Релейная защита и автоматика электрических систем: Программа курса и методические указания по темам

Общие сведения

Дисциплина "Релейная защита и автоматика электрических систем", на изучение которой отводится 110 часов, изучается на шестом курсе.

Целью курса является изучение назначения, принципов действия и реализации устройств релейное защиты и автоматики и вопросов их комплексного использования в энергосистемах.

В процессе обучения студенты выполняют два контрольных задания и лабораторные работы. Программой предусмотрен зачет по лабораторным работам и экзамен по курсу.

Контрольные задания выполняют параллельно с изучением курса. К лабораторным работам студента допускают только после выполнения контрольных заданий.

Каждое задание выполняется чернилами аккуратно и разборчиво на 15-20 страницах ученической тетради, решение задач и ответы на вопросы сопровождаются схемами в карандаше в соответствии с ГОСТ 2.755-74.

На страницах оставляют поля для замечаний преподавателя. Выполненная paбота направляется в университет. Зачтенная работа представляется студентом на экзамен.

В работе необходимо указать список использованной литературы, в конце работы должна быть дата выполнения и подпись студента.

ПРОГРАММА КУРСА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ТЕМАМ

ТЕМА 1. Введение

Назначение и основные функции устройств релейной защиты и автоматики.

Основные требования, предъявляемые к релейной защите и автоматике. Виды повреждений и нарушений режимов в электрических сетях.

Указания к теме

При проработке темы необходимо уяснить назначение устройств релейной защиты и автоматики и основные требования: надежность, быстродействие, селективность и чувствительность.

Следует четко представлять перспективы и задачи комплексной автоматизации процесса производства и распределения электрической энергии.

Необходимо разобрать виды повреждений и нарушений режимов в электрических системах. Векторные диаграммы.

Литература: [1, 4].

Вопросы для самопроверки

1. Каковы задачи комплексной автоматизации электрических систем?

2. Каковы основные требования, предъявляемые к устройствам релейной защиты и автоматики?

3. Каковы основные виды повреждений и нарушений режимов?

ТЕМА 2. Токовые защиты

Принцип действия максимальной токовой защиты и ее основные органы. Ток срабатывания, ток возврата и выдержка времени. Классификация токовых реле, электромагнитный, индукционный принципы выполнения их и на интегральных микросхемах. Защита с реле прямого и косвенного действия.

Трансформаторы тока, работа их в схемах защит. Требования к точности работы трансформаторов тока и определение нагрузок. Схемы соединения трансформаторов тока и обмоток реле токовых защит. Принципиальные схемы защит.

Источники оперативного тока. Постоянный, выпрямленный и переменный оперативный ток.

Токовая отсечка, область ее применения, определение тока срабатывания. Комбинированная отсечка по току и напряжению.

Максимальные токовые защиты для сетей с большим и малым током замыкания на землю. Токовая ступенчатая защита нулевой последовательности. Сети с большим током замыкания на землю.

Токовая направленная защита. Принцип выполнения и область применения. Реле направления мощности (устройство, схемы включения и особенности работы). Выбор уставок защиты.

Указания к теме

При изучении данной темы необходимо ясно представлять принцип действия токовых защит, усвоить такие параметры, как токи срабатывания и возврата, коэффициенты надежности и чувствительности.

Необходимо разобраться в принципах выбора характеристик ступенчатых максимальных токовых защит, а также в отличиях между токовыми отсечками и максимальными защитами, уяснить понятие "ступени селективности".

Изучая схемы соединения трансформаторов тока, следует знать свойства и области применения различных схем, недостатки, преимущества каждой из них.

Следует иметь представление о преимуществах реле прямого действия и области применения переменного оперативного тока, а также в каких случаях применяется токовая защита с пуском по напряжению и токовая защита нулевой последовательности.

Токовые направленные защиты применяются в радиальных сетях с несколькими источниками питания. Так как наличие органа направления мощности усложняет защиту, то надлежит разобраться, в каких случаях этот орган необходим. Из схем   включения реле направления мощности подлежит изучению 90-градусная схема и схема включения на ток и напряжение нулевой последовательности.

Литература: [1, 4, 5, 18] .

Вопросы для самопроверки

1. Из каких основных органов состоит  максимальная токовая защита?

2. Что называется током срабатывания и током возврата реле?

3. В чем отличие максимальной токовой защиты от токовой отсечки?

4. Как определяется выдержка времени максимальной токовой защиты?

5. Для какой цели в схемах защит применяются промежуточные реле?

6. Чему равен коэффициент чувствительности максимальных токовых защит?

7. Зачем применяется пуск минимального напряжения?

6. Чему равны коэффициенты схемы для различных соединений трансформаторов тока?

9. Почему в сетях с большим током замыкания на землю на линиях применяется отдельная защита от однофазных коротких замыканий?