( iii~El ) CENTRUL DE FORMARE .• Il A • REUlAAuroNO.l1AJ)EEl.F.CrRICITA?E PROFESIONALA vy ~ v~

V. Tudot"tl

VERIFICAR.EA PROTECTIILOR

PRIN RELEE

Protectii de distantă , ,

1994

--

Generalită1i 1. Verificarea releelor de protectie

Exploatarea echipamentelor şi instalaţiilor electrice este asigurată În mare măsură de efi­cacitatea În functionare a protectiei prin relee. Din acest motiv, la punerea in funcţiune şi apoi periodic, instalatiile de protectie se supun unor verificări complexe În urma cărora, se poate sta­bili daca acestea corespund scopului pentru care au fost prevăzute, precum şi măsurile de ramediere În cazul aparitiei unor defectiuni.

1. t. Verificări comune executate asupra releelor.

Probele şi verificărilffl~~re sunisupuse releele depind in principal de tipul şi de catego­ria din care fac parte. Cu td~~~acestea, se pot stabili o serie de verificări comune, valabile de regulă pentru orice tip de releu. .

In această categorie se includ: a) Verificarea generală a releului, care constă În verificare concordantei dintre tipul şi

caracteristicile releu lui montat cu Jat~le din proiect, starea părţii mecanice sau electrice vizibile ~u ochiul liber, fără altă investigaţie;

b) Verificarea izolatiei, Sf" face pentru a depista eventuale puncte În care s-a produs o slăbire a izolatiei; menţinerE::la in funGţiune a unui echipament la care s-a constatat o izolaţie necorespunzătoare, poate conduce la deteriorarea lui, cu scoaterea din funcţiune şi a altor instalatii.

Verificarea izolatiei se face În doua etape: - masurarea rez:stenţei de izolaţie: - Încercarea izolaţiei cu tensiune alternativă mărită. Măsurarea rezistentei de izolaţie se execută Cl! inductorul de 1000 V. Releul se consid­

eră corespunzător dacă după un minut de la aplicarea tensiunii, valoarea rezistentei de izolaţie este mai mare de 10 MQ. Dacă rezistenta de izolaţie a fost corespunzătoare, se trece la Încer­cama izolaţiei cu tensiune alternativă mărită.

Această incercare se execută cu ajutorul trusei pentru Încercarea izolaţiei cu tensiune alternativă marită sau cu inductorul de 2500 V. Si Într-un caz şi in altul, releul trebuie sa suporte tensiunea aplicată timp de un minut.

Dacă in timpul probei nu se constată străpungeri, scântei sau efluvii, releu! este consid­erat corespunzător din punct devedere al acestei probe.

După Încercarea cu tensiune alternativă mărită, se va executa o noua probă de verificare a rezistentei de izolalie, pentru a depista eventuale slabiri ale izolatiei ca urmare a încercării.

c) Verificarea mecanică, În cadrul acestei probe se urmăreşte ca părtile mecanice ale feleului să aibă o functionare corespunzătoare, fără frecări, să nu existe jocuri nepermise ale pieselor aflate În miscare, şuruburi slăbite, legături nesigure etc. 1 O atentie deosebită trebuie acordată functionării corecte a mecanismelor de orologerie

din componenta releelor de timp; cOntactele să asigure o Închidere fermă, să lucreze fără vlbratii, să revină după actionare.

1.2. Verificări specifice executate asupra releelor.

In această categorie sunt cuprinse verificări şi probe care tin seama de tipul, destinatia şi caracteristicile releului care se verifică:

a) Verificarea funcţionării releului; b) fixarea şi verificarea valorilor de reglaj ale releului. Functionarea raleului se verifică pentru anumite puncte de reglaj şi În diverse situatii,

alese astfel Încât să ofere garantia functionări in oricare din situatiile reale ale exploatării.

:P~ina. 1

PrÎn fixarea şi verificarea valorilor de nglai. releu! devine apt pentru functionarea in schema de protectie din care face parte.

Pentru asigurarea functionării corecte el releelor este necesar ca periodic, atât releele cât şi reglajele stabilite să fie verificate.

Aceste revizii se fac p:anificat. Ia o perioadă stabilită prin norme sau ocazional in urma unui refuz sau a unei functionări incorecte.

2. Protecţia de distantă

In prezent, releele de distanţă constituie elementul de bază În realizarea liniilor de inter-conexiune de înaltă şi foarte inaltă tensiune. ._ _.

l ~f \~ -:

2.1. Principiui de functionare "- .• '

La producerea !J;lui defect pe linia protejată, releul de distantă măsoară impedanta de la locul de instalare pâlIă la locul de defect.

Valoarea impedantei masurate este comparată sucr,asiv cu impedante!f~ reglate pe releu, care reprezintă de fapt lungimea zonelor prn!ejate eşalcnate În mai multe trepte (Fig.1)

De regută treapta I - cuprinde o portiune dir· !jnia proteiată (80-85% din lungimea liniei); pentru defecte în această treaptă rei eul aCfionează I apid.

In treptele următoare, pe măsură ce creşte distanta de la locul de instalare a releului, creşte şi temporizarea la declanşare.

Releul acţionează la declanşare: - În treapta 1. dacă impedanta măsurată este mai mică decât imped&nta hJglată pentru

aceast~ traaptă; - În treapta II, dacă impedanta masurat3 este mai mare decât impedanta reglată pentru

treapta 1, dar mai mică decât impedanta reglată pentru treapta II; - în treapta III, dacă impedanţa m~l~lJrată este mai mare decât impedanta mglată pentru

treapta ii, dar mai mică decât impedanla reglat~ pentru treapta III ş.a.m.d

-\:Jt --t, r _ ... -r - -- _. ---\

--;

.....----zr- j .i" I

16-___ ._7 '.: ~~'~-'7.1! ---.--.-----~

Fi; ,

In cazul liniilor cu alimentare din ambele capete, măsurarea impedanţei până la locul de defect nu este suficientă; pentru asigurarea selectivităţii se condiţionează declanşarea de sen­sul de circulaţie al puterii spre locul de defect.

Declanşarea este permisă numai În cazul În care sensul de circulaţie este de la barele statiei spre Unia protejată.

In cazul unui defect pe linie, releele de distanlă de ia cele doua capete acţionează declanşând întrerupătoarele la timpi care corespund treptelor măsurate de releele respective (tr.l sau II), fig.2.

Paqma 2

-:--- -----t - ---' ,.-. .... -----f

~~----------~._~----~--~----------~~t.

... - ..... ~--- ....

2.2. Elemente componente

e--'" - - - -~-­I --_ .... -~

. a) Elementele de pornire (demaraj) care sesizează aparitia defectului şi pun În functiune

schema de protectie (EP); pot fi relee maximale de curent sau relee de impedantă minimă; b} blocul de comutare BC1, selectează tensiunile corespunzătoare scurtcircuitului şi ali­

mentează cu tensiunile necesare releul directional D, şi prin intermediul releului de timp T, organul de măsurare M;

c) Blocul de comutare BC2, alimentează releul direcţional D şi organul de măsurare M. cu o tensiune proporţională cu curentul oe s\,urtcircuit (dată de un grup de rezistenţe sau trans­fonnatoare) ;

d) dispozitiv de blocare la pend'lIatii Bl '; el element direcţional 0, sesiz,,"aza sensul de circulatie al puterii spre locul de defect; f) elementul de măsur1 al impedantei (M), măsoară impedante până la locul def~tului şi

in funcţie de mărimea acesteia, comandă declanşarea În treapta respectivă; g) bloc de executie a comenzilor de declanşare BE; h) elementul de timp, comanda deconectarea temporizat, in functie de impedanta deter­

minată de elementul de măsură In caz de defect elementul de pornire pune În funcţiune elementul de timp T, blocul de

comutare 8C1 şi blocul de comutare BC2. In fig.3 este prezentată sr;h~ma bloc a releelar de distanţă tip monasistem, care uti­

lizează un singur element de m1slJrare şi un singur element de direcţie. ,--

/?, S T

1--·. -- _.&

2.3. Calculul reglajelor protectiei de distanJă

In principiu calculul reglajelor În secundar este similar pentru toate tipurile de relee de distantă, ceea ce diferă este modul de realizare pe releu a reglajelor respectiva.

Din acest motiv, se prezintă algoritmul general de calcul al reglajelor secundare şi În continuare se face aplicaţie pentru tipurile de relee de distanţă frecvent întâlnite in instalatiile de protectie.

Se dau: - valorile primare ale reactantelor de reglat (determinate prin calcul) X1, X2, X3 În Q /

fază primar; - raportul de transformare al reductorilor de curent Kj;

- raportul de transformare al reductorilor de tensiune Ku;

- unghiul de scurtcircuit al liniei <PK = <Vl:

- unghiul de compundaj q>e;

- factorul de pământ Kp; - timpii treptelor de impedantă. Se calculează: - reactantele secundare

K· Xis = Xip -K1 = KyXip ( 0./ fază - sec)

u pe ouclă Xisb = 2 Xis

- valorile impedanjelor de reglat raportate la secundar

x· lis = _~I!!I<.S_ = K X X· (Q1 fază - sec)

sin qiL cP Y Ip

In functie de releul de distanţă considerat, conform documentaţiei tehnice a releului, se determină valorile de calcul care se fixează pe releu; .

Considerând parametrii reali stabiliti pe releu, se determină parametrii cercului de acţionare al elementului de măsură: raza cercului p şi deplasarea cercului, e;

Tensiunea de trecere pentru un unghi <p intre curentul şi -tensiunea aplicate ralsului este dată de relaţia:

U~2). = 2 Zlq) Is.sc . pentru scurtcircuite bifazate Irm.l

U .(1). = Zjm(1+Kp)ls.sc = (1;Kp) U. _ - pentru scurtcircuite monofazate IIm.1 't" Irm.1

unde: - Zi<p - impedanta secundarâde actiune a treptei i(1 ,k,2,3), corespunzătoare va­

lorilor unghiului <p dintre curentul şi tensiunea aplicată; - Kp - factor de pământ; - Is.sc - curentul secundar de se. pentru care se face verificarea.

2.4. Protectia de distanlă RO 110 + 03

Protectia se compune din releul propriuzis de distantă, RO 110, căruia i se adaugă un element de pornire la minimă impedantă, 03.

Releul de demaraj la minimă impedantă. Q3 este destinat retelelor de Înaltă tensiune cu neutru! legat direct la pământ şi este compus din trei organe de demaraj la minimă impedanţă şi

llaqina 4

un releu homopolar pentru selectarea defectelor cu pământul. Releele de demaraj la minimă impedanţă, câte unul pe fiecare fază. AR. As, Ar, Ao au

caracteristică de acţionare. În planul impedantei Z, un cerc cu centrul În originea axelor, criteriul de demaraj fiind mărimea impedanţei măsurate (fig.4) Cercul de rază Z03 reprezintă caracter­istica de acţionare a elementului de demaraj la minimă impedan1a 03.

Dacă IZscl < Z03, atunci elementul 03 acţionează punând În funcţiune releul de distanţă

RD-110.

~ ~ ~

/ /. /" Elementul de măsurare al impedantei Z este f..!ri mleu / / /polarizat care funcţionează intr-un montaj diferential

numit "balanta electrică" şi acţionează când este ,/

_QJ îndeplinită conditia ii ~ iu

ii este curentul redresat proportional cu curentul 1. care

circulă pe linia protejată; Kj = K11,

'u este curentul redresat proporţional cu tensiunea pri­

mară U, aplicată la bornele transformatorului de tensi­une; iu = K2U

Conditia de funcţionare dp.vint:: U K1

K2U s K11 sau -1- =Z5 ~

Pentru ca releul să acţioneze trebuie ca impedanta măsurată ia locul de instalare (dată de tensiunea şi curentul cu care este alimentat releul) să fie mai mică decât valoarea reglată pe releu.

I

: r{sc. , _i ZI. J"C .

I I I

?l i!

J~orc (/G

~

La un scurtcircuit bifazat pe linie (fig.S) imped­anta măsurată de releu este

Zsc = 2ZIsc - unde Zlsc este impedanta

conductorului liniei măsurată pe fază de la locul de instalare al feleului de distanţă A, până la locul defectului K. La un scurtcircuit monofazat întoarcerea se face prin pământ; impedanţa pământului Zp

reprezintă o fractiune din Zise:

Zp =KpZlsc Kp se numeşte factor de pământ şi se reglează cu transformatorul Tr 4 (Fig.6).

Rezultă că la ~curtcircuite monofazate impedanta de scurtcircuit este Zs c=Zlsc( 1 +Kp) .

Considerând şi r.ezistenta arcului electric la locul de scurtcircuit, impedanta măsurată de releu până la locul de defect este :

- pentru scurtcircuit bifazat. Z~2J: 2Zlse + Rare:

I .. f Z{ll Z K -- a scurtclrcwt mano azat r = Ise ( i + p.l"7" H are·

P~ina 5

~.B

Caracteristica de aclionare a elementului de măsurare a impedantei este un cerc cu cen­trul deplasat pe axa R (fig.7)

In funcţie de unghiul de scurtcircuit CPsc al liniei protejate, prin comutarea echipei X, se

realizează o deplasare a cercului pentru măsurarea impedanţei totale (inclusiv rezistenta arcu­lui).

Impedanlele corespunzătoare treptelor de reglaj notate r"rk,r2,ra, se fixează pe releu prin deconectarea unor eclise de şuntare aflate pe panoul frontal al releulul.

r, - reprezintă impedanla fixată pe releu ptr. treapta 1; rk - reprezintă impedanta suplimentară care se introduce În circuit când se doreşte pre-

lungirea treptei 1; r 2 - reprezintă impedanta suplimentară care adunată la r l' dă impedanta treptei II; r3 - reprezintă impedanta suplimentară, care adunată la r, şi r2 dă impedanta treptei III; Pentru obtinerea valorilor r1' rk' r2, r3' se folosesc următoarele relatii:

r 1 = Z1 s _ C3 {Q 1; rk = Zks' Zi S [ Q ]; C,C2 C,C2

Z2S -Z, S [Q]' Zas -Z2s [ Q ]', r2 = C,C2 ,r3 = C,C2

unde C, - factor de reducere a impedantei, poate lua valorile 0,5 sau 1 În functie de pqzitia eclisei e, de pe panoul frontal al releului;

C2 - factor care depinde de unghiul de scurtcircuit al liniei. In functie de poziţia eelisai X, e2 poate lua valorile

x 600

1 1,1 1,02 0,97

C3 - factor care rezultă din impedanta de bază fixată a releu lui şi are valoarea 0,2 pentru relee cu In=5A şi 1 pentru relee cu In= 1 A;

Z,S' Zks' Z2S şi Zas - reprezintă impedanţele secundare ale fiecărei trepte exprimate În [Q / buclă]

Pa9tna 6

Elementul direcJionai

Are rolul de a controla sensul puterii în circuitul supravegheat. Contactul basculant q este orientat pe declanşare.

Diagrama de aCJionare este prezentată În fig. 8. unghiul de sensibilitate maximă

obVnându-se pentru un curent decalat cu 600 inductiv faţă de tensiune.

Blocajul la pendulatii.

Direcţionarea protecţiei se obtine prin comutarea eclisei L3 înspre linie sau înspre bare.

Elementul de timp dispune de 5 trepte de timp reglabile independent În intervalul 0,3 - 10 sec.

'Treapta IV asigură declanşarea numai pe baza demarajului putînd fi direcţionată sau nu În functie de pozitia eclisei L2.

Treapta V comandă declanşarea numai ca urmare a demarajului fiind independentă de directie.

Criteriul de constatare al pendulatiilor se bazează pe faptul că acestea se produc simet­ric pe toate fazele, respectiv demarajul simultan al releelor AR, As,AŢ, fără curent homopolar

(releul Ao)

Blocajul la pendulatii se pune in funcţiune cu ajutorul eclisei L4 notată pe panou cu P.

Varianta cu elemente de demaraj la supracurent.

Elementele de demaraj sunt constituite din relee maximale de curent pe fiecare fază notate cu AR' As, AŢ avînd plaja de reglaj între 0,8 + 2 In şi releu de curent homopolar cu plaja

intre 0,4 - 1 In. Această variantă prezintă o sensibilitate redusă in special În cazul liniilor lungi şi puternic

Încărcate, Întrucât curentul minim de defect la lirnita zonei poate fi egal sau chiar mai mic decât curentul de suprasarcină.

In aceste cazuri ar rezulta IZsuprs I s Zpr şi protecţia acţionează greşit la suprasarcină.

Datorită acestui inconvenient, releele de Gurent se folosesc ca elemente de pornir~ numai in retele În care curenţii de scurtcircuit sunt considerabil mai mari decât curenţii de sarcină.

Verificarea functiQPării protec;Jiei de distanţă RD 110.

Constă În următoarele: al Verificarea elementelor de demaraj.

In cazul În care elementele de demaraj sunt relee de impedantă minimă, verificarea, constă În ridicarea caracteristicii de functionare U=f{I).

Elementele de demaraj se considera corespunzătoare dacă se verifică caracteristica de actionare de fabrică a releului (fig.9)

P(l{)iua 7

treapta L

Eventualele abateri se corectează cu aju­torul potentiometrelor de reglaj P 1, P 2, P 3.

cu care este dotat fiecare element ----'--==", ="~ Dacă elementele de demaraj sunt reiee

de curent, verificarea se -face ca la orice releu de curent, urmărindu-se curentul de acţionare şi de revenire.

b) Fixarea şi verificarea treptelor de nmp.

Fixarea reglajelor se face În mod SUCce­siv pornind de la treapta maximă către

in prealabil se fixează la trusă valori ale curentului şi tensiunii care să asigure demarajul protectiei.

e) Verificarea elementului de măsurare, Z

Se fixează pe releu valorile r1, rk: r2' r3' corespunzatoare impedantelor treptelor. Se determină tensiunile limită de basculare dintr-o treaptă În alta cu relatiile:

U(~) . = 2Zi(p X 's sc - pentru scurtcircuitele bifazate; hm.! •

U ~1). = ljm (1 +Kp) X is sc - pentru scurtcircuiteie monofazate, hm.' 't' -

În care, is.sc este curentul secundar de scurtcircuit:

Kp - factor ce pământ;

li<p - impedanţa de acţionare a treptei i (1. k. ~. '"') corespunzătoare valorilor unghiului (p

dintre curentul şi tensiunea aplicată; pentru \fiSC ' Zjtj!sc = lis

La reviziile perioduce se execută verificrlrea actionărilor in fiecare treaptă numai pentru unghiul de scurtcircuit al liniei, dar pentru toat defectele (se. bifazate, sc. monofazate).

Ridicarea caracteristicii circulare a elementuiui de măsurare este indicată a se executa la puneri in functiune sau după reparatii ale elementului Z.

Elementul de măsurare se consideră corespunzător, dacă funcţionează corect in fiecare treaptă iar eroarea, maximă Între tensiunile masurate şi cele calculate nu depăşeşte ±5% pen­tru (ţi = C(Jsc -

d) Verificarea elementului direc~onal Qt

Constă În ridicarea caracteristicii de actionare, pentru fiecare grupă de defecte (scurtcir-cuite R-O, s-a, T -O, R-S, S-T. T -R) ' .. --;:

Se aiimentează releul cu un curent şi o tensiune care ~·decaleată Între 00 şi 3600

notându-se pozitia contactului q a releului directional. -tndiferent de tipul scurtcircuitului trebuie să se obţină aceeaşi caracteristică de aCjionare

(fig.1 O).Pozitia contactului q este dată de starea releului Of;

releu! Of este dezexcitat când contactul q este orientat spre declanşare şi excitat când contac­

tul Q se orientează invers (releul Of acţionează când circulatia puterii prin releu este spre

Paqina 8

bare - defect În spate).

Releul de distan1ă O 114

Este folosit la protecţia liniilor de interconexiune de 110-220-400 Kv.

Releul dispune de un srngur element de măsurare şi un singur element de directie (releu tip monosistem)

Principalele părţi componente ale releului 0-114

a) Elementele de demaraj de minima tensiune ZMRI ZMSI ZMŢ au rolul de a asigura demarajul pro-

Fig. 10 tecJiei la impedanta minimă. Caracteristica elementului de demaraj in planul

Z aste un cerc cu centrul deplasat În cadrul I pe o dreapta înclinată fată de axa R cu 660

(fig.11 )

•

Raza cercului r, se reglează În [Q / fază] acţionând asupra butonului notat cu r (pentru fiecare element În parte).

Deplasarea centrului caracteristicii de demaraj fată de centrul axelor de coordonate O, se realizează acţionând asupra butoanelor notate cu K. Sub fiecare din cele doua butoane r şi K, folosite pentru r&glajul caracteristic ii ele­mentelor de demaraj se gaseşte o eclisă cu doua pozitii K1 şi

K2; prin fixarea eclisei'pe pozitia K1 sau K2 se obtine carac­teristica În 0 1 respeciv În °2- Dacă eclisa se găseşte pe

Il, poziţia K1 şi butonul K pe poziJia 0, atunci caracteristica ele­mentului de demaraj este un cerc cu centrul în originea axelor de coordonate.

Elementul de demaraj este un releu magnetoelectric care lucrează într-un montaj de tipul "balanta electrică"

Prin actionarea elementelor de demaraj (închiderea contactelor Zmr' Zmsl Zmt) se pune În functiune schema de protectie.

b) Elementul de măsurare U al impedantei de defect

Este realizat dintr-un releu magnetoelectric care lucrează într-o schemă de tipul "balantei electrice". Caracteristica de acţionare a elementului de măsurare M este un cerc. Funcţie de pOZitia eclisei E (aflată pe panoul central al releului), centrul cercului poate avea diverse deplasări E pe axa R (fig.12). Pentru t = O, caracteristica are centrul În originea axelor.

· Ftj. ft

Partea de curent a elementului de măsură este ali(r,ftn· tată prin intermediul transformatorului P. Infaşurarea primară a acestui transformator primeste

tensiuni proportionale cu curenţij de defect culese d~ pe rezistentele R1 r. R1s, RH prin intermediul contactelor

releelor de alegere comandate de elementele de demaraj (fig.13)

Autotransformatorul G selVeşte la reglajul factorului de pământ Kp, prin fixarea pozitiei fişei "n" pe poziţia core-spunzătoare.

Pe partea de tensiune, elementul de măsură este ali­mentat prin intermediul autotransformatorului de reglaj V şi al transformatorului N.

Prin intermediul înfăşurării E din secundarul transfor-

matorului P, Înseriată cu primarul transformatorului N, se introduce În circuitul de tensiune, o tensiune proportională cu curentul de defect. Se obtine prin aceasta deplasarea pe axa R a car· acteristicii circulare a elementului de măsurare.

R,t

G ere

Valoarea de reglaj a prizelor autotransformatorului V pentru fiecare treaptă În parte este dată de relatia

lmde. - K este impedanta de bază a elementului de măsurare (depinde de tipul releului) - Zs impedanla secundară În Q / fază corespunzătoare treptelor 1,11 sau III;

Pagma 10

- p coeficient de corecTie care tine seamă da tipul liniei (lungă, ncrmală sau scurtăI şi oe unghiul de scurtcircuit.

in functie de tipul liniei şi a unghiului ei de scurtcircuit, se alege deplasarea E a cBntruiui cer~ului caracteristicii de măsură (tabel 1,2)

Tabel 1

i .

1 LEA scurte şi normale

I (f) se 55°--63° 63°-68° 68°-74° 74°-80° ~ [%] 80 40 - 60 50

Tabel 2

LEA lungi

qJ sc 68°-73° 73u·79° 79°-85° 85°-90° , f: [0/0] 50 40 30 20 ! -

Coeficientul p se determină În funcţie de tipul liniei, unghiul de scurtcircuit şi deplasarea centrului caracteristic ii elementului de măsurare (Tabel 3)

Tabel 3

r" e e'/o] p - LEA scurte si normale I p -LEA lungi , ... I (e " i >se'.,,,

80% 70% 60% 50% 50% 40% 30% 20% r 5C 0,77 J 52 0,79 ! I ,

,54 0,82 I i

I 56 0,84 I 58 0,86 60 0,89 0,87 62 0,92 0,90

I 64 0,96 0,92 0,90 • 66 0,99 0,95 0,93 0,90 I j 68 1,03 0,98 0,95 0,92 0,92 I .

70 1,07 1,01 0,98 0,94 0,94 I 72 1,12 1,04 1,00 0,96 0,96 0,94 I 74 1.16 1,07 1,03 0,98 0,98 0,96

I 76 I 1,22 1,10 1,08 1,00 1,00 0,97

I 78 1,14 1,07 j

1,02 1,02 0,99 0;92 80 1,18 1,10 1,04 1,03 1,01 0,95

1 82 1,025 0,975 I 34 1,04 1,00 0,98 i 86 1.06 1,02 1,00 I

I 88 . ~ I - 1,03 1,015 90 I - 1,04 1,020

! . Paqina 11

Domeniul de măsurare poate fi modificat funcţie de pozitia fişei R de pe panoul frontal al releului.

- fisa R pe pozitia 1 - domeniul de măsură nemodificat; - fişa R pe pozitia 1.5 - domeniul de măsură măr:it cu 50% tată de cel reglat pe releu in

toate treptele; - fişa R pe poziţia 1/1,5 şi puntea 25 cu 26 la bornele releului - prelungirea domeniului

de măsurare cu 50% numai În treapta 1.

C. Elementul de directie SM

Este realizat dintr-un releu electrodinamic alimentat conform schemei de 900 cu: - o tensiune proporţională cu curentul de defect de la bornele transformatorului P; - o tensiune proporţională cu tensiunea de pe bare, obţinută prin intermediul contactelor

relselor de alegere.

demarajuiui.

Diagrama de funcţionare a elementului direcţional este prezentată În fig.14; unghiul de sensibilitate maximă este de

300 capacitiv.

d) Eiem~ntul de timp TM

Este format dir,tr-un sistem de orologerie actionat de un motor de cc prvăzut cu regulator de turatie.

Treapta I este netemporizată. Contactele tm1' t012' servesc la modificarea numărului

de spire .11 autotransformatorutui V, pentru măsurarea impe­dantei de defect in tre;Jpt~ II respectiv treapta III.

Contactul tm3, ·:;orespunzător treptei IV, 'comandă declanşaroa cu (1 Wrnoonzare reglabilă, numai ca urmare a

Declanşarea poate fi direcţionată sau m:~rlir91~lionată În functie de poziţia eclisei T 4, pe

pozi~a SM, respectiv pe pozi~a NE. Contactul tmk comandă declanşarea nudirectionată cu o temporizare de 6,5 sec, tot

numai in baza demarajului.

e) Elementul de blocaj la pendulatii SJ şi SW.

Functionarea elementului de blocaj se bazează pe faptul ca in momentul producerii acestui fenomen. există o perioadă În care sensurile puterilor activă şi reactivă, care circulă pe linie devin contrare.

Sesizarea sensurilor de circulatie a puterilor se realizează cu releul directional SW pen­tru puterea activă, respectiv SJ pentru puterea reactivă.

In caz că puterile au sensuri contrare, se excită releul P care blochează pentru un timp functionarea protectiei de distanţă (releul P se excită conditionat de ac1ionarea elementelor de demaraj pe toate fazele fără nul).

Verificarea func1ionării protectiei de distanta 0114 constă in următoarele:

PU9ma 12

a) Verificarea elementelor de demaraj la impedantă minimă ZMR, ZMs, ZMŢ.

La puneri În funcţiune sau după reparatii se ridică caracteristica de acţionare a ele­mentelor de demaraj pentru un tip de scurtcircuit şi anumite vaJori ale defazajului <p dintre curentul şi tensiunea aplic~tă (valoarea tensiunii corespunzătoare se determină cu formuieie de calcul specifice tipului de ;-eleu)

La verificările per1rn,:Hce, verificarea se execută numai pentru q> = 660

Dacă caracteristica este cu centrul În originea axelOi de coordonate (reglajul r ~ O, K=O şi 6clisa interioară pe poziţia K1) tensiunea minimă la care trebuie sa actioneze eiem~mtui Of.r demaraj, indiferent de decalajul Între curent şi tensiune este dată de rela~ia: U = 2rl, unde: r este valoarea de regla; dată şi fixată cu butonul r;

I - curentul nominal. Dacă caracteristica este cu centrul deplasat (regiajul r;l! O, K;o! O şi eclisa interioară pe

poziţia K1 sau K2) tensiunea minimă de lucru a elementelor de demaraj pentru unghiul q> :::: 66°

este În funcţie de reglajul butoanelor r şi K: U= 21(r+K) sau altfel exprimat U=2Z dem 1, unde Zdem =r+K Tensiunea la care lucrează releul nu trebuie sa difere cu maai mult de ± 10% faţă de

valoarea calculata.

b} Verificarea elementului de curent homopolar An.

Se execută ca la un releu de curent Obişnuit. După fixarea valorii de reglaj, se verifică curentul de acţionare şi de revenire; coeficientul

de revenire trebuie sa fie 0,85

e) Fixarea temporizărilor şi verificarea elementului de timp.

Temporizarea treptei I nu se reglează (actionare rapidă); Temporizarea treptei II-III-IV se făte prin actionarea tamburelor T2• T3, T4 ale elementu-

lui de timp. Verificarea temporizării fixate se face cala un releu de timp obişnuit, după ce În prealabil

s-a stabilit la trusă un curent suficient pentru a asigura demarajul.

d) Verificarea elementului de măsură a impedantei de defect M.

Tensiunile de basculare dintr-o treaptă În alia se calculează cu formulele:

- pentru scurtcircuite bifazate ; U <.2l . = 2Zim Is se; ~m.1 "t'.

- pentru scurtcircuitemonoifazate ;"U (1)':.,~Ziff) 1~~c{1 +K_); , lim.l 't' __ • lJ

unde: Zicp - impedanţa de actionare a treptei i (I, K, Il, III) corespunzătoare valorilor d_efazajului

dintre curentul şi tensiunea aplicată; Is.sc - curentul secundar de scurtcircuit:

Kp - factor de pământ

Dacă se utilizează carac1:eristica cu centrul in originea axeior. ZjfP pentrll: fiecare treaptă

paqinn. 13

sunt date de valorile impedantelor secundare ale treptelm respec!ivs (ZiS, 2:Ks, Z2S, las) Dacă se utilizeaza caracteristica cu centrul deplasat. Zi<p se obtin cu formulele specifice

tipului de releu. Cu ocazia reviziilor periodice, se verifică valorile tensiunilor de basculare dintr-o treaptă

În alta numai pentru unghiul de scurtcircuit al liniei, <rsc

Se calculează valoarea de reglaj a prizelor autotransformatorului V pentru fiecare treaptă,

V· - KR (i reprezintă treapta pentru care se calculează) 1- pZis

Functie de valorile obtinute, se realizează reglajele prizelor (valorile cele mai apropiata de valorile calculate)

Se recalculează valorile impedantelor secundare corespunzătoare valorilor prizelor fixate pe releu şi se determină tensiunile de basculare dintr-o treaptă În alta la scurtcircuite bifazate şi monofazate.

Tensiunea la cure acţionează releul nu trebuie să difere mai mult de ± 5% fată de val­oarea calculată.

e) Verificarea elementului direcJionai SM

Verificarea se face la curentul nominal şi tensiunea nominală a releului. Intrucât, pentru determinarea diagramei de actionare a elementjujlui directional se

decolează tensiunea şi nu curentul, diagrama rezultată trebuie să corespundă cu cea din flg.15 ~"-...'""':.' Diagrama de actionare se verifică obligatoriu pentru toate ~ ~ grllptJ!e de :Je1ecte (sc.monofazate, bifazate). In toate cazurile

~...-..::-"""'"""-

diagramele de acţionare trebuie să fie identice. Pozitia contactului elementului directionat din circuitul de declanşare se stabileşte În functie de starea releului PS (exci­tat -În zona de blocare)

1) Verificarea elementelor pentru bJocaj la pendulalii.

Verilicarea se face la curentul nominal şi tensiunea nominală a releului. Se ridică diagramele de acţionar0 a releelor SW şi SJ in pla-

hQ 15" nul complex prin decolarea tensiunii notându-se pozitia <1. stânga sau dreapta a contactului. Diagramele rezultate tre-

buie să corespunda cu cele din fig.16.

sw Fig.16

Paqina 14

_V"_

Diagrama de actionare a blocajului se obtine prin suprapunerea diagramelor e!ementelor SW şi SJ. Zonele in care contactele celor doua elemente au pozitii contrare, reprezintă zona de actionare a blocajului (cadranul I şi III ale planului -1ig.17)

APLICATII

CaJculul reglajelor protectiilor de distanfă

1. Protectie realizată cu relee RD--11 O

Date: - LEA -110 kV - reactanfe primare:

tr.l X1 = 5 Q I fp

tr.1I X2 = 10 Q/fp

tr.1I1 X3 = 30 Q / fp

tr.lV direcţionată tr.v nedirecţionată

o sec;

0,5 sec;

1 sec;

3 sec; 3,5 sec.

- reductori de curent 300 / 5A;

d t . d . 1100 K - re uc on e tensiune v O,1v'3

- unghiul liniei 'PL = 680

- factor de pământ Kp = 0,85

- demaraj supracurent Im = 2 IN

- demaraj homopolar In = 0,4 IN

- demaraj 0 3 0,5 IN la U = O 3 IN la U = UN

Paqina 15

Se calculează:

K-K __ 1.-y- -

Ku 300/5 = 0,0545 110v'3 O, 1 v'3.

- el = 0,5 factor de reducere a impedantei - C2 - factor care depinde de unghiul de scurtcircuit al liniei

pentru X = 600 - C2 = 1,1

X=70o -C2 = 1,02

rezultă pentru X = 680 - C2 = 1,04

- C3 - factor care rezultă din impedanta de bază fixată a releului. Pentru IN = SA, C3 = 0,2;

- impedantele secundare ale treptelor de reglaj. 1

Zl =Ky. X~= 0.294 Q / f.sec slnqt

1 Za =Ky _o; ~- ~.~= 1. 785 (~/ f.sec

Slnq.>l .

- rezisten1ele de reglaj core::3punzătoare treptelor:

I 221 C ri = C1C~ - 3= 0,93 '4- r1 = 0.8 + 0.1 + 0,025 = 0,925 Q

- tensiunile de basculare în trepte pentru unghiul de SC. al liniei considerând impedantele secundare ale treptelor şi Is.sc = 10 A:

- pentru scurtcircuite bifazate: (2)

U 1 = 2Z1 Is.sc = 5,88 V

(2) U =2Z2 Issc =11,76V 2 ....

(2) U 3 = 2Z3 Is.sc =35,3 V

Paqinn. 16

- pentru scurtcircuite monofazate: (1 )

U1 = Z1(1+Kp)ls.sc = 5,43 V

(1) U2 = Z2(1+Kp)ls.sc = 10.87 V

(1) U3 = Z3(1+Kp}ls.sc = 32,65 V

Rezultatele se trec Într-un tabel de forma celui de mai jos, În care Uc sunt tensiuniie cal­

culate iar Um, tensiunile măsurate.

Defecte

R-O $-O T-Q R-S 8-T T-R

,CI> se. linie

68 68 68 68 68 68

Tr.1 Ur. Um Eroare V V 0/0

5,43 5,43 5,43 5,88 5,88 5,88

TREPTE Tr.ll Tr.1II

Ur. Um Eroare Uc Um Eroare V V 0/0 V V %

10,87 32,65 10,87 32,65 10,87 32,65 11,76 35,3 11,76 35,3 11.76 35,3

Elementul de măsură este considerat corespunzător dacă functioneaza. corect În fiecare - b'&aptă iar eroarea maximă dintrd tensiunile măsurate şi cele calculat@ nu depăşeşte ± 5%

{pentru q>sC>.

Fixarea temporizărilor se face pentru fiecare treaptă În parte acţionând asupra discurilor de reglaj respective.

2. Protectia realizată cu relee O 114

Date: LEA 400 KV - demarajulla impedanţă minimă:

- raza cercului, r = 22 Q / fază sec ..,.. deplasarea centrului K = 11 Q / fază sec

- eclisa interioară pe pozitia K1

- demarajul la curent homopolar Ipo = 150 A

- impedanle primare: tr.l; Z1 = 38 Q I fp ti = O sec tr.1I Z2 = 55 Q I fp t2 = 0,4 sec tr.1II Z3 = 90 Q / fp t3 = 0,8 sec tr.lV directionat !4 = 1,3 sec tr.V nedirectionat ts = 2,4 sec

- prelungirea treptei rapide la defecte monofazate înainte de RARM şi trifazate după RART,

Zi K = 55 Q I f.p

PCUJina 17

- reductori de curent 1200/1 A - reductori de tensiune 400/0,1 KV:

- unghiul de scurtcircuit al liniei t(lsc = 84°

- factor de pământ Kp = 0,7:

Se calculează: K· 1200! 1

Ky = K~ = 400 I 0,1 = 0.3

- impedantele secundare ale treptelor de reglaj: Z1 S = K Y Z1= 11,4 Q / f

Z2s = Ky Z2 = 16,5 Q / f

Z3s = Ky Z3 = 27 Q .' f

Z1ks = Ky Z1k = 16,5 Q / f

- valoarea dp. reglaj a prizelor autotransformatorului V pentru treptele de reglaj.

V1 = RK 100 = 1x2x100 = 1671% pZ1S 1.05x11,4 '

V2 ~ RK 100 = _ taxi 00 = 11 54% pZ2s ~ .05x16,5 .

Vs ~ _HK inn = 1x2x100 = 705% pZ"s 1,05x27 ..

S-a considerat imp~lluata de bâZă a alementului de măsurmt3 K = 2 O /t.sec s-a ales R = 1 p - coeficientul de corectie care ţine seamă de tipul linieI si de unghiul de scurtcircuit·-

pentru linie lungă, <(lsc = 840 şi deplasarea centrului cercului

E = 30% rezultă p = i .00 Se fixează prizele fie reg:aj Pt~ releu in functie de valorile obtinute prin calcul (prizele cele

mai apropiate) V1 =17%

V2 = 12 % V3 =7%

Se recalculează impedantele secundare ale treptelor

Z1S= RK 100= 1x2 100=11,70/1 pV 1 1,Ox17

Z2s = RK 100 = 1 x 2 100 = 16,6 Q If pV2 1,Ox12

Z3s = RvK 100 = 1 x 2 100 = 28,6 O It p 3 1,0 x 7

Tensiunea de basculare dintr-o treaptă În alta pentru unghiul de scurtcircuit al liniei şi

's.sc = iA: - pentru scurtcircuite bifazate:

(2) U1 = 2Z1s's.sc = 23,4 V

(2) U2 ::3 2Z2s's.sc = 33,2 V

P09tna 18

u~(2L 2Z3s'S.SC = 57.2 V - pentru scurtcircuite monof~ate:

(1) U1 = Z15(1 +Kp)ls.se =11.7(1 + O,7)x1= 19,9 V

(1) U2 = Z2s( 1 +Kp)ls.sc = 16,6( 1 + O. 7)x1 = 28,22 V

(1) U3 = Z3s(1 +Kp)ls.sc =28,6(1 + O.7)x1= 48,6 V

Rezultatele se trec într-un tabel de forma celui de mai jos, in eare Ue sunt tensiunile cal­culate iar Um, tensiunile măsurate-

Defecte

R-Q s-a l-Q R-S 8-T T-R

'P se. linie

84 84 84 84 84 84

Tr.! Uc Um V V

19,9 19,9 19,9 23.4 23,4 23,4

TREPTE Tr.1I Tr.1I1

Eroare Uc Um Eroare Uc Um % V V % V V

28,22 48,6 28,22 48,6 28.22 48,6 33.2 57,2 33.2 57,2 33,2 57,2

_._----- ----Eroarea maximă admisâ nu trebuie .să depasească ±. 5% pentru <Jlsc

-VerifICarea demarajului de impedantă minimă pentru

ty=66°,r=22Q/f şiK=11Q/f

Udem = 2 Zdem 's.sc = 2(1 i + 22) 1 ;; 66 V / t

pentru K = O; r = 22 O / f Udem = 2 Zcrem Is.sc = 2.22.1 ::: 44 V I f

Verific. d.r .in9. 'J .Popa

Puqtna 19

Eroare %

BADEA I şi colectiv

CALIN SERGIU MARCU SUZETTE

AA.IONESCU I TOMESCU

ZANER CHENZBRAUNI

BIBLIOGRAFIE

Exploatarea instalatiilor de protectie şi automatizare. Editura Tehnică, Bucureşti 1964.

Protecţia prin relee a sistemelor electrice. Editura Tehnică, Bucureşti 1975.

Verificait3a releelor de protectie şi automatizare din statii electrice Si posturi dp. transformare.

Protecţre de distantă a liniilor electrice, Editura Tehnică Bucureşti 1968.

Documentatia Tehnica a releelor RD110, D 114

Paqina 20