1 (2019-05-07 15:25:15 отредактировано timintim)

Тема: Отставание тока от напряжения

Здравствуйте, уважаемые коллеги! начну вопрос издалека.
Изучал принцип действия РНМ в терминалах БМРЗ-150 серии в РУ-10 кВ. У них расчет фазового угла происходит между фазными токами и линейными напряжениями. Значит, возникает фазовый сдвиг в 30 градусов, который компенсируется программно с помощью угла максимальной чувствительности (Фмч).
Вопрос. Почему по карте уставок Фмч = -45 гр., а не -30? Смутно понимаю, что связано с отставанием тока от напряжения (фазного) примерно на 10-15 гр., но не могу все-таки понять почему...

Прикладываю на всякий страничку из руководства.

Post's attachments

BMRZ-150(120) 44.pdf 100.63 Кб, 14 скачиваний с 2019-05-07 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

2

Re: Отставание тока от напряжения

Это то же самое, что обычная 90 градусная схема включения.

Ток Ic отстает от Uc на 0...90 градусов, но угол отмеряется от Uab, который на 90 градусов отстает от Uc.
Уставка по Фмч, соответственно, должна опережать Uab на 0...90 градусов (опережение у них почему-то со знаком минус). Видимо, взяли среднее - 45 градусов.

3

Re: Отставание тока от напряжения

Угол сопротивления линий в сетях 6-10 кВ, примерно, равен +45 гр (активно-индуктивное сопротивление). В сетях 110 кВ, примерно, 60 гр. При трехфазном (для простоты) КЗ спереди, фазный ток будет отставать от фазного напряжения, как раз таки на этот угол. Отставать, это значит что угол между Uф и Iф, если его считать как в ТОЭ (фаза напряжения минус фаза тока) будет в точности равен углу линии, т.е. теже +45 и +60.

Традиционно РНМ включают на линейное напряжение и "противоположный" фазный ток. Предполагается, что при КЗ на подвижной части ЭМ реле будет максимальный крутящий момент, чтобы реле было максимально чувствительным. Для этого надо как раз чтобы между током и напряжением при КЗ, подаваемыми на реле угол был равен углу максимальной чувствительности реле. Так как именно при такой разности фаз чувствительность максимальна (просто определение Фмч).

В итоге получаем, что ток должен опережать напряжение на 45 гр для 6-10 кВ и для 30 гр для 110 кВ. А когда ток опережает напряжение, угол между ними отрицательный. Вот и на ЭМ реле и в БМРЗ одинаково выставляется Фмч = - 45 гр.

http://rzia.ru/uploads/images/15941/bb0a39c880c686cb48fb5bd78b425769.png http://rzia.ru/uploads/images/15941/bb0a39c880c686cb48fb5bd78b425769.png

4

Re: Отставание тока от напряжения

retriever писал(а):
2019-05-07 16:00:33

Видимо, взяли среднее - 45 градусов.

Я думаю это как-то слишком просто, должны же они чем-то руководствоваться...

5 (2019-05-07 20:38:40 отредактировано retriever)

Re: Отставание тока от напряжения

timintim писал(а):
2019-05-07 20:07:07

Я думаю это как-то слишком просто, должны же они чем-то руководствоваться...

А что, при 45 градусах работать не будет? Вот было бы 180 градусов, тогда да, не работало бы.

Вообще формально надо найти угол линии arctg(Xуд/Rуд), и брать по нему.
Но такой расчет не учитывает наличие переходного сопротивления, который может этот угол исказить. Чему равно переходное сопротивление - неизвестно.
Поэтому получается уставка по углу, обеспечивающая срабатывание защиты, лежит в диапазоне 0...-90 градусов (0 будет для чисто индуктивной сети, -90 для чисто активной, углы с учетом линейного напряжений и фазного тока).
-45 градусов выглядит вполне адекватной величиной, при этом рабочий диапазон реле будет 45....-135 градусов, и диапазон 0...-90 градусов лежит внутри него.

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Отставание тока от напряжения

zigzag,  очень понравился ваш ответ! позвольте задать пару вопросов.

1)

zigzag писал(а):
2019-05-07 16:52:50

Угол сопротивления линий в сетях 6-10 кВ, примерно, равен +45 гр (активно-индуктивное сопротивление)

Значит ли это, что индуктивное сопротивление Х линий в сетях 6-35 кВ примерно равно активному R?
Это если я правильно понимаю, что угол линии Фл=arctg(X/R).

2) можете посоветовать какую-нибудь литературу, связанную с углом наклона линии или про РНМ?

3) в нормальном режиме же фазный ток не будет отставать от фазного напряжения?

Добавлено: 2019-05-07 23:03:28

retriever, Убедили)

Тогда еще один вопрос. в РУ-10 кВ на вводе стоит МТЗ с блокировкой по направлению мощности. получается для прямого направления Фмч=-45 гр., а для обратного Фмч=135?

7

Re: Отставание тока от напряжения

timintim писал(а):
2019-05-07 21:03:28

Значит ли это, что индуктивное сопротивление Х линий в сетях 6-35 кВ примерно равно активному R?
Это если я правильно понимаю, что угол линии Фл=arctg(X/R).

Да, верно. В книге Чернобровова 1998 года издания в параграфе 1.3 даны углы линий от 35 кВ и выше.

timintim писал(а):
2019-05-07 21:03:28

2) можете посоветовать какую-нибудь литературу, связанную с углом наклона линии или про РНМ?

-классика: Чернобровов, Федосеев
-выпуски серии Библиотека Электромонтера, посвященные РНМ.

timintim писал(а):
2019-05-07 21:03:28

3) в нормальном режиме же фазный ток не будет отставать от фазного напряжения?

В нормальном режиме ток не должен сильно "отставать" от своего напряжения. Это соответствует передаче по линии большой активной мощности (для нагрузки) и малой реактивной (когда, реактивная мощность, необходимая нагрузке, генерируется рядом с ней, например, батареей конденсаторов). А если компенсации реактивной мощности нет, то она будет передаваться по линии и отставание тока от напряжения начнет увеличиваться.

timintim писал(а):
2019-05-07 21:03:28

получается для прямого направления Фмч=-45 гр., а для обратного Фмч=135?

Не очень понятен вопрос. На ЭМ реле есть разные контакты, одни из которых замыкаются когда мощность направлена в шины, другие, когда от шин в ЭС. В цифровых блоках часто тоже есть специальные ключи, позволяющие в нужное место ввести инверсию, и изменить тем самым направленность МТЗ. Для чего такая МТЗ? Что за источник гонит мощность через ввод "наверх"? Двигатели?

8

Re: Отставание тока от напряжения

zigzag писал(а):
2019-05-07 21:41:33

Для чего такая МТЗ? Что за источник гонит мощность через ввод "наверх"? Двигатели?

Да, это нефтяная перекачивающая станция. Там на каждой секции по 2 СД 8 МВт и по 2 АД 2МВт.

9

Re: Отставание тока от напряжения

При КЗ в сети питания ввод должен отключиться по ЗПП (снижение частоты, мощность от шин в ЭС). Про направленные МТЗ ввода, как минимум, в брошюре "Автоматика и защита на подстанциях с синхронными и частотно регулируемыми электродвигателями большой мощности" А.В. Беляева ни слова нет. Я это не к тому, что у вас что-то неправильно сделано, а к тому, что все моменты лучше прояснить и знать, зачем вводится та или иная защита. Потому что, если можно МТЗ без РНМ, то лучше так и сделать. К чему усложнения?

10

Re: Отставание тока от напряжения

timintim писал(а):
2019-05-07 21:03:28

Тогда еще один вопрос. в РУ-10 кВ на вводе стоит МТЗ с блокировкой по направлению мощности. получается для прямого направления Фмч=-45 гр., а для обратного Фмч=135?

Да, если цепи ТТ не вывернуты.

11

Re: Отставание тока от напряжения

zigzag писал(а):
2019-05-08 09:44:51

К чему усложнения?

Согласен с вами, уточню этот момент.
Может быть это как-то связано с АВР, чтобы "наверняка" не было пуска МТЗ и, соответственно, запрета АВР (предположение).
Там еще ЛЗШ есть с таким же временем, что и ЗПП. Может она быстрее, чем ЗПП отработать? Или МТЗ на присоединениях тоже пустятся?

12

Re: Отставание тока от напряжения

zigzag писал(а):
2019-05-08 09:44:51

мощность от шин в ЭС

Возможно именно для фиксации этого у них МТЗ с направлением. Что то вроде делительной автоматики.

13

Re: Отставание тока от напряжения

Я бы рекомендовал ознакомиться с брошюрой, о которой писал выше (2 части). Там и про АВР и про ЗПП и про защиту шин.
Что у вас меня смущает:
-АВР отстраивается от МТЗ по времени и блокируется по срабатыванию МТЗ, а не по пуску + на ПС с СД по ЗПП должно гаситься поле двигателей и АВР ждет, пока на СШ упадет напряжение.
-"ЛЗШ не применяется в виду возможности ложных срабатываний при внешних КЗ в питающей сети..." - если к СШ подключены мощные СД. Либо она должна быть направленной. Но лучше ДЗШ.

14

Re: Отставание тока от напряжения

Направленность позволяет не отстраиваться от КЗ на других присоединениях, отходящих от шин (двигатель  переходит в генераторный режим и подпитывает КЗ).
Поэтому теоретически это позволяет повысить в каких-то режимах чувствительность, если ток подпитки в шины больше пускового.

15

Re: Отставание тока от напряжения

zigzag писал(а):
2019-05-08 11:25:30

АВР отстраивается от МТЗ по времени и блокируется по срабатыванию МТЗ, а не по пуску

нет, они решили с помощью гибкой логики запрет АВР сделать в том числе и по пуску МТЗ. Скриншот прикладываю.

Добавлено: 2019-05-08 14:31:13

zigzag писал(а):
2019-05-08 11:25:30

Либо она должна быть направленной.

Да, извиняюсь. Там реализована направленная ЛЗШ.

Добавлено: 2019-05-08 14:39:52

retriever писал(а):
2019-05-08 11:40:40

Направленность позволяет не отстраиваться от КЗ на других присоединениях, отходящих от шин (двигатель  переходит в генераторный режим и подпитывает КЗ).
Поэтому теоретически это позволяет повысить в каких-то режимах чувствительность, если ток подпитки в шины больше пускового.

Очень похоже на правду)

А Ведь по карте уставок здесь еще помимо ЗПП и МТЗ есть МНТЗ: МТЗ при обратном направлении мощности, действует на отключение ВВ ввода ICQ/ag:D .
И тогда в блокировке МТЗ по направлению мощности возможно нет смысла, так как уставка МТЗ по току выше, чем уставка МНТЗ.

Могу приложить карту уставок, если интересно.

Post's attachments

2019-05-08_14-24-33.png 83.9 Кб, файл не был скачан. 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

16

Re: Отставание тока от напряжения

timintim писал(а):
2019-05-08 12:39:52

И тогда в блокировке МТЗ по направлению мощности возможно нет смысла

Мы гадаем. А у автора, возможно, были причины на всё это. А МНТЗ может резервирует ЗПП...