protectii prin relee - shiva.pub.ro...protectii prin relee parametri principali •parametrii...

PROTECTII PRIN RELEE

NOTIUNI INTRODUCTIVE


2


1765-1784 – primele regulatoare automate

1890 – siguranta fuzibila

1898 – transformatorul de curent

1900 – intreruptoarele

1901 – protectia de curent fara temporizare

1902 – protectia de curent cu temporizare

1903 – protectia diferentiala longitudinala (de curent)

1904 – protectia de distanta si temporizarea

1913 – RAR

1914 – releul di/dt

1918 – protectia de curent directionata in spate

1956 – releele electronice

1960 – releele digitale 3

PROTECTII PRIN RELEE Evolutia protectiilor prin relee

4

PROTECTII PRIN RELEE Evolutia protectiilor prin relee

Dulapuri clasice de protectie, cu relee analogice si elemente de comanda

traditionale

Dulapuri moderne de protectie, cu relee numerice multifunctionale

5


Definitie

Parametri principali

Cerinte impuse

Clasificare

6

PROTECTII PRIN RELEEDefinitie - Schema bloc a unui sistem de protectii

7

PROTECTII PRIN RELEEParametri principali

• Parametrii nominali ( Un, In, fn, Zn , etc.) - mărimi ce pot fi suportate timp îndelungat de aparat

• Valori de pornire (acţionare) - valori la care acţioneazăreleul

• Valoarea de revenire - valoarea mărimii controlate la care elementele de execuţie ale aparatului acţioneazăinvers decât la acţionare

• Factorul de revenire :

8


• Timpul propriu de acţionare al releului este timpulmăsurat din momentul atingerii valorii de acţionare pânăla emiterea mărimii de execuţie (la ieşire). La acest timpse adaugă inerţia proprie a aparatului, la care se adunătimpul reglat al aparatului.

• Puterea consumată de releu - este în raport invers cusensibilitatea releului. Această mărime intervine la încărcarea circuitelor secundare şi la calculul şi alegereatransformatoarelor de măsură care alimentează schema(TC,TT).

• Puterea de rupere (capacitatea de comutare) este puterea maximă din circuitul comandat prin contactelereleului fără ca acestea să se deterioreze. 9


• Poziţia normală a contactelor (normal deschise sau

normal închise). Se consideră poziţie normală a contactelor starea lor iniţială, cu aparatul nealimentat.

• Stabilitatea termică şi electrodinamică este capacitatea aparatului de a suporta un timp limitatefectele curenţilor de scurtcircuit, fară consecinţenegative.

• Eroarea releului este diferenţa dintre valoarea reală de acţionare şi valoarea reglată pentru acţionare.

10


Principalele cerinte impuse protectiilor prin relee

• Rapiditatea

• Selectivitatea

• Sensibilitatea

• Fiabilitatea

• Independenta fata de conditiile de exploatare

• Eficienta economica

11

PROTECTII PRIN RELEECerinte impuse

Rapiditatea

Pentru menţinerea stabilităţii unui sistem electroenergetic existăun timp de declanşare limită al defectului, care nu trebuiedepăşit, pentru a se asigura revenirea la regimul nominal, cutensiunea Un.

Selectivitatea

Selectivitatea reprezintă alegerea elementelor (porţiunii) defectepentru declanşare. O funcţie selectivă implică declanşareaîntreruptoarelor cele mai apropiate de locul de defect.Selectivitatea se asigură fie prin temporizarea declanşărilor, întrepte de timp crescătoare sau/şi prin direcţionarea acţionăriiprotecţiei

12

PROTECTII PRIN RELEECerinte impuse

• Sensibilitatea protecţiei:

Se calculează un coeficient de sensibilitate:

• Fiabilitatea: reprezintă calitatea unei protecţii de a acţionaori de câte ori este necesar (siguranţa acţionărilor) şi numai atunci când este necesar (siguranţa neacţionărilor, deci

absenţa acţionărilor false (intempestive).

• Independenţa faţă de condiţiile de exploatare:

O schemă de protecţie trebuie să lucreze corect şi selectiv independent de încărcare (regim maxim – regim minim) saude modificările care apar în configuraţia reţelei pe parcursul exploatării acesteia.

• Eficienţa economică: se evaluează costul instalaţiei de protecţie şi procentul din costul total al instalatiei protejate

13

PROTECTII PRIN RELEE - Cerinte impuse Functionarea selectiva a sistemelor de protectii prin relee

14

PROTECTII PRIN RELEE - Cerinte impuse Zone de protectie

15

PROTECTII PRIN RELEE - Cerinte impuse Protectie de baza si de rezerva

16

PROTECTII PRIN RELEEClasificare

Criterii de clasificare:

• -tip

• -functie

• -numar marimi electrice

• -tehnologie

• -rol

17

PROTECTII PRIN RELEE Protectii numerice – definitii si avantaje

• Rapiditate in functionare

• Consum propriu redus

• Gabarit redus

• Cheltuieli reduse in exploatare

• Sensibilitate crescuta

• Durata mai mare de viata

• Siguranta in exploatare marita

• Sensibilitate crescuta

• Existenta unei biblioteci de functii

• Posibilitatea integrarii intr-un sistem ierarhizat de comanda-control

• Existenta mai multor seturi de parametri

• Functia de autotestare

• Memorie de evenimente si valori masurate

18

PROTECTII PRIN RELEE Protectii numerice - schema bloc si principiul de functionare

19

PROTECTII PRIN RELEE Protectii numerice - schema bloc si principiul de functionare

20

PROTECTII PRIN RELEE Protectii numerice - Seturi de parametri

21

PROTECTII PRIN RELEE Protectii numerice - Functia de autotestare

22

PROTECTII PRIN RELEE Protectii numerice -„Intelligent Electronic Device“ (IED)

etc.

etc.

23

PROTECTII PRIN RELEE Protectii numerice - Exemplu de echipament de protectie

24

PROTECTII PRIN RELEEProtectii numerice - Sistem integrat de comanda-control

25

PROTECTII PRIN RELEE Protectii numerice - Sistem integrat de comanda-control

26

PROTECTII PRIN RELEESimboluri utilizate in schemele de protectii (1)

27

PROTECTII PRIN RELEESimboluri utilizate in schemele de protectii (2)

28

PROTECTII PRIN RELEE Simboluri ANSI pentru functii de protectie

29

PROTECTII PRIN RELEE Simboluri utilizate in schemele electrice

30

PROTECTII PRIN RELEE Transformatoare de curent

5A or 1A

31


Parametri(a) Raport de transformare(b) Puterea in secundar(c) Clasa de precizie(d-1) Factor limita de precizie (TC de protectie)(d-2) Factor de siguranta (TC de masura)

32


33


Caracteristica de magnetizare a unui TC

34

PROTECTII PRIN RELEE Defecte si regimuri anormale in sistemele electrice

(din punctul de vedere al protectiilor prin relee)

Defecte• Scurtcircuite polifazate sau monofazate in retele cu neutrul

tratat• Simpla/dubla punere la pamant in retele cu neutrul izolat• Intreruperea unei faze

Regimuri anormale• Supraintensitati determinate de suprasarcini sau scurtcircuite

exterioare• Scaderi de tensiune• Pendulari de energie

Regimuri tranzitorii• Regim tranzitoriu de scurtcircuit• Regim de soc de magnetizare• Fenomenul de saturare a transformatoarelor de curent

35

PROTECTII PRIN RELEE Defecte si regimuri anormale in sistemele electrice –

Regimuri tranzitorii

Regimul tranzitoriu de scurtcircuit

In sistemele electrice, pot sa apara patru regimuri de functionare diferite, in care solicitarile si comportarea elementelor componente ale acestora prezinta valori si caracteristici deosebite:

-regimul permanent normal-regimul tranzitoriu din timpul functionarii normale-regimul tranzitoriu de avarie si de functionare perturbata-regimul permanent de dupa avarie.

Curentul de scurtcircuit are expresia:

T

t

etIi coscos

36

PROTECTII PRIN RELEE Defecte si regimuri anormale – Regimul de soc de

magnetizare

Curentul de magnetizare are forma: io = iop + ioa

având componentele:iop - curentul periodic de magnetizareioa - curentul aperiodic (tranzitoriu)

Expresiile lor simplificate sunt:

unde:U1, Z1, R1, L1 marimi referitoare la infasurarea primara;0 - faza tensiunii in momentul cuplarii.

)tcos(Z

Uiop 0

1

12

)R/L/(toa ecos

Z

Ui 11

01

12

37

PROTECTII PRIN RELEE Defecte si regimuri anormale – Regimul de soc de

magnetizare

Din analiza ecuatiilor de mai sus rezulta:-valoarea componentei aperiodice si deci a curentului de magnetizare

depinde de momentul cuplarii: va fi maxima pentru 0=0, deci când tensiunea trece prin zero si va fi nula (curentul de magnetizare io va avea numai componenta periodica iop) când o= /2, deci când tensiunea are valoarea maxima;

-timpul in care se amortizeaza componenta aperiodica depinde de constanta de timp a infasurarii, respectiv de L1 / R1

Factorii care influenteaza durata si amplitudinea curentului de magnetizare sunt:

-puterea transformatorului;-rezistenta in sistemul electroenergetic de la sursa pina la transformatorul

respectiv;-caracteristicile fizice ale transformatorului;-fluxul rezidual si momentul punerii sub tensiune

38

PROTECTII PRIN RELEE Defecte si regimuri anormale – Fenomenul de saturare a

transformatoarelor de curent

Curent de scurtcircuit(primar)

Curent in secundarul TC fara saturatie Curent in secundarul TC cu saturatie

39

protectii prin relee - shiva.pub.ro...protectii prin relee parametri principali •parametrii...

Documents