Protectia sistemelor electrice

7/26/2019 Protectia sistemelor electrice

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Cuprins

P r e f a ~

.................... ............................................................................................ 3

1

Probleme

generale

privind

p r o t e c i a

sistemelor

electrice

........................

11

1 1 . Obiectivele sistemelor de

p r o t e c i e

.................................................... .11

2

P e r f o r m a n e l e impuse

p r o t e c i e i

sistemelor electrice .........................

12

12.1. Selectivltatea .....

......................... ....................

12

1 2.2. Sensibilitatea ...... ........................._ .................................................................. 13

1 2.3. Rapiditatea ................................................................................... . ....................14

12.4.

S i g u r a n a

... . ...................................................... 16

1 3

. Schema bloc u n c i o n a l s l a a ~ i l o r de p r o t e c i e ............................17

1 4

.

P r o t e c ~ de b a z de r e z e r v auxiliare............................................19

11 Defecte 1 regimuri anormale

In

SE 21

11 1

. Defecte in SE .......................

..................... ....................................21

11 1 .1.

npuri

de defecte ....................................... . .................................................21

.1 2. ScurtdrcuHul tnfazat ........................

........................................ ...........................22

.1.3. Scurtdrcultul bifazat ............................................................................................24

11 1 4 . ScurtcircuHul monofazat..................................................................... ..................26

1

1 1

.5. Puneri la

p m a n t

In retele cu curenU mici de punere la

p m a n t

.........................27

11 1 .6 . Particulantlil1le calculului

c u r e n ~ l o r

de scurtcircuit pentru proiectarea IP......

.....30

1

2

Regimuri anormale in

SE

................................................................... 33

il.2 .1 Supraintensitatne ..........................

.................................................................. 34

.2.2 Pendulnle.............................................................................. ............................. 34

.2.3

r e t e r e a

tenslunn ........... ............... ...................................36

111 Transformatoare de

curent

de

tensiune in

IP ... ........

...... 37

1 1 . Transformatoare de curent

in

IP ......................................................37

ll i

.1 1 Caracteristlale de baza ale TC ..................................................................... 37

111 1 2. Alegerea TC conslderand regimul stattonar ........ _ ...................................41


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6

P r o t e c i a sistemelor electrice

.3. Comportarea TC in regimul tranzitoriu al curentului de scurtcircuit. ..................42

111 1 4. Transformatoare de curent cu lntrefier ...........................................................49

.5. Scheme de conectare a TC ...............................................................................51

.6. Filtre de curent de componente sometrice ............... ........................................ 52

2

. Transformatoare de tensiune in IP ...................................................54

.2 1.

T

inductive .................................................................................................. 55

.2 2.

T

capacitive.......................................................................................................57

2

.3. Filtre de tensiune de componente simetrice........................................................ 59

IV Principiile de realizare a l n s t a l a l l l o r de p r o t e c i e

61

IV.1. Tipuri de

p r o t e c i i

.............................................................................

61

IV.2. P r o t e c i a de curent. ........................................................

................63

IV.2.1. Probleme generale privind protectia de curent.........................................

..... 63

IV.2.2. Relee de curent cu caracteristicA IndependentA ................................................. 67

IV

2

.3. Relee de curent cu caracteristicA dependentA .................................................... 69

IV.3.

P r o t e c

de tensiune ..................................... ............ ......................70

IV.3.1. o n s d e r a ~ generale ........................................ ...... ........................................ 70

IV.3.2. r o t e c ~ a minimaiA de tensiune ........................................................................... 70

IV.3.3. r o t e c ~ a maximalA de tensiune .......................................................................... 72

IV.4.

P r o t e c i a

d i r e c i o n a l ........................................................................74

IV.4.1. Principiile p r o t e c ~ direcjionale ......................................................................

74

IV.4.2. Relee d r e c l o n a l e statice .................................................................................... 78

IV .4.3 Scheme de conectare a releelor direcjionale .................................................... 64

IV.4.4.

r o t e c i a

comparativA d i f e r e n i a l ) de

f z

........................................................ 66

IV.S.

P r o t e c i a

de i m p e d a n ................................................................... 87

IV.5.1. Principiul p r o t e c i e de

m p e d a n

.....

................................................................ 87

IV.5.2. Caracteristicile de a c i o n a r e ale p r o t e c j i t o r de

i m p e d a n

................................. 90

IV.5.3. Relee de l m p e d a n statice ................................................................................ 92

IV.6. P r o t e c i a

d i f e r e n i a l

......................................................................103

IV.6.1. Principi

ul p r o t e c i e i d o l e r e n ~ l e

.......................................................................... 103

IV.6.2.

r o t e c i a

d i f e r e n a l longitudinalA POL) .............. ..................... ................... 104

IV 6.3.

r o t e c ~ a

d i f e r e n i a l transversaiA POT) ........................................................120

IV.7. Alte tipuri de p r o t e c ....................................................................122

V P r o t e c i i numerlce

123

V.1.Stadiul introducerii microcalculatoarelor In tehnica p r o t e c i i l o r .........123

V.2. Principiul de b a z al supravegherii m r i m i l o r de proces ..................126

V.3.Conceptul sistemle al p r o t e c i e i numerice .........................................128

V.4. Principii de prelucrare a

m r i m i l o r

electrice

n

p r o t e c i i l e numerice 130

V 4.1. Abordarea slstemic4 din punctul de vedere al tehnicii numerice.......................130

V.4.2. Principii de prelucrare pentru o mArime de proces............................................ 130

V.4.3. Principii de prelucrare pentru d o u m r i m i de proces ......................................139


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Cuprins

VI P r o t e c l linii lor e lectrice

155

Vl 1 Tipuri de

p r o t e c i i p r e v z u t e

155

Vl 2 P r o t e c i a de curent a liniilor electrice 156

Vl

2 1

C o n s i d e

generale 156

Vl 22

e c i o n a r e a

de curent a

r e e l e l o r r cble

llnpotrlva scurtcin::uitelor

polilazate a dublei puneri

la pAmAnt

156

V 23 P r o t e c i a maximalA de curent t e m p o r i z a t a r e e l e l o r radiale 161

VI

2 4 r o t e c i a liniilor radiale lmpotnva defectelor monofazate 166

Vl 2 5 r o t e c i a r e e l e l o r cu alimentare bilateraiA 172

V1 3

P r o t e c

a

de

d i s t a n

179

Vl31

o n s i d e r a ~

generale 179

Vl32 Schema bloc

u n c i o n a l

a unei

p r o t e c i

de

d i s t a n

180

Vl33 MAsurarea

l m p e

d a n e

ta

defecte polifazate monofazate 184

Vl 34 Stabilirea reglajelor p r o t e c i l l o r de i s t a n 186

Vl 3 5

r o t e c i a

e

o s t a n

cu canal de transmisie 192

Vl 36 n puri de

p r o t e c i i

de

d i s t a n

195

Vl 4 P r o t e c i a d i f e r e n i a l a liniilor 202

Vl 4 1 Protectia

d i f e r e n ~ a i l o n g i t u i n a l

202

VL4 2 r o t e c i a

d o f e r e n ~ a l

transversal a liniilor paralele 207

Vl 5 P r o t e c i a comparativa d i r e c i o n a t a liniilor 212

Vl51 o n s i d e r a ~ generale 212

Vl 5 2

r o t e c ~ l

comparative d l r e c i o n a l e cu semnal de autorizare 213

Vl 5 3

P r o t e c ~ l d i r e c ~ o n a l e

comparative cu semnal de blocare 214

Vl 6

P r o t e c i a

comparativa de

f z

a liniilor 215

Vl 7 Scheme de ansamblu ale p r o t e c i e liniilor electrice 216

VII P

o t e c l g e n e n ~ t o

r e l o r

sincr

one

219

Vl1 1

Tipuri de p r o t e c i i ale generatoarelor sincrone 219

Vl1 2 r o t e c i a m a x i m a l de curent a generatoarelor sincrone impotriva

scurtcircuitelor exterioare 220

Vll 21 o n s i d e r a ~ generate 220

Vl1 2

2

P r o t e c ~ a

m a x i m a l

de curent a generatoarelor

cu puteri Intre 6

WM

50 WM

221

Vll 23 P r o t e c ~ a m a x i m a l de curent a GS cu puteri cuprinse

intre 50 MW

l 2 0 0 WM

224

Vll 2 4 P r o t e c i a

m a x i m a l

de curent a

GS

cu puteri p n

la

6 WM 227

Vll 3 r o t e c i a de p e d a n a generatoarelor sincrone

cu

puteri mai mari sau egale cu 200 MW 227

Vll 4

r o t e c i a

generatoarelor mpotriva scurtcircuitelor

polifazate

in

stator 229

Vll 41 Probleme generale 229

Vll 42

P r o t e c i a d i f e r e n i a l l o n g i t u d i n a l

229


8/339

8

t e e l

lteme l we l tri e

VII 4 3.

S e c i o o a r e a de

curent a GS de putere

ma

i mtcA decAt 6 w l

lmpotnva

SOJr1CIIOJilelo

polfazate In

stator

233

Vl1.5 . r o t e c i a generatoarelor lmpotnva scurtcircuitelor

intre spirele a c e l e

a i

faze .. ...234

Vll5

.1

Coosldera 1generale .. . . ' ' -

... 234

Vll

.5.2

P r o t e c i a d t f e r e n i a l

t r a n s v e r s a l

Impotriva

scurtclrcuHelor Intre

plrele a c e l e i a

faze ..........................236

VII 5 3

P r o t e c t

cu

oo

transfonnator de curent.. ... .. 239

VII 6.

P r o t e c i a

generatoarelor Impotriva punerilor la p m n t

monofazate in stator .............................. ......................................241

Vl l

.6 1 Probleme generale .. ....... .. ....... 241

VII 6.2. Proteqil

de

curent

I'IOmopolar

realizate ru FCSH ........................................243

Vll .6 3

Proteqii de

rurent homopolar realizate ru TSH ..................................... .. .....

244

Vll

.6.4

P r o t e c t l d i r e c i o n a t e

homopolare ..... ..........

..

......................... .. ..................

.. 246

VII.?

P r o t e c i a

bobinajului rotonc

al

GS .

..

.............

..

..................247

VII.7

1

P r o t e c i a lmpotnva primeo

puneri

la p6mAnt In

rotor

248

Vll 7 2 Protaqia lmpotnva dublei punen la p m a n t In rotor ................... . .......... .... 251

VII 7 3 Protaqia lmpotnva reducerii acadentale a rurentulul

de

x c i t a ~ e .......

252

Vll .8. Alte p r o t e c i p r e v z u t e pentru GS ........................................ ....253

Vl1.9 . Scheme de ansamblu ale

p r o t e c

e GS

racordate la bare colectoare... ....

..

...

..

................................... 254

VIII

P r o t e c i a transformatoarelor ti autot ra

ns forma to

arel

or

55

Vlll.1 . npuri de

p r o t e c i p r e v z u t e

pentru transformatoare autotransformatoare ... .

.

.........

..

.......255

Vlll.2.

P r o t e c i a m a x i m a l

de curent a transformatoarelor impotriva

scurtclrcuitelor exterioare a suprasarcinilor . ...... .... . . .

..

256

Vlll .2 1 Consideratii

generale

256

Vll12 2 P r o t e c i a maximala

de

eu


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Cuprlna

VIII 6 3 P r o t e c ~ a ttansfonnatoarelor lmpotnva

scurtarcurtelor monofazate interne

9

279

Vlll .7. P r o t e c i a cu relee de gaze .... .

.............................................

280

Vll1.8. P a r t i c u l a r i t i l e p r o t e c i e i autotransformatoarelor....................... 281

Vll1.9. Scheme de ansamblu ale

p r o t e c i i l o r

transformatoarelor

autotransformatoarelor ... ... .... .... ............................282

Vlll.1 O.

r o t e c i a

blocurilor

generator

transformator

autotransformator)....... .................. ......... ...........................284

VIII 10 .1 P a r t l c u l a r i t ~ l e proleqiel maximale de curent

Impotriva 5C4Jr1drcuotelor exterioare suprasarcinllor ......... . ........285

VIII 10 .2 P a r c u l a r i t ~ l e proleqiel d r t e r e n ~ a l e longotudlnale ....... ........ .285

VIII 1O 3. P a r t l c u l a n t ~ l e p r o t e c i e i lmpotnva punenlor la pamant monofazate...........267

Vlll.11 . P r o t e c i a blocurilor

lrnie

transformator ......... .

..................

291

IX

P r o t e c i a

barelor

colectoare

293

IX 1. Probleme generale privind p r o t e c i a barelor colectoare ................293

IX.2.

P r o t e c i a

d i f e r e n i a l a bare or colectoare .. ......................... ..... 295

IX2

1

r o t ~ a

d i f e r e n i a l a In vananta

c o m p l e t

. .................... 295

IX 2 2 P r o t e c i a

d i l e r e n ~ a i A In varianta Incompleta . . ........................... . .... 299

IX.3.

P r o t e c i a de i m p e d a n

a barelor colectoare.................................. 301

IX.4. P r o t e c i i p r e v z u t e pentru cuple....................................................302

X

P r o t e c i a

motoare

or

electrice

303

X.1. Probleme generale..........................................................................303

X.2.

r o t e c i a

motoarelor asincrone ........................................... ............. 305

X 2.1.

P r o t ~ a

Impotriva scur1drcunelor In stator ........................................... 305

X.2 2.

r o t ~ a

Impotriva punerilor

la p m n l

...................... _.............. 306

X 2.3

P r o t e c ~ a de

lensiune minimA .......... . ...................................... 306

X 2.

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