Электр станцияси турлари ва вазифалари 7

3.2. Реле ҳимояси ва автоматика қурилмаларнинг ишлаш мустаҳкамлигини ошириш йўллари

Реле ҳимояси корхона энергетика тизимининг ишончли ва тежамли ишлашини таъминловчи автоматиканинг бир қисми бўлиб, электр тизимида юзага келувчи шикастланиш ва нормал бўлмаган режимларни автоматик равишда бартараф қилиш учун хизмат қилади. Реле ҳимояси ҳимояланаётган энергетика тизими элементининг ҳолати ва ишлаш режимларини узлуксиз назорат қилади ва уларда шикастланиш ёки нормал бўлмаган режим юзага келганда ишга тушади.
Энергетика тизимида шикастланиш ҳосил бўлганда реле ҳимояси шикастланган элементни аниқлайди ва уни тизимнинг шикастланмаган қисмидан шикастланиш токларини узишга мўлжалланган махсус узгичларга таъсир қилиш йўли билан ажратиб қўяди. Нормал бўлмаган режим ҳосил бўлганда реле ҳимояси нормал режимни тиклаш учун зарур бўлган амалларни бажаради ёки назоратчи персоналга сигнал беради.
Автоматика қурилмалари тизимнинг нормал режимини тезлик билан автоматик равишда тиклаш учун хизмат қилади. Асосий автоматика қурилмаларига автоматик қайта улаш (AҚУ) резервни автоматик улаш (РАУ) ва автоматик частотавий енгиллаштириш (АЧЕ) киради.
Электр таъминоти тизимининг ўзига хос характерли белгилари, уларда бўладиган жараёнларнинг катта тезликда кечиши ва авария харктерига эга бўлган шикастланишларнинг юзага келиши мумкинлигидир. Шу сабабли электр таъминоти тизимининг ишончли ва тежамли ишлашига автоматик бошқариш йўли билангина эришиш мумкин. Бунинг учун хар хил автоматик бошқариш қурилмалари ишлатилади. Улар орасида асосий ўринлардан бирини автоматик реле ҳимояси қурилмалари эгаллайди.
Айрим ҳолларда электр қурилмаларининг ўта юкланиши ёки ташқи қисқа туташувлар таъсирида нормал бўлмаган режимлар юзага келиши мумкин. Бу ҳолда шикастланмаган элементдан катта токлар ўтиб изоляциянинг вақтидан илгари эскиришига ва ишдан чиқишига олиб келиши мумкин. Ташқи қисқа туташувлар таъсирида ҳосил бўладиган катта токлар шикастланган элементнинг реле ҳимояси ишлагандан кейин узилиши натижасида бартараф қилинади.

11–расм. Тарқатиш пунктининг бир чизиқли схемаси

Электр қурилмаларда ўта юкланишлардан сигналга ишловчи махсус ҳимоя ўрнатилади. Бундай ҳимоя ишлаб сигнал бергандан кейин оператив персонал ўта юкланишни бартараф қилиш чораларини кўради. Оператив персонал бўлмаган подстанцияларда ўта юкланишлардан реле ҳимоя истеъмолчиларнинг маoлум қисмини узишга ёки электр қурилмани манбадан ажратишга ишлайдиган қилиб бажарилади.
Электр таъминоти тизимларини автоматлаштириш электр энергиясини узатиш ва тақсимлаш жараёнларини ишончлигини орттиради, шикастланиш юз берганда оператив олдини олиш имконини беради. Электр таъминоти тизимиларида қўлланилган автоматик бошқариш тизимларининг вазифаси қуйидагилардан иборат: шикастланган элемент ёки қисмни тез узиш ёки бошқа шикастланмаган қисмидан ажратиш; нормал бўлмаган иш режимининг (масалан, ўта юкланиш) олдини олиш; истеъмолчилар электр таъминотини тез тиклаш, авария юз берган манбани тармоқдан ажратиш; истеъмолчиларни белгиланган кучланишини таъминлаш; синхрон машиналарни ишга тушириш ва тўхтатиш; энергетик тизимда актив қувват етишмаганда истеъмолчиларни бир қисмини ўчириш ва шу кабилар.
Ҳаво электр узатиш линияларидан фойдаланиш тажрибаси уларда содир бўладиган шикастланишларнинг кўпчилиги турғун бўлмаслиги, яъни линия узилганда барҳам топиши ва қайта уланганда линия нормал ишлашда давом этиши мумкинлигини кўрсатади. Қайта улаш автоматик қайта улаш (АҚУ) қурилмаси ёрдамида бажарилади. Трансформатор учун реле ҳимоясини бажарамиз.
Трансформаторнинг қуввати 16 МВА
Юқори кучланиши 110 кВ
Паст кучланиши 6,3 кВ
Паст кучланиш томонидаги қисқа туташув токлари қуйдагича бўлади.
кА
кА
Трансформаторнинг паст кучланиш тарафида қисқа туташув бўлгандаги юқори кучланиш томонидаги ток.
кА=840 А (8)
кА=733 А (9)
Трансформатор учун асосий ҳимоя сифатида дифференциал ҳимояни қўллаймиз. Бундан ташқари ташқи қисқа туташувлардан ҳимоя ва ўта юкланишдан ҳимояларни қўллаймиз.
Бўйлама дифференциал ҳимоя

12–расм. Бўйлама дифференциал ҳимоянинг қонуниятли схемаси:
а–ҳимоянинг генераторга улаш ва нормал режимда ток ўтиш схемаси,
б–ҳимоянинг куч трансформаторига улаш ва ҳимояланган зонада қисқа
туташув бўлганида ток ўтиш схемаси
Трансформаторнинг бўйлама дифферециал ҳимояси қуйдаги тартибда ҳисобланади.
Трансформаторнинг номинал токларини аниқлаймиз.
Юқори кучланиш томонида
А (10)
Паст кучланиш томонида
А (11)
Ток трансформаторининг ҳисобий трансформация коэффициентларини ҳисоблаймиз.
Юқори кучланиш томонида
(12)
Паст кучланиш томонида
(13)
Қўлланмалардан ток трансформаторини трансформация коэффициентини стандарт қийматларини танлаймиз.


Ток трансформаторидаги иккиламчи токлар
А (14)
А (15)
Асосий томон сифатида паст кучланиш томонини танлаймиз.
Дифференциал ҳимоянинг ишга тушиш токи қуйдаги шартларга асосан танланади.
а) куч трансформаторининг магнитловчи токнинг сакрашидан четлаштириш
А (16)
Бу ерда: =1,3– заҳира коэффициенти РНТ–565 реле учун
б) нобаланс токлардан четлаштириш
А (17)
Бу ерда: Kап=1, Kб=1, fi=0. 1
А (18)
Бу ерда: =9 – кучланиш тўла ростлаш чегарасининг қиймати.
А (19)
Дифференциал ҳимоянинг ишга тушиш токи.
А (20)
Сезгирлик коэффициенти
А (21)
Реленинг ишга тушиш токи
А (22)
РНТ релесига қўйилиши зарур бўлган ҳисобий ўрамлар сонини аниқлаймиз.
ўрам (23)
Бу ерда: Fc=100 А/ўрам
Wас=49 ни қабул қиламиз
Асосий бўлмаган томон учун ҳисобий ўрамлар сони
ўрам (24)
Wас. бўл=48 ўрамни қабул қиламиз.
Нобаланс токи
А (25)
Умумий нобаланс токи
А (26)
Ҳимояни ишга тушиш токи.
А (27)
Ҳимоянинг сезгирлиги 21 – формула орқали аниқланади.

Трансформаторнинг ўта юкланишдан ҳимояси.
Трансформаторнинг номинал токи 11 – формула орқали аниқланади.
А
Одатда, трансформаторнинг ўта юкланиши симетрик бўлиши сабабли ҳимояни бир фазали максимал ток ҳимояси (МТҲ) кўринишида бажарамиз.
А (28)
Бу ерда: Кз=1,05, Кқ=0,8
Ўта юкланишдан ҳимоянинг ишлаш вақти ташқи қисқа туташувлардан ҳимоянинг ишлаш вақтидан бир поғона юқори қилиб олинади.
c
А (29)
РТ–40/10 турдаги ток ва ЭВ–132 турдаги вақт релесини танлаймиз.
Трансформаторнинг ташқи қисқа туташувлардан ҳимояси.
Ташқи қисқа туташувлардан ҳимоя трансформатор учун заҳира ҳимоя бўлиб ҳисобланади ва ундан кейинги ҳимоялар ўчиргичлар ёки трансформаторнинг асосий ҳимояси ишламай қолганда ишлайди.
Трансформаторнинг ишчи максимал токини 40%гача ўта юкланиши мумкинлигини ҳисобга олган ҳолда аниқлаймиз.
А (30)
Ҳимоянинг ишга тушиш токи
А (31)
Бу ерда: Кз=1,1– заҳира коэффициенти; Кқ=0,8 – ток релесининг қайтиш коэффициенти; К_уз=2,5–электр двигателларнинг ўз ишга тушиш коэффициенти.
Ҳимоянинг ҳаяллаш вақтини трансформатордан таъминланувчи линяларга ўрнатилган МТҲларнинг энг катта ҳаяллаш вақтидан ( с) бир поғона юқори оламиз.
с
Ташқи қисқа туташувлардан ҳимоянинг сезгирлик коэффициенти 21 – формула орқали аниқланади.

Реленинг ишга тушиш 22 – формула орқали аниқланади.
А
РТ–40/2 турдаги ток ва ЭВ – 132 турдаги вақт релесини танлаймиз.