЗ-нің максимум нүктелерінде магнитсымында
пайда болатын Фт ағыны оның қанығуына әкелмеуін қадағалау керек. Е2-нің
азайюы кІ-ді үлкейте отырып Zн мен І2-ні азайту арқылы іске асады, яғни
үлкен номиналды алғашқы тогы бар ток трансформаторын таңдау арқылы.
Сонымен, қателікті төмендету үшін ток трансформаторында Іном –дің ең
төмен иәні болу керек және магниттеудің мінездемесінің тіксызықты бөлігінде
жұмыс жасауы керек.
Бірінші шарт магнитсымның конструктивтік параметрлерімен (оның
қимасы және диаметрі) қамтамасыз етіледі және ток трансформаторын жасау
және дайындауында қолданылады.
Екінші шарт (мінездеменің тік сызықтық бөлігіндегі жұмыс( екінші
ораудың жұмысының пайдалану процесінде және ток трансформаторының
коэффициентін таңдау арқылы алғашқы токтың еселігін азайту арқылы
қамтамасыз етіледі.
Ток трансформаторының мықтылығын жақсарту үшін жасаушы – заводтар W2
= W1кІ есептеу мәнін кері екінші ораудың W2 айналым санын кішірейту арқылы
Іном компенсациясын қолданады. Бұл коррекция (жөндеу) нәтижесінде І2 екінші
ток 1-3%-ке өседі, ол Іном әсерінен болған азаюды шамалы болса да басады.
Мұндай әдіс Іном-дің кіші мәндерінде нәтиже береді, яғни номиналдыға жақын
токтарда және өлшеу құралдырын қоректендіретін орауларда қолданылады.
Ток трансформаторының қателіктері КЗ-нің алғашқы моментінде ауыспалы
режимде тез өсіп кетеді, ол І1 бірінші токта периодты емес қосынды пайда
болған кезде болады. Ол өз кезегінде ток трансформаторының магнитсымының
қанығуына әкеледі.
Өлшеу кернеу трансформаторы кернеуі 380 В –тан жоғары қондырғыларда
приборлардың параллель обматкасын қоректендіру үшін қолданылады. Суретте
кернеу трансформаторының құрылысы мен векторлық диограммасы көрсетілген.
Кернеу трансформаторының негізгі элементтері мыналар:
4. Тұйықталатын электротехникалық темірден жасалған өзек.
5. Жоғары кернеулі екінші обматка.
6. Төменгі кернеулі екінші обматка.
Кернеу трансформаторының номиналдық коэффицентін мына формуламен табуға
болады
Кном=U1 ком U2ком =W1 W2
ТПЛ-10 тиіпті екі магниттік өткізгіштер бар ток параметірі.
Кернеу трансформаторы тізбекке параллель қосылады.
Кернеу трансформаторының екінші обматикасы стандартты 100 В немесе 100
3 В – тың кернеуге есептелініп заводта дайындалады. Бұл обматкаға Ватметрін
счетчиктің релелерін және автоматты приборларының параллель обматкалары
қосылады. Кернеу трансформаторы өлшеу процесіне екі қателік енгізеді.
Олар мыналар:
3. Кернеу мөлшерінің қателігі.
4. Бұрыштық қателік.
Кернеу мөлшерінің қателігін мынадай формуламен табуға болады:
∆U % = U2ком - U1 U1 * 100;
Ал кернеу трансфарматорының енгізетін бұрыштық қателігі дегеніміз,
бірінші обматиканың кернеуіне U1 қарағанда екінші обматиканың кернеуі (U2)
180~ бұрышқа айналдырылған болып есептелінеді.
Кернеу трансформаторының екінші обматикасын түгі мына формуламен
анықталады.
S2 = √(∑ Pприб)²+(Qприб)²
Мұнда S2 – екінші обматиканың жүгі В.А. ∑ Pприб приборлардың параллель
катушкаларымен қолданылатын активті қуатының қосындысы Вт. Qприб
приборларының параллель катушкаларымен қолданылатын реактивті қуатының
қосындысы кВА.
Өлшеуіш трансформаторыны құрылысының схемасы және векторлық
диограммасы.
4- Тұйықталатын электротехникалық темірден болаттан жасалған өзек.
5- Жоғары кернеулі бірінші реттік ораммасы.
6- Төмендегі кернеулі екінші реттік ораммасы.
Егерде, кернеу трансформаторының екінші обматикасының жүгі S2 көбейсе
онда ол кернеу трансформатордың өлшеуіш қателігі де көбейеді. Кернеу
трансформаторының орамаларын қосу схемасы көрсетілген.
Кернеу трансформаторының төрт класс дәлдігі бар. Олар мыналар: 0,2;0,5;
1 және 3;
Көрсетілген цифорлар өлшеу процесінде кернеуде болатын қателіктерді
процентпен көрсетеді.
Кернеу трансформаторын шаруашылықта мына түрлерді жиі қолданылады: НОМ,
НОЛ, НОС, НТМИ, НКФ т.с.с.
№ 15 дәріс
Релелік қорғаныс функциясы.
Бүлінуден релелік қорғанысқа және ненормальды режимді реттейтін релелік
қорғанысқа талаптардың біршама айырмашылығы бар,сондықтан олар бөлек
қарастырылады.
Қорғаныс жүйесіне қойылатын талаптар.
Бүлінуден қорғаныс төрт негізгі талаппен қамтамассыз етілу
тиіс:селективті,тез келу,бүлінуге қажетті сезгіштікпен ие болу және өз
қызметін сенімді орындау.
Селективтілік.
Релелік қорғаныстың селективтілігі деп желінің тек бүлінген аумағын
ажырату қабілет айтады.Қысқа тұйықталу кезінде К1 нүктесінде (1.11,суретте)
релелік қорғаныс бүлінген ЭБЖ-н бүліну орнына жақын Q2 ажыратқышымен
ажарату ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz