Релейная защита АД в цифровом исполнении: структурная схема защиты, ее функциональное назначение.

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6

Цифровые устройства РЗ различного назначения имеют много общего, а их структурные схемы очень похожи. Центральным узлом цифрового устройства является микро-ЭВМ, которое через свои устройства ввода-вывода обменивается информацией с периферийными узлами. С помощью этих дополнительных узлов осуществляется сопряжение микро-ЭВМ (микропроцессора) с внешней средой: датчиками исходной информации, объектов правления, оператором и т. д. Следует отметить, что в реальном устройстве РЗ может использоваться несколько микропроцессоров (МП), каждый из которые будет занят решением отдельное фрагмента общей задачи с целью обеспечения высокого быстродействия. Например, в сложных РЗ используются 7—10 МП, работающих параллельно.

В цифровых многофункциональных комплексах используются принципы действия автоматических устройств, реализуемые программно современными микропроцессорными комплектами больших интегральных схем. На микропроцессорах (МП) с органически присущими им арифметическими и логическими свойствами реализованы алгоритмы функционирования измерительной части РЗА на основе ортогональных составляющих синусоидальных напряжений и токов.

Программные алгоритмы адаптивной фильтрации напряжений и токов электромагнитных переходных процессов при КЗ позволяют выделять принужденные синусоидальные напряжения и токи, и их ортогональные составляющие за минимальное время.

На основе ортогональных составляющих осуществимы быстродействующие многофункциональные измерительные преобразователи режимных параметров ЭЭС в сигналы информации, используемые измерительной частью интегрированных микропроцессорных комплексов.

Из синусоидального (отфильтрованного) входного тока — его дискретных после аналого-цифрового преобразования мгновенных значений — выборок, следующих во времени с интервалом дискретизацииъ Т= 10^-3 с (21 выборка за период Тп промышленной частоты), программной операцией формируются ортогональные — синусная и косинусная составляющие тока.

Возведением их в квадрат (операциями перемножения) и суммированием вычисляются дискретные значения квадрата амплитуды тока I²_PM(nT). Производится сравнение двоичного цифрового кода квадрата амплитуды тока с установленным значением — уставкой реле I²_УТ.

По результатам сравнения, а именно при I²_PM>I²_УТ формируется дискретный сигнал (логическая единица) срабатывания измерительного реле.

Вся программа выполняется за вычислительное время МП, меньшее интервала Т дискретизации входного тока. Поэтому информация на выходе реле (наличие или отсутствие дискретного сигнала — логической единицы) обновляется после каждого интервала дискретизации, т.е. каждую миллисекунду (при Т= 10³ с). Измерительное реле практически безынерционно, а его точность определяется разрядностью аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Рисунок 12 – Цифровая защита асинхронного двигателя 6-10 кВ SPAC 802-01

Измерительный блок состоит из двухфазной схемы «неполная звезда» и фильтра тока нулевой последовательности, состоящего из трёх трансформаторов тока, установленных в трех фазах.

Входные преобразователи обеспечивают гальваническую развязку внешних цепей от внутренних цепей устройства. Одновременно, входные преобразователи осуществляют приведение контролируемых сигналов к единому виду (как правило, к напряжению) и нормированному уровню. Здесь же осуществляется предварительная частотная фильтрация входных сигналов перед их аналого-цифровым преобразованием. Одновременно принимаются меры по защите внутренних элементов устройства от воздействия помех и перенапряжений. Различают преобразователи аналоговые и логические входных сигналов. Первые стремятся выполнить так, чтобы обеспечить линейную (или нелинейную, но с известным законом) передачу контролируемого сигнала во всем диапазоне его изменения. Преобразователи логических сигналов, наоборот, стремятся сделать чувствительными только к узкой области диапазона возможного нахождения контролируемого сигнала.

В АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) осуществляется преобразование мгновенного значения входного сигнала в пропорциональное ему цифровое значение. Преобразования выполняются с заданной периодичностью. В последующем в микро-ЭВМ по этим выборкам из входных сигналов рассчитываются интегральные параметры контролируемых сигналов — их амплитудные или действующие значения.

Микропроцессор - центральный узел цифрового устройства(микро-ЭВМ), который через свои устройства ввода-вывода обменивается информацией с периферийными узлами. С помощью этих дополнительных узлов осуществляется сопряжение микро-ЭВМ (микропроцессора) с внешней средой: датчиками исходной информации, объектов правления, оператором и т. д.

Выходные релейные преобразователи

Воздействия реле на защищаемый объект традиционно осуществляется в виде дискретных сигналов управления. При этом выходные цепи устройства защиты выполняются так, чтобы обеспечить гальваническую развязку коммутируемых цепей как между собой, так и относительно внутренних цепей устройства РЗ. Выходные преобразователи должны обладать соответствующей коммутационной способностью и, в общем случае, обеспечивать видимый разрыв коммутируемой цепи.

Заключение

Надежная и бесперебойная работа электродвигателей обеспечивается в первую очередь надлежащим выбором их по номинальной мощности, режиму работы и форме исполнения, соблюдение необходимых требований и правил при составлении электрической схемы, выборе пускорегулирующей аппаратуры, проводов и кабелей, монтаже и эксплуатации электропривода.

Короткие замыкания являются наиболее опасными аварийными режимами в электроустановках, токи короткого замыкания иногда достигают величин, в десятки и сотни раз превосходящих значения токов нормального режима, а их тепловое воздействие и динамические усилия, которым подвергаются токоведущие части, могут привести к повреждению всей электроустановки;

Тепловые перегрузки электродвигателя из-за прохождения по его обмоткам повышенных токов вызывают в первую очередь ускоренное старение и разрушение изоляции двигателя, что приводит к коротким замыканиям, т. е. к серьезной аварии и преждевременному выходу двигателя из строя.

Для того чтобы защитить электродвигатель от повреждений при нарушении нормальных условий работы, а также своевременно отключить неисправный двигатель от сети, предотвратив или ограничив тем самым развитие аварии, предусматриваются средства защиты.

Главным и наиболее действенным средством является электрическая защита двигателей, выполняемая в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).

В зависимости от характера возможных повреждений и ненормальных режимов работы различают несколько основных наиболее распространенных видов электрической защиты асинхронных двигателей:

- Защита асинхронных электродвигателей от коротких замыканий

- Защита асинхронных электродвигателей от перегрузки

- Защита асинхронных электродвигателей от понижения или исчезновения напряжения

- Защита от повышения напряжения, однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, увеличения скорости вращения привода и т. п.

Расчёт защиты высоковольтного асинхронного электродвигателя показывает, что вторичный ток срабатывания защиты I ср втор = 39,45 (А), при коэффициенте чувствительности .

В настоящее время наиболее актуальной является релейная защита АД в цифровом исполнении, имеющая высокую точность измерений и быстродействие. Вся программа выполняется за вычислительное время МП, меньшее интервала Т дискретизации входного тока. Поэтому информация на выходе реле (наличие или отсутствие дискретного сигнала — логической единицы) обновляется после каждого интервала дискретизации, т.е. каждую миллисекунду (при Т= 103 с).

Список использованной литературы

1. Андреев В.А. Релейная защита, автоматика в системах электроснабжения. – М.: Высшая школа, 2006.

2. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита. – М.: Энергоатомиздат, 1998.

3. Правила устройства электроустановок, 2006.

4. Маркевич А.И. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения: Учебно-методическое пособие. – Псков: Издательство Псков ГУ. 2012. – 138 с.

5. Циглер Г. Цифровая дистанционная защита: принципы и применение. – М.: Энергоатомиздат, 2005.

6. Маркевич А.И., Иванов А.А.. Прибор по определению повреждения изоляции в сетях 6-35 кВ. – Электрические станции №8, 1998.

7. А.с. 388332 СССР. Датчик фазы/ А.И. Маркевич/ Открытия. Изобретения. 1973. №28.

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 363; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 56

Мы поможем в написании ваших работ!