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2020年12月17日,星期四

IDMT在继电保护中的优势是什么?

 


在保护性中继中,有两种可用的哲学可以通过按时间分级来有效地实现选择性和协调,两种可用的哲学是: 


  1. 定时限(DTL),或 
  2. 逆最小时间(IDMT)。 


传统上,设计工程师一直将中低压网络视为 从保护的角度来看重要性较低,只需要所谓的简单类型 每个电路上都有IDMT过电流和接地故障继电器。在许多情况下, 变压器比率的选择主要基于负载要求,而继电器设置 总是交给调试工程师来确定。大多数时候, 考虑到下游负载受到保护,选择了继电器设置 无需与上游继电器协调。 


读: Basic Guide in 电源系统 Protection


但是经验 表明完全缺乏对适用于 这些设备。据报道,有许多事故是断路器被绊倒的。 不协调的方式导致广泛的网络中断,导致停机时间更长 次数或未能跳闸而导致过度损坏,延长的恢复时间,并且在某些情况下 cases loss of life. 


在定时滞或DTL中,继电器的定额时间间隔约为 0.5秒网络末端的继电器R3设置为以最快的速度运行 时间,而其上游继电器R2设置为高0.5 s。继电器工作时间增加 如下图所示,每个部分以0.5 s的间隔依次移回源,


定时限或DTL


这种哲学的问题是,离源越近的故障越严重。 故障电流,清除时间越慢–与我们应该做的完全相反 trying to achieve. 


读: 电力系统自动化数据建模中的IEC 61850逻辑节点和数据类


另一方面,如下图所示的逆曲线描述了在较高的故障电流下运行较快而在较低的故障电流下运行较慢,从而为我们提供了所需的功能。这就解释了为什么IDMT理念多年来已成为许多国家的标准做法



尽管没有被许多工程师赞赏,但反正定的广泛使用 最小时间过流和接地故障(IDMT OCEF)继电器作为虚拟鞋底 中低压网络的保护需要进行大量详细的研究和 应用知识,以及高压网络上使用的更复杂的保护系统。  


在系统中应用IDMT


在决定将IDMT中继应用于网络时,必须注意许多要点 be considered. 首先,必须认识到不能孤立地考虑IDMT继电器。他们 必须设置为与上游和下游继电器协调。 


他们非常 目的和存在是形成集成的整个系统的一部分。因此,无论谁 指定这种类型的继电器还应提供以下设置和协调曲线: 设计包的一部分,以表明他知道自己在选择设计时正在做什么 采用。这个非常重要的任务不应该留给别人,一旦设置,设置必须 请勿篡改(即使是操作人员),否则会失去协调。


最小评分间隔


对于计划为中低压网络提供保护的工程师,并希望 为了广泛使用IDMT OCEF中继,以上内容可以总结为: follows: 

  • 设计具有最低等级数的网络。  
  • 根据故障电流选择CT比率– not load current. 
  • 考虑使用1 A次级。 
  • 检查CT磁化曲线的拐点电压和内部电阻。 
  • 将电流表等连接到自己的计量芯上。 
  • 提供继电器设置和协调曲线作为设计包的一部分。 
  • 在机电继电器上选择继电器插头分接设置时要小心。 水龙头越低,负担就越大。 
  • 继电器在正常情况下(如允许的瞬变)不可以启动 过载,启动浪涌和负载重新连接仍然存在 长时间中断后连接。 
  • 也应注意跳闸后负载电流的重新分配 不会导致正常电路上的继电器启动和跳闸。 
  • 变压器上的HV IDMT继电器应使HV和LV断路器均跳闸。 
  • 正常的逆曲线不应选择用于过载保护。而是 使用负特性执行此任务。 
  • 利用现代电子产品提供的其他功能 继电器,例如修复了非常低的负担,集成的高位,断路器故障和母线 阻止保护,事件存储等。但是,请记住,这必须要做 相同的计算练习,用于设置并绘制协调曲线 继电器是电子设计还是机电设计。 
  • 最后,如果开关设备供应商也制造继电器,不要指望它们 作为服务的一部分免费进行保护应用程序设置。 如果需要,请在规范中将其指定为单独的成本项目。  


可以避免许多问题,并且可以避免性能,效率和安全性 如果设计团队中包括保护工程师,则工厂的改善程度(如果未满) 时间,但至少要对提案进行审核。 Finally, remember – while IDMT继电器是最著名和最便宜的, 实际上,它们是最难设定的继电器。 


参考:  

实用电源系统保护|  下载

作者:  
  • 莱斯·休伊森
  • Mark Brown PrEng,DipEE,理学学士(电子),IDC Technologies,澳大利亚珀斯高级工程师  
  • Ben Ramesh Ramesh and Associates,澳大利亚珀斯
丛书编辑: 
  • Steve Mackay FIE(澳大利亚),CPEng,理学学士(电子),理学学士(荣誉),MBA,政府证书。公司技术总监– IDC Technologies.

电力系统保护基本指南

 


电力系统不仅能够满足当前的负载,而且具有灵活性 满足未来的需求。电力系统设计为在 足够的数量,以满足特定区域用户当前和估计的未来需求,将其传输到将要使用的区域,然后在内部分发 连续地 


“为了确保设备的大量投资获得最大的回报, 组成电力系统并确保用户满意的可靠服务,必须使整个系统连续运行,而不会造成重大故障。” 



读: X / R比的重要性是什么?



电力系统保护的基本要求


保护装置具有三个主要功能/职责: 

  1. 维护整个系统以维持供应的连续性 
  2. 在发现故障时将损坏和维修成本降至最低 
  3. 确保人员安全。 


这些要求是必要的,首先是对故障的早期发现和定位,以及 其次是为了迅速排除故障设备。 为了履行上述职责,保护必须具有以下素质: 


  • 选择性:仅检测和隔离有故障的项目。 
  • 稳定性:保持所有健康的电路完好无损,以确保连续性或供电。 
  • 灵敏度:甚至检测最小的故障,电流或系统异常 并在故障造成无法修复的损坏之前按设定正确操作。 
  • 速度:在需要时迅速进行操作,从而 尽量减少对周围环境的破坏,并确保人员安全。 


为了满足上述所有要求,保护必须可靠,这意味着 must be: 

  • 可靠:它必须在被要求时跳闸。 
  • 安全:不应在不应该的时候跳闸。 




保护系统要考虑的重点


  • 保护任何配电系统是许多要素的功能,本手册 简要概述了用于保护系统的各种组件。以下是 保护的主要组成部分。 
  • 保险丝是自毁的,它在电源电路中承载电流 持续不断,并在异常情况下通过吹气牺牲自己。这些 通常是电气中的独立或独立保护组件 系统与断路器不同,后者必定需要以下人员的支持 external components.
  •  如果没有正确测量正常值,将无法获得准确的保护。 和系统异常情况。在电气系统中,电压和电流 测量结果可提供有关系统是否健康的反馈。电压 变压器和电流互感器测量这些基本参数,并且 能够在故障情况下提供准确的测量而无需 failure.
  • 测量值被转换为模拟和/或数字信号,并且 用来操作继电器,然后通过断开继电器来隔离电路 电路故障。在大多数情况下,继电器提供两种功能,即报警 一旦发现异常,再跳闸。过去的接力赛非常 功能有限,而且体积很大。但是,随着数字技术的发展 技术和微处理器的使用,继电器监视各种参数, 它提供了故障前和故障后的完整系统历史记录 conditions.  
  • 有故障的电路断开需要一些时间,可能在 毫秒,对于平常的日常生活而言,可能微不足道。然而 用于隔离故障电路的断路器能够 携带这些故障电流直到故障电流被完全清除。的 断路器是配电系统中的主要隔离设备, 可以说直接保护了系统。 


继电器和断路器的操作需要电源,该电源不得 受主配电故障的影响。因此,另一个组成部分 在保护系统中至关重要的是用于确保不间断的电池 继电器和断路器线圈的电源。  


电力系统保护的基本组成


读: 保护继电器中选择电流互感器的条件是什么?


  1. 电压互感器和电流互感器:监控并给出准确的 有关系统健康的反馈。 
  2. 继电器:转换来自监视设备的信号,并提供 在故障条件下断开电路或在出现故障时发出警报的说明 受保护的设备正在接近可能的破坏。 
  3. 保险丝:自我破坏以保护下游设备。 
  4. 断路器:这些断路器用于制造载有大量断路器的电路。 电流,并且还会断开载有故障电流的电路几 根据继电器的反馈进行循环。 
  5. 直流电池:这些电池可为继电器和 独立于主电源的断路器受到保护。 



参考:  

实用电源系统保护|第1章:保护需求| 下载

作者:  
  • 莱斯·休伊森
  • Mark Brown PrEng,DipEE,BSc(ElecEng), 澳大利亚珀斯IDC Technologies高级工程师  
  • Ben Ramesh Ramesh and Associates,澳大利亚珀斯
丛书编辑: 
  • Steve Mackay FIE(澳大利亚),CPEng,理学学士(电子学),理学学士(荣誉),MBA, 政府证书。公司技术总监– IDC Technologies.

2020年11月15日,星期日

电力系统自动化数据建模中的IEC 61850逻辑节点和数据类

 

现代变电站自动化分层控制 


在现代电力系统自动化体系结构中,可以使用IED(智能电子设备)消除涉及RTU,PLC,计量设备和仪表变压器的硬接线的冗余连接。为了实现此目标,电气工程师需要知道如何使用IEC 61850进行数据建模。 


IEC 61850中的数据建模首先考虑一个包含以下各层的框: 




1.第一层是直接连接到网络地址的物理设备。  


2.第二层是逻辑设备,即IED。不同的制造商具有不同型号的IED,它们可以在变电站自动化中执行组合功能,即计量,控制,监视,保护和通信。 

西门子IED


3.第三层是逻辑层,可以将其视为抽象数据对象和IEC 61850面向对象虚拟模型的主要元素。这由标准化数据和数据属性组成。 IEC 61850定义了ACSI,它创建独立于任何协议的对象和服务。这实现了分层的类别模型,其中可以从通信网络访问所有类别信息,在这些类别上运行的服务以及关联的参数。 

IEC 61850中有13个逻辑节点可用。

逻辑上 节点组

组 代号

系统逻辑节点

L

保护功能

P

保护相关功能

R

监督控制

C

通用参考

G

接口和归档

I

自动控制

A

计量与测量

M

开关柜

X

仪表变压器

T

电源变压器

Y

进一步的电力系统设备

Z

感测器

S




4.第四层是数据类。在这种情况下,将13个逻辑节点组扩展为86个数据类。 




每个组进一步细分为逻辑节点。有86种不同的类型 定义的逻辑节点数。这些都由代表某些内容的数据组成 特定于应用程序的含义,旨在提供单独的数据子类别 (此处使用术语的诗意许可)。例如, 保护功能组包括27个不同的逻辑节点,其中一些是 以上所列。为了将其映射到现实世界中,来自带有21和51的保护继电器的数据 元素将分别映射到PTOC和PDIS逻辑节点


5.第五层是数据。 86种数据类别进一步扩展到总共355种数据。 




在61850系统中访问数据类似于在普通IT中访问数据 Windows资源管理器中的网络基础结构,用户将浏览网络直到找到数据源。  

例如,负责HMI的人希望在一行上为CB符号设置动画 diagram: 
  • CB1由IED1控制和监视,因此他们将浏览网络直到 逻辑设备已找到。
  • 他们将需要足够的61850术语知识来知道XCBR LN是 与CB的状态相关联,然后深入了解“folder”

下图显示了数据建模的示例。在此过程中,左侧的物理设备(一个简单的馈线)由一个断路器组成,该断路器的线路上装有CT和VT。因此,右侧IED 1和IED 2中的2个IED可以如图所示执行。例如,在IED 1中,通过逻辑节点数据类XCBR对断路器建模,而在同一IED中,还有另一个用于测量MMXU的设备。 上面的IED中包含的数据类可以组合在一起,以根据期望的结果(由设计者或程序员)执行特定的功能。





下图显示了有关将物理世界解释为虚拟世界的更全面的详细信息,涉及IEC 61850中的逻辑节点和数据类。 



发电机保护的基本理论

 

汽轮发电机



有许多异常情况可能会导致损坏 发电机 。其中某些情况是发电机或其子系统之一发生故障的结果,而其他情况则源于电力系统本身。下表总结了可能发生的故障类型以及相关的保护方法。  


定子接地故障 


定子绕组最常见的故障是单相和地面之间的绝缘破坏。未被发现的故障会迅速损坏发电机铁心。风冷机器也可能引发火灾。定子差动元件检测接地故障的能力是可用接地故障电流的函数。因此,定子通常需要专用的接地故障保护。 


发电机提供电力系统中所有负载使用的能量以及为电感元件供电所需的许多无功功率,从而将系统电压维持在标称值。电力系统几乎没有存储能量的能力。因此,必须立即更换损失的发电,或者必须减轻相当数量的负载。最重要的是,在外部干扰期间,发电机的保护系统必须高度安全。 


发电机是复杂系统的一个组成部分,其中包括原动机,励磁机和各种辅助系统。因此,除了检测短路以外,还需要发电机保护装置IED来检测一系列可能损坏发电机或其中之一的异常情况。’的子系统。发电机可分为两种主要类型:感应式和同步式。感应电机的尺寸通常较小,低至100 kVA,通常由往复式发动机驱动。同步电机的大小范围从几百kVA到1200 MVA。 


同步发电机可由各种原动机驱动,包括往复式发动机,水力涡轮机,燃烧涡轮机和大型蒸汽涡轮机。涡轮机的类型会影响发电机的设计,因此会影响保护要求。发电机尺寸及其’的接地方法也会影响其保护要求。中小型机器通常直接连接到配电网络(直接连接)。在此配置中,可以将多台机器连接到同一总线。大型机器通常通过专用的电源变压器连接到传输网络(已连接的设备)。  


发电机端子处的第二个电源变压器为设备提供辅助电源。发电机接地是为了控制有害的瞬态电压并促进保护功能的运行。直连发电机通常通过低阻抗接地,该低阻抗将接地故障电流限制在200-400安培。单元连接的机器通常通过高阻抗接地,从而将电流限制在20安培以下。


对于直接连接的低阻抗接地机器,使用基于电流的检测方法。对于内部接地故障,该保护功能必须快速而灵敏,同时在外部干扰时也要确保安全。这可以通过使用受限制的接地故障元件或中性方向元件来实现。 G30和G60中实施的受限制的接地故障元件采用对称的部件约束机制,可在CT饱和度很高的外部故障期间提供高度的安全性。


对于单元连接的高阻抗接地机器,通常使用基于电压的方法来提供接地故障检测。结合使用基波和三次谐波电压元件,可以实现100%定子绕组的接地故障覆盖率。 GE继电器采用了三次谐波电压元件,该元件可响应三次谐波的中性值和终值之比。该元件易于设置,并且在正常操作下对三次谐波电平的变化不敏感。


读: 电厂的发电机冷却系统有哪些不同


定子相故障


相故障 在同一槽中具有相同相位的线圈的电机中,绕组端或槽内可能会发生不接地现象。尽管相故障的可能性小于接地故障,但是由该故障产生的电流不受接地阻抗的限制。因此,至关重要的是快速检测这些故障,以限制对机器的损坏。由于发电机的系统XOR比特别高,因此定子微分元件特别容易受到CT饱和的影响,这归因于外部干扰期间电流的直流分量。当怀疑由于电流的交流或直流分量导致CT饱和时,G60定子差分算法以定向检查的形式增加了额外的安全性。 


过载/热


下图显示了根据C50.13-2004的发电机允许的短时负载极限。超出这些限制的负载将迅速损坏机器。具有反特性的过电流元件可用于确保发电机在允许的范围内运行。通用电气’还配备了RTD输入。除了检测过载以外,RTD还可以检测由于冷却系统故障而导致的过热或由于定子铁心叠片之间的绝缘故障而导致的局部过热。





跳闸故障


发电机保护装置必须操作各种故障或干扰。对于每种故障类型,通常都会执行一组操作。这些措施包括使发电机断路器跳闸,使励磁断路器跳闸,辅助设备转移以及使原动机跳闸。例如,发生过磁情况需要发电机和励磁断路器跳闸,启动转移,但不要求原动机跳闸。如果问题得到快速解决,这将使计算机重新同步。内部可编程逻辑使跳闸逻辑易于实现。另外,在某些情况下,发电机动力室距离开关站很远。使用对等消息传递,跳闸和状态信号可以直接从中继器通过光纤发送到与发电机断路器相邻的控制器(例如C30)


资料来源:GE Multilin www.gemultilin.com

下载整个文件 这里


电力系统保护中使用的IEEE / ANSI设备编号是什么?

发电机保护
发电机保护中的样本应用 
(照片来源:通用电气)

在电力系统中,设备的保护和控制由ANSI设备编号表示,并带有相应的后缀字母 在必要时,与其执行的功能有关。 这些数字基于电气和电子学会的自动开关设备标准所采用的系统。 电子工程师(IEEE),并纳入美国标准C37.2-1996。 


使用该系统 连同图表 可以在说明书和规格中找到。国际电工委员会(IEC) 标准617和60617还为定义的大多数设备编号提供了不同的符号和术语 by C37.2. 


本文档的第二部分简要概述了一些较常见的IEC符号 used.


读: 故障分析中的相关文章


1-主元素

2-延时启动或闭合继电器

3- 检查或联锁继电器

4- Master Contactor

5- Stopping Device

6- 起动断路器

7- Rate of Change Relay

8- 控制电源断开装置

9- Reversing Device

10- Unit Sequence Switch

11- Multifunction Device

12- 超速装置/保护

13- 同步速度装置

14- Under-speed Device

15- 速度或频率匹配装置

16- 通讯网络设备

17- 分流或放电开关

18- 加速或减速装置

19- 电动机启动器/启动至运行的过渡接触器

20- 电动阀

21- Distance Relay

21G- Ground Distance

21P-  Phase Distance

22- 均衡器断路器

23- 温度控制装置

24- 每赫兹伏特继电器/助焊剂

25- 同步或同步检查设备

26- 仪器热装置

27- Undervoltage Relay

27 TN  - Phase Undervoltage

27 X  - 三次谐波中性欠压

27 AUX- 欠压辅助输入

27/27 X- 总线/线路欠压

28- Flame Detector

29- Isolating Contactor

30- Annunciator Relay

31- 单独的励磁装置

32- 定向功率继电器

32升- Low Forward Power

32 N- 功率零序方向a

32 P- Directional Power

32 R- Reverse Power

33- Position Switch

34- 主序列器

35- 电刷操作或滑环短路装置

36- 极性或极化电压设备

37- 欠电流或欠功率继电器

37P-动力不足

38- 轴承保护装置/轴承Rtd

39-机械状态监控器 

40-现场继电器/励磁损失 

41- 现场断路器  

42- 运行断路器 

43- 手动传输或选择器设备 

44-单元顺序启动继电器

45-大气状态监测仪

46- 反相或相位平衡电流继电器或定子 Current Unbalance 

47-相序或相平衡电压继电器

48-不完整的顺序继电器/堵转 

49-机器或变压器热继电器/热过载 

49-RTD RTD偏置热过载 


读: 保护继电器中选择电流互感器的条件是什么


50-瞬时过电流继电器 50BF Breaker Failure 

50-DD电流干扰检测器 

50G-接地瞬时过电流 

50N- 中性点瞬时过电流 

50P-相瞬时过电流 

50_2- 负序瞬时过电流 

50/27- 意外通电 

50/74-Ct故障 

50/87-瞬时微分 50EF终端故障保护 

50IG-隔离的接地瞬时过电流 

50LR-加速时间 

50NBF- 中性瞬时断路器故障 

50SG-敏感的地面瞬时过电流 

50SP- 分相瞬时电流 

51- 交流时间过电流继电器

51- Overload 

51G-接地时间过电流 

51N-中性时间过电流 

51P-相时间过电流 

51V-电压限制时间过电流  

51R-堵转/堵转

51_2-负序时间过电流 

52-交流断路器 

53-励磁机或直流发电机继电器 

54-旋转齿轮啮合装置 

55-功率因数继电器 

56-现场应用中继 

57-短路或接地装置 

58-整流故障继电器 

59-过电压继电器 

59B-组相过电压 

59P-相过电压 

59N-中性过电压 

59NU-中性电压不平衡 

59P-相过电压 

59X-辅助过电压 

59_2-负序过电压

60-电压或电流平衡继电器 

60N-中性点电流不平衡 

60P-相电流不平衡 

61-密度开关或传感器 

62-延时停止或断开继电器 

63-压力开关检测器 

64-接地保护继电器 

64F-现场接地保护 

64S-次谐波定子接地保护 

64TN-100%定子接地 

65-总督 

66-开槽或慢跑设备/最大启动率/启动 两次启动之间的每小时/时间 

67-交流方向过流继电器 

67G-接地方向过电流 67N中性点方向过电流 

67P-相向过电流 

67SG-敏感的接地方向过电流 

67_2-负序方向过电流 

68-闭锁继电器/电源摆线闭塞 

69-许可控制装置 

70-变阻器 

71-液体开关 

72-直流断路器 

73-负载电阻接触器 

74-警报继电器 

75-换位机制

76-直流过电流继电器 

77-遥测装置 

78- 相角测量或失步保护继电器 

78V-电源丢失 

79-交流重合闸继电器/自动重合闸 

80-液体或气体流量继电器 

81-频率继电器 

81O-过频 

81R-变化率频率 

81U-低频 

82-直流重合闸继电器 

83-自动选择控制或转换继电器 

84-运行机制 

85-载波或先导接收继电器 

86-锁定继电器 

87-差动保护继电器 

87B-总线差速器 

87G-发电机差动 

87GT-发电机/变压器差动 

87LG-地线电流差 

87S-定子差速器 

87S-差异百分比 

87L-隔离线电流差 

87M-电机差速器 

87O-整体差速器 

87PC-相位比较 

87RGF-限制接地故障 

87T-变压器差动 

87V-电压差 

88-辅助电动机或电动发电机 

89-线路开关 

90-调节装置 

91-电压定向继电器 

92-电压和功率定向继电器 

93-变场接触器 

94-跳闸或无跳闸继电器 

50/74-Ct监督 2

7/50-发电机意外通电 

27TN / 59N-100%定子接地故障

这里

2020年11月2日,星期一

X / R比的重要性是什么?


电气工程师需要了解X / R比在进行故障计算中的重要性。 该比率实际上可以确定峰值不对称故障电流。因此,非对称故障电流可以远高于对称故障电流。


故障电流


故障计算在电气设计中很重要,因为它可以确定保护装置和电缆的额定值是否适合处理电气系统可能遇到的最坏情况。同样,系统中的故障电流值可以帮助确定保护继电中使用的电流互感器的正确规格。


对于小型设备,可以使用手动方法完成故障计算,但是使用计算机软件来加快过程是很实际的。而且,计算机工具可以容易地执行保护装置之间以及保护装置和电缆之间的协调。

欧姆定律告诉我们,电流等于分压除以值电阻(或阻抗)。在这种情况下,电压和电流的关系成反比。当电路的阻抗作为短路状态的表现接近零时,电流值将趋于接近可能的最高值,这会对电缆和变压器产生热应力,从而导致绝缘材料击穿。同样,短路条件也会产生高磁力,该磁力具有使开关设备和面板中的母线弯曲的能力。巨大的磁力值与故障电流的平方成正比。


保护装置


通常,安装在多个低压系统中的保护装置使用断路器和保险丝。这些设备的任务是尽快消除短路。中高压系统还具有保护电路的其他手段。 


X / R比的重要性


诸如变压器,电动机,发电机和传输线之类的设备本质上是电感性的,因此X / R比值很小。系统短路时 对称故障电流的RMS值由系统电源电压和到故障点的总系统阻抗确定。但是,几乎所有故障在至少一相中都具有明显的不对称性。在分析中,将这种不对称性视为直流分量,必须将其与交流对称性分量组合在一起以提供新的电流值,即RMS非对称性值。断路器必须中断的接触部分瞬间的RMS不对称电流值。 

重要的是要注意,故障电流的直流分量衰减相当快,在大约3的时间内达到微不足道的值。 到5个周期的电源频率。在此过程中,衰减率取决于 故障点的电路。这意味着,如果该比率的值较高,则直流分量的衰减会较慢,从而延长了由于故障而导致的危险。 

现代断路器以规定的X / R标准值进行测试。例如,断路器同时具有低压和高压功能,ANSI标准要求此X / R比为6.6或 更高,对应于15%或更小的功率因数。对于给定水平的对称故障电流, 在给定的断路器触点兼职时间下,此X / R比确定不对称故障电流的值 断路器需要中断。较高的X / R比及其较慢的衰减率将导致较高的 接触时的非对称故障电流。如果X / R比太高,则故障电流不对称 可能会超出断路器的中断能力。 

2020年7月14日,星期二

保护继电器中选择电流互感器的条件是什么


电流互感器

电流互感器

电流互感器是保护继电器的主要基本组件之一。与电位变压器(PT)一起,该设备也是检测系统中任何异常的关键要素。在保护继电器应用中,将使用的CT是具有大铁芯的CT,它们可在故障情况下复制初级电流(初级电流较高)。 

但是,我们不应该依赖于选择合适单位的物理尺寸。我们需要满足基本要求,以防止不良后果。为了实现这个目标,我们需要遵守两个条件,即: 

条件1: 原边的额定电流必须接近负载或其保护的系统的满载电流。例如,如果满载电流为387安培,则最好选择转换比为400:5的CT。 

条件2: 计算发生故障时的二次电压,以确定在故障情况下CT是否会饱和。在这种情况下,即使我们满足条件1,我们也需要选择下一个更高的评分并执行相同的过程。 

如何确定CT饱和度?

为了确定CT在特定条件下是否会饱和,我们需要找到以下值: 
  • 金额 故障电流 
  • CT二次电阻
  • 连接CT和保护继电器的线电阻
  • 继电器的负载电阻。 

例:  

保护继电器将安装到额定满载电流为290的电动机上。将使用转换比为300:5的CT,并且与继电器的总距离为20米。导线的电阻为每公里1.5欧姆。如果CT次级电阻为0.09欧姆,继电器负载电阻为0.005欧姆。根据以下曲线确定CT比是否饱和。 

注意:假设系统中的故障电流为3.5 kA。



解:

在这种情况下,我们将列举给定的值, 
  • 使用的CT为300:5
  • 故障电流= 3500安培
  • CT次级电阻= 0.090欧姆
  • 到继电器的线距= 20额定电流@ 1.5 ohms / km
  • 继电器负载电阻= 0.006欧姆

计算导线电阻: 

Rwire = (2 x 20 m)x 1.5欧姆/公里 
                             1000 

Rwire = 0.06欧姆


计算总负担

总负担= RCT(次级)+ Rwire + R继电器

总负担= 0.090 + 0.06 + 0.006 = 0.156欧姆

发生故障时计算二次电压。 

V =(总负担*故障电流)/ CT比

V =(0.156 * 3500)/ 60

V = 9.1伏

如果发生故障,次级电压是否低于KNEE POINT,请检查CT曲线。 


故障时的次级电压值为9.1伏,低于拐点。因此,我们可以接受问题中给出的300:5 CT。否则,我们将选择下一个较高的值并执行相同的过程。 

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