Список лабораторных работ

1. Схемы соединения трансформаторов тока и токовых реле в трехфазных сетях.

2. Испытание электромеханических реле.

3. Испытание полупроводниковых реле (РСТ, РСН, РСМ-13).

4. Исследование трехступенчатой токовой защиты линии с односторонним питанием.

5. Испытание дифференциального реле с торможением типа ДЗТ-11.

6. Исследование реле РНТ-565, ДЗТ-21, РСТ-15.

7. Исследование продольной дифференциальной токовой защиты понижающего трансформатора.

8. Исследование защиты асинхронного двигателя.

9. Устройство АВР трансформаторов.

10. Трехфазное АПВ линии с односторонним питанием.

11. Цифровая защита SPAC-801 фидера 10 кВ.

Вопросы, выносимые на экзамен

1. Назначение релейной защиты (РЗ). Виды повреждений и ненормальные режи­мы в системах электроснабжения.

2. 3х-фазные КЗ, 2х-фазные КЗ, однофазные КЗ. Напряжение и токи в петле КЗ. Распределение напряжений от точки КЗ до источника. Векторные диаграммы напряжений и токов при КЗ.

3. Требования, предъявляемые к РЗ.

4. Реле и их классификация.

5. Электромагнитные реле. Принцип действия и особенности в работе.

6. Поляризованные реле. Герконы.

7. Токовое реле РТ-40. Реле прямого действия РТМ. Реле напряжения РН-50.

8. Вспомогательное реле: промежуточные, указательные, реле времени.

9. Индукционное реле тока РТ-80: устройство, работа, характеристики.

10. Интегральные микросхемы и их применение в релейных защитах (операцион­ные усилители, компараторы, пороговые элементы, триггер Шмитта, и др.)

11. Устройство, работа реле на интегральных микросхемах (РСТ-11,РМ-11)

12. Принцип построения сложных реле на полупроводниковых элементах со срав­нением абсолютных величин U₁ и U₂.

13. Построение реле на сравнении фаз мгновенных значений двух величин U₁ и U₂.

14. Устройство и работа реле мощности на сравнении двух электрических вели­чин: блок-схема реле, суммирующие устройство, схемы сравнения.

15. Устройство и работа цифровых реле.

16. Трансформаторы тока: устройство, работа.

17. Схемы соединения трансформаторов тока и их свойства.

18. Токовые фильтры: фильтр тока нулевой последовательности.

19. Фильтр тока обратной последовательности.

20. Магнитные датчики тока.

21. Трансформаторы напряжения: устройство, работа.

22. Схемы соединения трансформаторов напряжения.

23. Фильтры: ФНОП; устройство, работа; ФННП, устройство, работа.

24. Источники оперативного тока; постоянный оперативный ток.

25. Источники переменного оперативного тока.

26. Зарядное конденсаторное устройство.

27. Максимальная токовая защита (МТЗ); назначение; схемное исполнение МТЗ.

28. Настройки МТЗ: определение I_ср.МТЗ и выдержки времени (t_ср.МТЗ)

29. Схемы МТЗ с дешунтированием катушки отключения. МТЗ нулевой последо­вательности.

30. Токовая отсечка; принцип действия, настройка, применение.

31. Замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью. Компенсация ёмко­стных токов.

32. Схема замещения для токов нулевой последовательности при замыкании на землю. Токораспределение токов нулевой последовательности в реальной элек­трической сети 6-35 кВ.

33. Устройство контроля изоляции; защита ЧСЗ-М; ЗЗП

34. Максимальная направленная токовая защита (МНЗ); назначение, схемное ис­полнение.

35. Настройка МНЗ; ток срабатывания (I_ср.МТЗ), время срабатывания (t_ср.МТЗ).

36. Индукционное реле мощности; устройство, работа, характеристики.

37. Недостатки МНЗ; схемы подключения реле мощности.

38. Продольная дифференциальная защита; устройство, работа; выбор тока сраба­тывания дифференциальной защиты (I_ср.ДЗ). Ток небаланса I_нб.

39. Поперечная дифференциальная защита; применение.

40. Поперечная направленная дифференциальная токовая защита.

41. Дистанционная защита; принцип действия, защита с трехступенчатой характери­стикой срабатывания, схемное исполнение.

42. Полупроводниковые реле полного сопротивления с круговой характеристикой.

43. Высокочастотные каналы по ЛЭП; назначение, устройство.

44. Дифференциально-фазная высокочастотная защита; устройство, работа.

45. Программные защиты. Устройство, работа.

46. Аварийные и ненормальные режимы работы силовых трансформаторов.

47. Требования ПУЭ по защите силовых трансформаторов.

48. Дифференциальная защита трансформаторов и ее особенности в настройке.

49. Устройство и работа реле РНТ-560, ДЗТ-11, РСТ-15.

50. Расчет дифференциальных защит трансформаторов: определения I_ср, W_ур, k_ч. Роль тормозной обмотки W_Т. Бросок тока намагничивания и его особенности, где они используются.

51. Газовая защита трансформатора; устройство, работа. Конструкции газовых реле. Требования к монтажу.

52. Назначение и устройство РПН. Автоматизация РПН.

53. Причины появления тока небаланса I_нб и меры по их ограничению в дифференци­альных защитах силовых трансформаторов.

54. Распределение токов в обмотках трансформатора с соединением обмоток Y/Δ при двухфазном к.з. на стороне НН (Δ).

55. Защита трансформатора от перегрузок и внешних к.з.

56. Защита трансформатора без выключателя на высокой стороне.

57. Цифровые защиты трансформаторов: устройство, работа

58. Аварийные и ненормальные режимы работы синхронных генераторов (СГ). Тре­бования ПУЭ по защите СГ. Внешняя характеристика и векторная диаграмма СГ.

59. Защита от междуфазных к.з. в обмотках статора. Продольные дифференциальные защиты, на­стройка.

60. Защита от замыканий обмотки статора на корпус (землю). Устройство и работа ТННП с подмагничиванием.

61. Защита от сквозных токов к.з.

62. Особенности в защите обмоток возбуждения турбогенераторов и гидрогенерато­ров. Схемное исполнение защит.

63. Цифровая защита СГ: устройство, работа

64. Автоматическое регулирование возбуждения СГ. Назначение и требования к АРВ.

65. Простое компаундирование полным током статора как вид АРВ. Схемное испол­нение, работа. Внешняя характеристика СГ при различных cosγ.

66. Фазовое компаундирование как вид АРВ. Схемное исполнение и работа.

67. Трансформатор фазового компаундирования (ТФК), устройство, работа. Коррек­ция напряжения.

68. Релейная форсировка СГ.

69. Автоматическое гашение поля (АГП) генератора, требования к АГП.

70. Защита от потери возбуждения. Асинхронный режим работы СГ. Защита.

71. Асинхронные двигатели (АД). Вращающий момент электродвигателей и момент сопротивления механизма, их характеристики. Пуск электродвигателей; аварийные и ненормальные режимы.

72. Защита АД до 1000 В от к.з. на базе магнитного пускателя, на базе контактора. Настройка защит.

73. Защита АД от перегрузок, обрыва фаз, понижения напряжения. Схемное исполне­ние.

74. Защита АД, выше 1000 В. Требования ПУЭ.

75. Защита АД выше 1000 В от междуфазных к.з. Схемное исполнение, настройка.

76. Защита АД от замыканий на корпус (землю).

77. Защита двигателей постоянного тока.

78. Цифровая защита двигателей: устройство, работа.

79. Характеристика режима сети 6-35 кВ при замыкании фазы на землю. Схемное за­мещение, векторные диаграммы.

80. Схема замещения для токов нулевой последовательности. Токораспределение то­ков нулевой последовательности в распределительных сетях 6-35 кВ.

81. Фильтры токов нулевой последовательности (ФТНП); фильтры напряжения нуле­вой последовательности. Требования при установке.

82. Схемы защит от замыкания на землю: а) Токовая защита нулевой последовательности. Схемное исполнение, настройка, недостатки. Реле нулевой последовательности РТЗ-51;

б) Направленные защиты нулевой последовательности. Схемное исполнение. Защита типа ЗЗП-1М. Импульсное реле направления мощности;

в) Защиты, реагирующие на высшие гармоники тока замыкания. Схемы устройства УСЗ-2/2, УСЗ-ЗМ, их работа;

г) Схемы, реагирующие на токи переходного режима (i-разрядный и i-зарядный); схема распределения переходных токов (i-разрядный и i-зарядный) при замыкании; знаки волн тока, напряжения, мгновенной мощности при замыкании на землю. Схемное ис­полнение РЗ.

83. Максимальные токовые защиты от к.з. в сети с глухозаземленной нейтралью. Распределение токов нулевой последовательности при однофазном к.з.

84. Ненаправленная МТЗ нулевой последовательности. Устройство, работа, настрой­ка.

85. Направленная токовая защита нулевой последовательности. Устройство, работа, настройка.

86. Виды всех возможных защит применяемых от повреждений и ненормальных ре­жимов ЛЭП. Их краткая характеристика и настройка.

87. Цифровая защита ЛЭП: устройство, работа.

88. Высокочастотные каналы воздушных ЛЭП. Дифференциально-фазовая высокочас­тотная защита: устройство, работа.

89. Защита сборных шин.

90. Роль и требования к АПВ. Классификация.

91. Схема и работа механического однократного АПВ.

92. Схема и работа электрического однократного АПВ.

93. Работа АПВ на межсистемных ЛЭП. Уравнительные токи. Напряжение бие­ния. Реле контроля синхронизма.

94. АПВ с ожиданием синхронизма. Устройство, работа.

95. АПВ с улавливанием синхронизма. Устройство, работа.

96. Ключи управления.

97. Назначение и роль АЧР; баланс мощностей в энергосистеме. Регулирующий эффект нагрузки. Очереди АЧР.

98. Реле частоты РЧ-1; устройство, работа.

99. Назначение АВР. Холодный и горячий резерв. АВР источников, ЛЭП, транс­форматоров, секционных шин. Пусковые органы АВР. Схемы.

Контрольные задания

Общие указания

Выполнение контрольных работ поможет глубже усвоить теоретический материал курса и приобрести необходимые навыки в решении практических задач в области релейной защиты. Студенты выполняют одну контрольную работу и одну курсовую. Исходные данные для всех вариантов приведены в таблице №1 и однолинейной электрической схеме на рис. 1. и рис. 2.

Для выполнения контрольной работы необходимо использовать рекомендуемую литературу, приведенную в задании и примеры расчета защит в приложениях. При выборе типа защит нужно, прежде всего, понять сущность физических процессов, происходящих в элементах сети при аварийных режимах, изучить схемное исполнение защит и их работу, разобраться в распределении токов в схемах соединения ТТ и реле при различных видах к.з. Освоить порядок расчета параметров срабатывания защит и проверить их на чувствительность. При выполнении контрольной работы нужно рассчитать релейную защиту ЛЭП - 10 кВ., при курсовой работе – релейную защиту и автоматику силового трансформатора.

Схемы защит следует вычертить в разнесённом виде с обязательным соблюдением ГОСТа на обозначениях в чертежах. Чертёж выполнить на листе формата А1.

Таблица 1