Определение выражений для E1 и Е2

 

Для нахождения коэффициентов К1, К2, К3, К4 надо задаться точками a и b, которые для схемы сравнения по фазе должны лежать на границе зоны срабатывания. Для упрощения расчетов точку а принимаем в начале координат, отсюда следует К4 = 0. Примем также К1 =К1,

 

 

Найдём координаты точки b

 

 

Определяем значение угла β, исходя из условия, что зона действия находится внутри окружности:

 а т. к. =90 то

 

Окончательные уравнения

Так как все коэффициенты найдены, можно записать уравнения для E1 и E2:

 

 

Расчет параметров принципиальной схемы

Трансформатор напряжения

Примем коэффициент трансформации трансформатора напряжения равным  для того, чтобы выходное напряжение не превышало 10В по условию работы схемы. Тогда коэффициент .

Напряжение на входе В.

Напряжение на выходе  В.

Трансформатор тока, делитель напряжения и преобразователь ток - напряжение

Пусть первичный ток ТТ равен 5 А, коэффициент трансформации равен 300/5=60. Рассчитаем максимальный ток КЗ протекающий через выключатель 2, при КЗ в начале линии Л1:

 

 

Тогда вторичный ток, с учетом сверхтоков переходного процесса:

 

 А.

 

Рассчитаем сопротивление R1:

 

 . Из ряда Е24 принимаем R1=8 Ом

 

Определение параметров для инвертора DA1

Примем R2 =100 кОм, R3max =100 тогда для обеспечения регулировки  ,

Усиление в 4 раза обеспечим при суммировании. Для этого примем сопротивление R7=22 кОм, тогда R8=88 кОм.

Фазовращатель

Его назначение - выдавать выходное напряжение, сдвинутое относительно входного по фазе на определённый угол. В нашем случае необходимо, чтобы эти два напряжения были равны по модулю и были сдвинуты относительно друг друга на угол jм.ч..Запишем выражение, характеризующее работу фазовращателя.

 

Dj

 

Выразим отсюда произведение R5*С1:

(w

 

Пусть С1=0.1 мкФ, тогда R5=11.88¸45.477 кОм.

R4 и R6 принимаем равными по 10кОм, в таком случае, если  В, то  В.

 

Схема сравнения

Примем сопротивления R12=R13=2.2 МОм, R14=R15=5,1 кОм, R16=R17=0.1 МОм. С3=0.1 мкФ, Т=10 мкс, тогда R18=100 кОм, R19=1000 кОм. Наличие в схеме триггера Шмитта обеспечивает надёжное удержание органа в сработанном состоянии при колебаниях входного сигнала интегратора.

 

 

 В.

 В.

 

 

Сопротивление R21 принимаю равным 100 кОм, тогда R22 будет равно 45 кОм.

 

Выводы

 

В ходе работы был произведён выбор и расчёт релейной защиты и автоматики участка распределительной сети. Правильный выбор уставок устройств релейной защиты позволяет обнаружить и отключить любое междуфазное КЗ в пределах защищаемой сети. Выбранные устройства РЗ предназначены для защиты от междуфазных КЗ, поэтому для надёжной защиты сети от однофазных и двухфазных замыканий на землю требуется установка дополнительных устройств (ТЗНП).

Выбранные устройства АПВ позволяют эксплуатировать воздушные линии с большой эффективностью, так как за время бестоковой паузы большинство КЗ самоликвидируются. Кроме того, использование АПВ позволило повысить быстродействие защит линий Л3 и Л5.

Для линии Л1, которая является линией связи между двумя электрическими системами, была обоснована возможность использования простейшего устройства автоматики - НАПВ. Применение простого устройства автоматики повышает надёжность данной линии.

Для защиты 2 линии 1 была разработана схема дистанционного органа с использованием схемы сравнения по фазе. Для этого были спроектированы структурная и принципиальная схемы проектируемого реле и рассчитаны все сопротивления и емкости.