План урока по предмету Релейная защита и электроавтоматика

ГККП «Политехнический колледж» управления образования города Шымкент  План урока Урок № Группа 27 3051 3052 Количество учащихся Дата Предмет      Релейная защита и электроавтоматика  Тема урока:  Токовая отсечка. Дифференциальная защита.  Цели урока:   образовательная:  сформировать у студентов понятие о дифференциальной защите;  развивающая:  дать  основные  определения   и  термины,  часто  используемые  при работах с установками релейной защиты;  воспитательная: вызвать у студентов интерес к предмету, к профессии , к специальности  техника­электрика. Тип урока: комбинированный    Ресурсы   урока:  Электронные   плакаты  ,   материалы, презентация по теме. Межпредметные связи: ЭПП, ЭТМ,    раздаточные   материалы,   видео     ТОЭ, Наладка, ЛЭП.       ХОД УРОКА 20 мин):  1. Организационный момент (3 мин): Проверка присутствия  студентов 2. Активизация и контроль знаний ( Опрос учащихся по следующим вопросам: 1.    Основные и резервные защиты  .   2.    Основными защитами трансформатора и АТ являются 3.    Резервные защиты стороны среднего напряжения АТ     .   4. Виды защиты электроустановки.   5.    Газовая защита трансформатора. 6. Струйная защита бака РПН.  .           3.Изложение нового материала    ( 50 мин):  1.    Дифференци льная защ та 2.   трансформаторов    .   иа аа    Дифференциальная   защита   двух   параллельно   работающих     — один из видов       релейной защиты    .   Ф ЮКПК  705 ­14 ­2017 ГККП «Политехнический колледж» управления образования города Шымкент  При   возникновении   короткого   замыкания   возникает   асимметрия 3.     втекающих и вытекающих токов    .   4. Виды защиты электроустановки.   аа   иа Дифференци льная   защ та абсолютной СЕЛЕКТИВНОСТЬЮ и  —   один   из   видов РЕЛЕЙНОЙ   ЗАЩИТЫ, отличающийся выполняющийся быстродействующей (без искусственной выдержки времени). Применяется для защиты ТРАНСФОРМАТОРОВ, АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ, ГЕНЕРАТО воздушных ЛИНИЙ РОВ, генераторных   ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ и (ошиновок). Различают продольную и поперечную дифференциальные защиты. Дифференциальная защита трансформаторов блоков, ДВИГАТЕЛЕЙ,   шин   сборных           Дифференциальная защита применяется в качестве основной защиты трансформаторов при повреждениях их обмоток, на вводах и ошиновке. Ввиду ее сравнительной сложности дифференциальная защита устанавливается лишь на одиночно работающих трансформаторах 6300 кВА и выше, на параллельно работающих трансформаторах мощностью 4000 кВА и  выше и на трансформаторах мощностью 1000 кВА и выше, если токовая отсечка  не обеспечивает защитное действие, а максимальная токовая защита имеет  выдержку времени более 1 с. Дифференциальная защита основана на принципе сравнения величин токов в  начале и в конце защищаемого участка, например и начале и конце обмоток  силового трансформатора, генератора и т. п. В частности, участок между  трансформаторами тока, установленными на высшей и низшей сторонах  силового трансформатора, считается защищаемой зоной. Действие дифференциальной защиты поясняется рис.1. С обеих сторон  трансформатора устанавливаются трансформаторы тока TT1 и ТТ2, вторичные  обмотки которых включены последовательно. Параллельно им подключается  токовое реле Т. Если характеристики трансформаторов тока будут одинаковы,  то в нормальном режиме, а также при внешнем коротком замыкании токи во  вторичных обмотках трансформаторов тока будут равны, разность их будет  равна нулю, ток через обмотку токового реле Т протекать не будет,  следовательно, защита действовать не будет. Ф ЮКПК  705 ­14 ­2017 ГККП «Политехнический колледж» управления образования города Шымкент При коротком замыкании в трансформаторе и в любой точке защищаемой зоны,  например в обмотке трансформатора, по обмотке реле Т будет протекать ток, и  если его величина будет равна току срабатывания реле или больше его, то реле  сработает и через соответствующие вспомогательные приборы произведет  двустороннее отключение поврежденного участка. Эта система будет  действовать при междуфазных и межвитковых замыканиях.  Рис. 1. Дифференциальная защита трансформатора: а — токораспределение при нормальном режиме, б — то же при коротком замыкании в трансформаторе Дифференциальная защита обладает высокой чувствительностью и является  быстродействующей, так как для нее не требуется выдержки времени, она  может выполняться с мгновенным действием, что и является ее главным  положительным свойством. Однако она не обеспечивает защиты при внешних  коротких замыканиях и может вызывать ложные отключения при обрыве в  соединительных проводах вторичной цепи.  Рис. 2. Дифференциальная защита двух параллельно работающих трансформаторов Ф ЮКПК  705 ­14 ­2017 ГККП «Политехнический колледж» управления образования города Шымкент ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ­ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ Дифференциальная   защита   трансформаторов   применяется   для предотвращения   аварийных   и   ненормальных   режимов   работы   при возникновении короткого замыкания между фазами, межвитковых КЗ и замыкания одной или более фаз на землю. Дифзащита   применяется  как   основный  вид  автоматического   отключения  для мощных трансформаторов и для трансформаторов меньшей мощности, в случае если другие виды защиты не обеспечивают требуемого быстродействия. Принцип   работы   дифференциальной   защиты   заключается   в   сравнении   токов входящих и выходящих из трансформатора,и отключении трансформатора при неравенстве токов. Конструктивно дифзащита включает в себя (Рис. 1) два трансформатора тока ТТ1 и ТТ2 включенных по высокому и низкому напряжению и реле автоматики А.   Коэффициент   преобразования   измерительных   трансформаторов   подобран так,   что   при   возникновении   короткого   замыкания   вне   защищаемого   участка (Рис.1 слева), результирующий ток проходящий через реле был равный нулю. Рис. 1 Ф ЮКПК  705 ­14 ­2017 ГККП «Политехнический колледж» управления образования города Шымкент При возникновении короткого замыкания возникает асимметрия втекающих и вытекающих   токов   (Рис.   1   справа).   Через   реле   протекает   ток,   включающий схему   защитного   отключения.   Высокая   избирательность   дифференциальной системы не требует реле времени, т.к. защита включается в идеальном случае только при внутренних КЗ. В реальных условиях требуется настройка дифзащиты для исключения ложного срабатывания. При   подаче   напряжения   на   входные   обмотки   трансформатора   возникает   ток подмагничивания,   вызывающий   неравенство   входных   и   выходных   токов.   Ток подмагничивания имеет вид затухающих колебаний. Без   нагрузки   это   влияние   достаточно   мало   и   составляет   не   более   одного процента.   При   включении   трансформатора   с   нагрузкой   или   восстановлении работы   энергосистемы   после   замыкания,   разность   токов   может   привести   к срабатыванию защиты. Для компенсации этого явления ток включения дифзащиты выбирают большим, чем ток подмагничивания. Загрубление тока срабатывания может привести к несрабатыванию защиты даже при наличии КЗ внутри трансформатора. Исключить влияния тока подмагничивания можно при помощи искусственной блокировки защиты при подключении высокого напряжения. При возникновении повреждения трансформатора или замыкания его выводов при   блокированном   автоматическом   отключении   задержка   может   привести   к аварии. В случае, когда указанные способы отстройки дифзащиты неприменимы из­за недостатков,   используют   трансформаторы   тока   с   быстронасыщаемым магнитопроводом,   которые   не   реагирует   на   быстротечные   колебания подмагничивающего тока. Для   правильной   работы   измерительных   схемы   необходимо   чтобы   фаза втекающих и вытекающих токов совпадала. Для   компенсации   фазового   сдвига   обмотки   токовых   трансформаторов включаются по такой же схеме, как и защищаемый трансформатор. В случае использования   схемы   соединения   обмоток   «треугольник»/«звезда», трансформаторы тока включаются по обратной схеме – на входе «звезда», на выходе – «треугольник». На   линии,   соединяющие   трансформаторы   тока   с   исполнительными   цепями автоматики, возможны влияния помех, приводящих к ложным срабатываниям защиты. Для предотвращения этого измерительные цепи должны быть надежно экранированы. Зачастую дифзащиту устанавливают на отдельно расположенных трансформаторах   для   исключения   влияния   помех   от   смежных   устройств энергетики. Ф ЮКПК  705 ­14 ­2017 ГККП «Политехнический колледж» управления образования города Шымкент Коэффициенты   трансформации   измерительных   цепей   должны   обеспечивать равенство токов на входе и на выходе. На практике это условие недостижимо, потому трансформаторы токов выпускаются со стандартными напряжениями. Для   этого   в   измерительные   цепи   вводят   согласующие   трансформаторы   и автотрансформаторы. 4. Закрепление нового материала (10 мин):  Опрос учащихся по следующим вопросам: 1. Назначение дифференциальной защиты; 2. Токовая отсечка (основная защита от КЗ в двигателе); 3. Дифференциальная защита трансформатора (ДЗТ); 5. Домашнее задание ( 3 мин): Л­1, стр 233­250  6. Подведение итогов урока.  Выставление и комментарии оценок (  2 мин): ___________________ 7. Рефлексия (  2 мин):____________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________ «Проверено»: ___________________                       Нуранова Ж.У.                                    (Председатель ПЦК)                                     (ФИО преподавателя)         Ф ЮКПК  705 ­14 ­2017