Дистанционная защита линий

СОДЕРЖАНИЕ:

Дистанционная защита линий электропередачи в сети с 2-х сторонним питанием

страница 1/11
Дата 21.12.2020
Размер 1.72 Mb.
Название файла Otchyot_L_R_3_ORZ.docx
Учебное заведение Казанский Государственный Энергетический Университет
Тип Лабораторная работа
    Навигация по данной странице:
  • «КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
  • Лабораторная работа №3 ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В СЕТИ С 2-Х СТОРОННИМ ПИТАНИЕМ Цель работы
  • Общие сведения

К Г ЭУ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра: Релейная защита и автоматизация

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

по дисциплине «Основы релейной защиты»

на тему: «Дистанционная защита линий

электропередачи в сети с 2-х сторонним питанием»

Студенты группы ТВН-1-16

Хасанов А.А.
Проверил:

Лабораторная работа №3

ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА ЛИНИЙ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В СЕТИ С 2-Х СТОРОННИМ ПИТАНИЕМ
Цель работы

Изучение Дистанционной защиты линий электропередачи в сети с 2-х сторонним питанием.

В сетях сложной конфигурации с несколькими источниками питания максимальные и направленные защиты не могут обеспечить селективного отключения короткого замыкания (КЗ). Токовые отсечки не всегда применимы, а продольные дифференциальные защиты могут устанавливаться только на коротких линиях.

В связи с этим возникает необходимость в применении других принципов, позволяющих получить защиты с необходимым быстродействием, обеспечивающие селективность и чувствительность в электрических сетях любой конфигурации. Одной из таких защит является дистанционная защита.

Выдержка времени дистанционной защиты зависит от расстояния (дистанции) между местом установки защиты и точкой КЗ, и нарастает плавно или ступенчато с увеличением этого расстояния. При таком принципе действия ближайшая к месту повреждения дистанционная защита всегда имеет меньшую выдержку времени, чем более удаленные защиты, благодаря этому автоматически обеспечивается селективное отключение поврежденного участка.

Основным элементом дистанционной защиты является дистанционный орган, определяющих удаленность КЗ от места установки защиты. В качестве дистанционного органа используется реле сопротивления, непосредственно или косвенно реагирующее на полное, активное или индуктивное сопротивление линии.

Первоначально дистанционная защита выполнялась с помощью реле сопротивления, реагирующих только на абсолютную величину сопротивления до точки КЗ. По мере увеличения протяженности линий электропередачи и роста передаваемой по ним нагрузки абсолютные значения сопротивлений при КЗ в конце линий стали соизмеримы с сопротивлениями при аварийной нагрузке на линиях электропередачи. В таких условиях реле сопротивления, реагирующие на абсолютные значения сопротивления, уже не могли точно отличить КЗ от нагрузки. В связи с этим дистанционные защиты выполняют реагирующими не только на абсолютную величину сопротивления, но и на величину угла

(здесь x и r – соответственно реактивное и активное сопротивления от точки КЗ до места установки защиты), т.к. при КЗ и при передаче больших потоков мощности углы сопротивлений различаются. Для этой цели были разработаны реле сопротивления, у которых сопротивление срабатывания реле

Такая зависимость называется характеристикой срабатывания реле.

Сопротивление Z является комплексной величиной, поэтому характеристики срабатывания реле изображают на комплексной плоскости в осях r, x. В этой системе координат характеристика срабатывания реле является пограничной кривой, определяющей условия действия реле. Наиболее распространены характеристики реле в виде окружности (ненаправленное или направленное реле полного сопротивления и реле со смещенной круговой характеристикой), эллипса, прямой линии (реле реактивного сопротивления), многоугольника.

Open Library — открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Политика Дистанционная защита линий. Назначение и принцип действия

Лекция 8. Дистанционная защита линий

Содержание лекции:приводятся общие сведения о принципе действия дистанционной защиты

Цель лекции: изучить особенности защит линий с несколькими источниками питания, принцип действии релœе сопротивления, способы достижения селœективности.

В сетях сложной конфигурации с несколькими источниками питания простые и направленные МТЗ (НТЗ) не могут обеспечить селœективного отключения КЗ. Так, к примеру, при КЗ на W2 (рисунке 8.1) НТЗ 3 должна подействовать быстрее РЗ 1, а при КЗ на W1, наоборот, НТЗ 1 должна подействовать быстрее РЗ 3. Эти противоречивые требования не бывают выполнены с помощью НТЗ. Вместе с тем, МТЗ и НТЗ часто не удовлетворяют требованиям быстродействия и чувствительности. Селœективное отключение КЗ в сложных кольцевых сетях может быть обеспечено с помощью дистанционной РЗ (ДЗ).

— дистанционная защита, О— максимальная токовая направленная защита

Рисунок 8.1 — Кольцевая сеть с двумя источниками питания:

Выдержка времени ДЗ t3 зависит от расстояния (дистанции) t3 = f(lр.к) (рисунок 8.2) между местом установки РЗ (точка Р) и точкой КЗ (К), т. е. lр.к и нарастает с увеличением этого расстояния. Ближайшая к месту повреждения ДЗ имеет меньшую выдержку времени, чем более удаленные ДЗ. К примеру, при КЗ в точке К1 (рисунок 8.2) Д32, расположенная ближе к месту повреждения, работает с меньшей выдержкой времени, чем более удаленная Д31. В случае если же КЗ возникает в точке К2, то время действия Д32 увеличивается, и КЗ селœективно отключается ближайшей к месту повреждения ДЗ 3 .

Рисунок 8.2 — Зависимость выдержки времени дистанционной защиты

Основным элементом ДЗ является дистанционный измерительный орган (ДО), определяющий удаленность КЗ от места установки РЗ. В качестве ДО используются релœе со­противления (PC), реагирующие на полное, реактивное или активное сопротивление поврежденного участка ЛЭП (Z, X, R). Сопротивление фазы ЛЭП от места установки релœе Р до места КЗ (точки К) пропорционально длинœе этого участка Iр.к, так как Zp = Zy l p; Х р.к = Ху l р.к; Rр.к = Ry l p , где Zp, Хр.к, Rр.к — полное, реактивное и активное сопротивления участка ЛЭП длиной lр.к; Zy, Ху, Ry удельные сопротивления на 1 км ЛЭП.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, поведение дистанционного органа, реагирующего на сопротивление линии, зависит от расстояния до места повреждения.

Учитывая зависимость отвида сопротивления, на ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ реагирует ДО (Z, X или R), ДЗ подразделяются на РЗ полного, реактивного и активного сопротивлений. Релœе сопротивления, применяемые в ДЗ для определœения сопротивления Zp до точки КЗ, контролируют напряжение и ток в месте установки ДЗ (рисунок 8.3). К зажимам PC подводятся вторичные значения Uр и Iр от ТН и ТТ. Релœе выполняется так, чтобы его поведение в общем случае зависело от отношения Uр к Iр. Это отношение является некоторым сопротивлением Zp. При КЗ Zp = Zp, и при определœенных значениях Zp PC срабатывает; оно реагирует на уменьшение Zp, поскольку при КЗ Uр уменьшается, а Iр возрастает.

Рисунок 8.3- подключение цепей тока и напряжения релœе

Наибольшее значение Zp, при котором PC срабатывает, принято называть сопротивлением срабатывания релœе Zc.p:

Для обеспечения селœективности в сетях сложной конфигурации на ЛЭП с двусторонним питанием ДЗ крайне важно выполнять направленными, действующими при направлении мощности КЗ от шин в ЛЭП. Направленность действия ДЗ обеспечивается при помощи дополнительных РНМ или применением направленных PC, способных реагировать и на направление мощности КЗ. Зависимость времени действия ДЗ от расстояния или сопротивления до места КЗ t3 = f(lр.к) или t3 = f(Zp) принято называть характеристикой выдержки времени ДЗ. По характеру этой зависимости ДЗ делятся на три группы: с плавнонарастающими (наклонными) характеристиками времени действия, ступенчатыми и комбинированными характеристиками (рис). Ступенчатые ДЗ действуют быстрее, чем ДЗ с наклонной и комбинированной характеристиками и, как правило, получаются проще в конструктивном исполнении. Наиболее распространенные ДЗ со ступенчатой характеристикой выполняются обычно с тремя ступенями времени: tI, tII, tIII, соответствующими трем зонам действия ДЗ (рисунок 8.4,б)

а) наклонная; б) ступенчатая; в) комбинированная

Рисунок 8.4 – Характеристики дистанционной защиты

Дистанционная защита линий

Изучить дистанционную защиту линий электропередачи в сети с двусторонним питанием.

Смоделировать на базе комплекса линию электропередачи с расстановкой защит. Выставить уставки защиты линии электропередачи.
2. Дистанционная защита линий электропередачи
2.1. Назначение дистанционной защиты

В сетях сложной конфигурации с несколькими источниками питания МТЗ и направленные защиты не могут обеспечить селективного отключения короткого замыкания (КЗ). Токовые отсечки не всегда применимы, а продольные дифференциальные защиты могут устанавливаться только на коротких линиях.

В связи с этим возникает необходимость в применении других принципов, позволяющих получить защиты с необходимым быстродействием, обеспечивающие селективность и чувствительность в электрических сетях любой конфигурации. Одной из таких защит является дистанционная защита.

Выдержка времени дистанционной защиты зависит от расстояния (дистанции) между местом установки защиты и точкой КЗ, и нарастает плавно или ступенчато с увеличением этого расстояния. При таком принципе действия ближайшая к месту повреждения дистанционная защита всегда имеет меньшую выдержку времени, чем более удаленные защиты, благодаря этому автоматически обеспечивается селективное отключение поврежденного участка.

Основным элементом дистанционной защиты является дистанционный орган, определяющих удаленность КЗ от места установки защиты. В качестве дистанционного органа используется реле сопротивления, непосредственно или косвенно реагирующее на полное, активное или индуктивное сопротивление линии.

Первоначально дистанционная защита выполнялась с помощью реле сопротивления, реагирующих только на абсолютную величину сопротивления до точки КЗ. По мере увеличения протяженности линий электропередачи и роста передаваемой по ним нагрузки абсолютные значения сопротивлений при КЗ в конце линий стали соизмеримы с сопротивлениями при аварийной нагрузке на линиях электропередачи. В таких условиях реле сопротивления, реагирующие на абсолютные значения сопротивления, уже не могли точно отличить КЗ от нагрузки. В связи с этим дистанционные защиты выполняют реагирующими не только на абсолютную величину сопротивления, но и на величину угла (здесь x и r – соответственно реактивное и активное сопротивления от точки КЗ до места установки защиты), т.к. при КЗ и при передаче больших потоков мощности углы сопротивлений различаются. Для этой цели были разработаны реле сопротивления, у которых сопротивление срабатывания реле . Такая зависимость называется характеристикой срабатывания реле.

Сопротивление Z является комплексной величиной, поэтому характеристики срабатывания реле изображают на комплексной плоскости в осях r, x. В этой системе координат характеристика срабатывания реле является пограничной кривой, определяющей условия действия реле. Наиболее распространены характеристики реле в виде окружности (ненаправленное или направленное реле полного сопротивления и реле со смещенной круговой характеристикой), эллипса, прямой линии (реле реактивного сопротивления), многоугольника.
2.2. Принципы выполнения дистанционных защит
Дистанционные защиты – направленные защиты и действуют при направлении мощности КЗ от шин в линию.

Для действия при многофазных КЗ в сетях с глухозаземлёнными нейтралями и междуфазных КЗ в сетях с изолированными нейтралями реле сопротивления (РС) включается на вторичные междуфазные напряжения и разность одноимённых вторичных фазных токов. На рис. 1 приведены цепи переменного тока и напряжения дистанционной защиты (ДЗ), состоящей из трёх модулей реле сопротивления (KZ1, KZ2, KZ3) и включенных на соответствующие токи и напряжения. Каждый модуль содержит ступени с различными зонами срабатывания. Таким образом , в трёхступенчатой ДЗ используется девять РС (см. рис. 1).

К первому модулю KZ1 подводится

Ко второму модулю KZ2 подводится

К третьему модулю KZ3 подводится

При трёхфазном КЗ в точке К (3) (см. рис. 1) все три модуля ДЗ находятся в одинаковых условиях, к каждому из них подводится междуфазное напряжение и геометрическая разность токов двух фаз. Например,

Следовательно, реле сопротивления KZ1 определяет длину (дистанцию) до места повреждения (КЗ).

Рис. 1. Цепи переменного тока и напряжения (а), оперативного постоянного тока (б) и характеристика дистанционной защиты (в).
Как видно из (рис. 1 в) первая ступень ДЗ охватывает не всю линию W1 и уставка Zср1 = 0,85 ZW1 ; т.е. 85% длины линии W1. tср1ст = 0 с работает без выдержки времени.

Вторая ступень ДЗ должна защищать всю линию W1 с коэффициентом запаса 1,2 ; Zср2 = 1,2ZW1 ; т.е. коэффициент чувствительности в конце защищаемой линии W1 должен быть КЧ = 1,2.

Время срабатывания ДЗ второй ступени согласовывается с первой ступенью смежной линии и как обычно tср2ст = 0,5 с.

Третья ступень ДЗ должна защищать всю линию W1 с коэффициентом чувствительности КЧ = 1,5 при КЗ в конце W1 и иметь КЧ = 1,2 при КЗ в конце линии смежного участка, т.е. должна защищать линию W1 и W2. По этим двум условиям выбирают большее значение Zср3.

Время срабатывания ДЗ третьей ступени согласовывается со второй ступенью смежной линии и как обычно tср3 = 1,0 с (может быть и больше, но не более 2 с).

Из характеристики дистанционной защиты видео (рис. 1 в), что при удалённых КЗ время срабатывания ДЗ имеет большие значения, чем при близких КЗ к месту установки защиты, что облегчает условия работы первичного оборудования при КЗ и значительных токов КЗ у источника питания. В МТЗ характеристики срабатывания защит действуют наоборот, т.е. при близких КЗ защиты действуют с большой выдержкой времени, что затрудняет работу первичного оборудования. Это является достоинством ДЗ перед МТЗ.

Недостатком ДЗ перед МТЗ является то, что ДЗ в конструктивном исполнении более сложная.
3. Модель линий электропередачи имеющих питание с двух сторон

В данном эксперименте моделируются восемь последовательно соединенных линий электропередачи (L1L4, L1`-L4`), питающихся с двух сторон от двух источников G1, G2 (см. рис. 2).

Рис. 2. Первичная однолинейная схема сети с двусторонним питанием.
К шинам этих линий подсоединены различные электрические нагрузки (P, QL, QC, P`, QL`, QC`). Выключатель Q включен между линиями L4 и L4`.

Существует возможность устраивать короткие замыкания в шести точках схемы (K1, K2, K3, K1`, K2`, K3`) на разных расстояниях и с разных сторон от выключателя Q.

С помощью измерительных трансформаторов фиксируется ток и напряжение вблизи выключателя Q.

На персональном компьютере посредством специальной программы моделируется дистанционная защита РЗ, воздействующая на выключатель Q. Защита может иметь от одной до трех ступеней с различными выдержками времени и различными характеристиками срабатывания реле. Также программа может работать в режиме осциллографа. При этом защита на выключатель не воздействует, но имеется возможность посмотреть ток, напряжение и положение вектора комплексного сопротивления относительно графиков зон срабатывания защиты в реальном времени.

Рис. 3. Электрическая схема соединений.

Рис. 4. Электрическая схема соединений (продолжение).
Перечень аппаратуры

Таблица 1

Обозначение
Тип G1 201.2 A1 347.1 А2, A4 313.2 А3, A9 301 А5 314.2 A6 324.2 A7 306.1 A8 317.2

30…40 Вар;

Блок измерительных трансформаторов

тока и напряжения

600 В / 3 В

(тр-р тока)

Терминал 6 розеток с

68 гнезд

Блок ввода/вывода цифровых сигналов 8 входов типа «сухой контакт»;

8 релейных выходов

Коннектор 8 аналог. диф. входов;

2 аналог. выхода;

выходов

Персональный компьютер IBM совместимый, Windows 9*,

монитор, мышь, клавиатура,

плата сбора информации

Описание электрической схемы соединений

Электрическая схема соединений представляет собой замкнутую кольцевую сеть, собранную в однофазном исполнении и образованную двумя последовательно соединенными моделями линий электропередачи А2 и А4, фазы каждой из которых в свою очередь также соединены последовательно. Кроме того, в кольцевую сеть включены две фазы линейного реактора А5 и выключатель А3, являющийся исполнительным органом моделируемой дистанционной защиты. Сеть получает питание от трехфазного источника G1 через два однофазных трансформатора блока А1.

От кольцевой сети питаются две активных, индуктивных и емкостных нагрузки, включенные на разных расстояниях и с разных сторон от моделируемой дистанционной защиты. Нагрузки представлены отдельными фазами блоков активной (А7), индуктивной (А6) и емкостной (А8) нагрузок соответственно.

С помощью выключателя А9, который может быть включен между «нулем» схемы и любой из точек К1К6, моделируются короткие замыкания на различном расстоянии и с разных сторон от выключателя А3. Причем, соединяя точки К0-К1, К0К3, К0К5, можно моделировать замыкания «впереди защиты», в то время как замыкание точек К0К2, К0К4, К0К6 имитирует короткие замыкания «за ее спиной».

Ток и напряжение вблизи выключателя А3 фиксируются с помощью включенных в схему измерительных трансформаторов тока и напряжения блока А10.

Вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения блока А10 подключены к аналоговым входам коннектора А13, соединенного гибким шлейфом с платой ввода/вывода PCI6024E персонального компьютера А14.

Розетка «УПР.» трехполюсного выключателя А3 гибким кабелем подключена к розетке терминала А11, гнезда которого соединены с гнездами блока А12 ввода-вывода цифровых сигналов согласно электрической схеме соединений.
Указания по проведению эксперимента

  • Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
  • Соедините гнезда «ТК» источника G1.
  • Соедините гнезда защитного заземления » » устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.
  • Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

Переключатель режима работы трехполюсного выключателя А3 установите в положение «АВТ.», выключателя А9 – в положение «РУЧН.». Номинальные напряжения обмоток трансформаторов блока А1 выставьте равными, например, 230/230 В. Параметры линий электропередач А2 и А4 переключателями установите, например, следующими: R = 100 Ом, L/RL=1,2/32 Гн/Ом, С1=С2=0 мкФ.

  • Выберите мощность активной нагрузки А7, например 10% от 50 Вт в первой фазе, 100% — во второй.
  • Выберите мощность индуктивной нагрузки А6, например 20% от 40 Вар в первой фазе, 80% — во второй.
  • Выберите мощность емкостной нагрузки А8, например 20% от 40 Вар в первой фазе, 20% — во второй.
  • Включите источник G1. О наличии напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
  • Включите выключатели «СЕТЬ» выключателей А3, А9 а также блока А12 ввода-вывода цифровых сигналов.
  • Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А14, войдите в соответствующий каталог и запустите прикладную программу «Дистанционная защита.exe».
  • Используя главное меню, выберите режим работы программы «Осциллограф». В этом режиме релейная защита на выключатель не воздействует, зато имеется возможность в реальном времени посмотреть ток, напряжение и вектор сопротивления дистанционной защиты. Произвольным образом изменяйте величины нагрузок сети и наблюдайте изменение длины и фазы вектора комплексного сопротивления. Некоторые примеры значений нагрузок и получающиеся при их использовании картинки на экране приведены в приложении.
  • Задайте характеристики защиты, нажав на соответствующую виртуальную кнопку. Например, используйте характеристики, заданные по умолчанию.
  • Установите первоначальные значения всех нагрузок схемы.

    Смоделируйте короткое замыкание. Например, соедините точки К0 и К1 между собой и включите выключатель А9. Аналогичным образом имитируйте другие короткие замыкания, соединяя точки К1К6 с точкой К0. Обратите внимание на изменение вектора комплексного сопротивления, а также на то, в какую область срабатывания при каком коротком замыкании попадает вышеупомянутый вектор. Для точного определения факта попадания вектора в ту или иную область ориентируйтесь на круглые индикаторы в правом нижнем углу экрана.

  • Выберите режим работы программы «Защита».
  • Нажмите на виртуальную кнопку «Начать запись», введите защиту нажатием на соответствующую кнопку. Смоделируйте одно из вышеописанных шести коротких замыканий. После отключения защитой «повреждения» проанализируйте осциллограммы токов и напряжений, а также положение вектора сопротивления в различные моменты времени. Некоторые примеры получающихся картинок с экрана приведены в приложении.
  • При работе с программой следует пользоваться ее возможностями:
    • Масштабирование осциллограммы токов и напряжений производится путем нажатия на графике левой клавиши мыши и, не отпуская ее, перемещения манипулятора слева направо и сверху вниз. Возврат к начальному масштабу осуществляется обратным перемещением манипулятора – справа налево и снизу вверх.
    • Двигать график осциллограмм относительно осей координат можно путем нажатия и удержания на нем правой кнопки мыши и ее одновременного перемещения в нужную сторону.
    • Для удобства определения значений величин по графикам на экране отображаются текущие координаты указателя мыши.
    • Масштабировать векторные диаграммы, а также графики зон срабатывания защит в окне задания уставок можно путем нажатия на соответствующие кнопки в правом нижнем углу графика.
    • На экране также отображается состояние выключателя А3.
    • В режиме работы «Осциллограф» выключатель А3 можно включить, нажав на соответствующую виртуальную кнопку (после нажатия кнопка исчезнет).
    • В режиме «Защита» после срабатывания защиты можно посмотреть вектор сопротивления в любой момент времени. Для этого необходимо щелкнуть по интересующему моменту времени на графике осциллограмм тока и напряжения, одновременно удерживая нажатой клавишу «Shift».
    • Точные значения любых времен следует определять по осциллограмме, а не по журналу работы защит.

      Запись электромагнитных процессов в схеме производится программой в циклический буфер. Параметры буфера, а именно его полную длину и длину «эпилога» (фактически – время записи после свершения интересующего события, в данном случае – срабатывания защиты) можно изменять в пункте меню «Настройки». Например, если срабатывание защиты ожидается через 2 секунды после начала короткого замыкания, то для того, чтобы увидеть предаварийный режим, режим короткого замыкания и режим после отключения повреждения длину буфера в целом можно принять равной 5-и секундам, а длину эпилога (по сути, это длина записи режима после отключения КЗ) – 0,5–1 секунде.

      • По завершении экспериментов отключите источник G1 и выключатели «СЕТЬ» блоков А3, А9, А12.

      Таблица 2

      № п/п

      Индукт. нагрузка, % от 50 Вар «за спиной» Активн. нагрузка, % от 50 Вар «за спиной» Ёмкост. нагрузка, % от 50 Вар «за спиной» Номер рисунка
      80 100 0 нет 2 0 10 0 2.7.1.2
      80 20 60 нет 4 20 0 нет 5 0 10 0 2.7.1.5
      80 100 0 К0-К2 7 0 10 0 2.7.1.7
      80 100 0 К0-К4 9 0 10 0 2.7.1.9
      80 100 0 2.7.1.10

      В таблице 2 приведены варианты параметров схемы и номера рисунков, сформированных программой при этих параметрах.

      Результаты экспериментов оформить приложением к лабораторной работе осциллограммами с монитора компьютера.
      Контрольные вопросы:

      1. Принцип действия дистанционной защиты.

      2. Преимущества и недостатки дистанционной защиты по сравнению с МТЗ.

      3. На каких линиях устанавливается дистанционная защита?

      4. Какие характеристики реле сопротивления применяются в дистанционной защите?

      5. Принцип выбора уставок срабатывания по сопротивлению для дистанционной защиты 1 ступени, 2 ступени, 3 ступени.

      Расчёт дистанционной защиты

      а) первая ступень защиты

      Характеристика срабатывания первой ступени имеет форму окружности, проходящей через начало координат.

      Сопротивление срабатывания определяется:

      где kотс=1,15 — коэффициент отстройки, учитывающий погрешности измерительных трансформаторов и необходимый запас;

      Рассчитаем сопротивление срабатывания реле (приведём полученное значение к вторичной стороне).

      где и — коэффициенты трансформации измерительных трансформаторов;

      б) вторая ступень защиты

      Сопротивление срабатывания второй ступени определяется по условию отстройки от КЗ на стороне низшего напряжения трансформатора подстанции «Южная».

      где — минимально возможное сопротивление параллельно работающих трансформаторов;

      — коэффициент токораспределения, равный отношению первичного тока в месте установки защиты к току параллельной линии;

      — отношение синусов угла расчетного сопротивления и угла максимальной чувствительности;

      Чувствительность защиты проверяется при металлическом КЗ в конце защищаемой линии.

      где — максимальное первичное сопротивление в месте установки защиты при металлическом КЗ в конце защищаемой линии (на линиях с односторонним и двухсторонним питанием );

      Выдержка времени второй ступени:

      где = 0,1 с — максимальное время действия быстродействующих защит следующего участка или защит трансформаторов отпаек;

      ∆t = 0.3-0.5 с — ступень селективности;

      в) третья ступень защиты

      Первичное сопротивление срабатывания третьей ступени выбирается по условию отстройки от Zнаг. расч по выражению:

      kв=1,2 — коэффициент возврата реле сопротивления;

      В шкафу ШДЭ 2802 используется 4-х ступенчатая НТЗНП. Выполним расчёт.

      а) первая ступень защиты

      Ток срабатывания определяется по двум условиям:

      2) отстройки от тока замыкания в конце линии

      где kотс=1,3¸1,5 — коэффициент отстройки;

      ) отстройки от утроенного тока нулевой последовательности при неодновременном включении фаз выключателя:

      Ток срабатывания определяем по первому условию, так как считаем, что выключатели с трехфазным приводом управления.

      Чувствительность проверяем при однофазном замыкании на землю в начале линии

      б) вторая ступень защиты

      Ток срабатывания II ступени определяется из условий:

      Модернизация охранной сигнализации университета
      Безопасность собственного имущества издревле была одной из главных забот человека. Для защиты от несанкционированного вторжения в жилище, хищения вещей и пожара человечество придумало не .

      Поверка электронного вольтметра В7-26 по напряжению постоянного тока
      Считается, что первый вольтметр изобрел М. Фарадей, причем в 1830 году, ещё за год до того, как он же открыл явление электромагнитной индукции, на котором основано действие целого класса .

      Оценка производительности каналов и мониторинг корпоративной сети
      В последнее время всё чаще документооборот и передача корпоративной информации совершается в электронном виде тем или иным способом. Для этого уже существует множество протоколов и метод .

      дистанционная защита

      Автор статьи: Шалыт Израиль Соломонович
      Дата последнего изменения:2015.02.28
      Сообщить об ошибке
      дистанционная защита

      [ В.А.Семенов Англо-русский словарь по релейной защите ]

      дистанционная защита
      Защита с относительной селективностью, срабатывание и селективность которой зависят от измерения в месте ее установки электрических величин, по которым путем сравнения с уставками зон оценивается эквивалентная удаленность повреждения
      [ Разработка типовых структурных схем микропроцессорных устройств РЗА на объектах ОАО «ФКС ЕЭС». Пояснительная записка. Новосибирск 2006 г. ]

      дистанционная защита
      Защита, чье действие и селективность основаны на локальном измерении электрических величин, по которым рассчитываются эквивалентные расстояния до места повреждения в пределах установленных зон.
      [http://docs.cntd.ru/document/1200069370]

      дистанционная защита
      Защита, принцип действия и селективность которой основаны на измерении в месте установки защиты электрических величин, характеризующих повреждение, и сравнении их с уставками зон.
      [ Циглер Г. Цифровая дистанционная защита: принципы и применение. М.: Энергоиздат. 2005 ]

      дистанционная защита

      [ГОСТ Р МЭК 60870-5-103-2005]

    EN distance protection
    distance relay (US)

    a non-unit protection whose operation and selectivity depend on local measurement of electrical quantities from which the equivalent distance to the fault is evaluated by comparing with zone settings
    [IEV ref 448-14-01]
    FR protection de distance
    protection à sélectivité relative de section dont le fonctionnement et la sélectivité dépendent de la mesure locale de grandeurs électriques à partir desquelles la distance équivalente du défaut est évaluée par comparaison avec des réglages de zones
    [IEV ref 448-14-01]

    Дистанционные защиты применяются в сетях сложной конфигурации, где по соображениям быстродействия и чувствительности не могут использоваться более простые максимальные токовые и токовые направленные защиты.
    Дистанционной защитой определяется сопротивление (или расстояние — дистанция) до места КЗ, и в зависимости от этого защита срабатывает с меньшей или большей выдержкой времени. Следует уточнить, что современные дистанционные защиты, обладающие ступенчатыми характеристиками времени, не измеряют каждый раз при КЗ значение указанного выше сопротивления на зажимах измерительного органа и не устанавливают в зависимости от этого большую или меньшую выдержку времени, а всего лишь контролируют зону, в которой произошло повреждение. Время срабатывания защиты при КЗ в любой точке рассматриваемой зоны остается неизменным. Каждая защита выполняется многоступенчатой, причем при КЗ в первой зоне, охватывающей 80-85% длины защищаемой линии, время срабатывания защиты не более 0,15 с. Для второй зоны, выходящей за пределы защищаемой линии, выдержка времени на ступень выше и колеблется в пределах 0,4-0,6 с. При КЗ в третьей зоне выдержка времени еще более увеличивается и выбирается так же, как и для направленных токовых защит.
    На рис. 7.15 показан участок сети с двухсторонним питанием и приведены согласованные характеристики выдержек времени дистанционных защит (ДЗ). При КЗ, например, в точке К1 — первой зоне действия защит ДЗ3 и ДЗ4 — они сработают с минимальным временем соответственно t I3 и t I4. Защиты ДЗ1 и ДЗ6 также придут в действие, но для них повреждение будет находиться в III зоне, и они могут сработать как резервные с временем t III1 и t III6 только в случае отказа в отключении линии БВ собственными защитами.

    Рис. 7.14. Размещение токовых направленных защит нулевой последовательности на участке сетей и характеристики выдержек времени защит:
    Р31-Р36 — комплекты токовых направленных защит нулевой последовательности

    Рис. 7.15. Защита участка сети дистанционными защитами и характеристики выдержек времени этих защит:
    ДЗ1-ДЗ6 — комплекты дистанционных защит; l3 и l4 — расстояния от мест установки защит до места повреждения

    При КЗ в точке К2 (шины Б ) оно устраняется действием защит ДЗ1 и ДЗ4 с временем t II1 и t II4.
    Дистанционная защита — сложная защита, состоящая из ряда элементов (органов), каждый из которых выполняет определенную функцию. На рис. 7.16 представлена упрощенная схема дистанционной защиты со ступенчатой характеристикой выдержки времени. Схема имеет пусковой и дистанционный органы, а также органы направления и выдержки времени.
    Пусковой орган ПО выполняет функцию отстройки защиты от нормального режима работы и пускает ее в момент возникновения КЗ. В качестве такого органа в рассматриваемой схеме применено реле сопротивления, реагирующее на ток I р и напряжение U p на зажимах реле.
    Дистанционные (или измерительные) органы ДО1 и ДО2 устанавливают меру удаленности места КЗ.
    Каждый из них выполнен при помощи реле сопротивления, которое срабатывает при КЗ, если

    где Z p — сопротивление на зажимах реле; Z — сопротивление защищаемой линии длиной 1 км; l — длина участка линии до места КЗ, км; Z cp — сопротивление срабатывания реле.
    Из приведенного соотношения видно, что сопротивление на зажимах реле Z p пропорционально расстоянию l до места КЗ.
    Органы выдержки времени ОВ2 и ОВ3 создают выдержку времени, с которой защита действует на отключение линии при КЗ во второй и третьей зонах. Орган направления OHM разрешает работу защиты при направлении мощности КЗ от шин в линию.
    В схеме предусмотрена блокировка БН , выводящая защиту из действия при повреждениях цепей напряжения, питающих защиту. Дело в том, что если при повреждении цепей напряжение на зажимах защиты Uр=0 , то Zp=0 . Это означает, что и пусковой, и дистанционный органы могут сработать неправильно. Для предотвращения отключения линии при появлении неисправности в цепях напряжения блокировка снимает с защиты постоянный ток и подает сигнал о неисправности цепей напряжения. Оперативный персонал в этом случае обязан быстро восстановить нормальное напряжение на защите. Если по какой-либо причине это не удается выполнить, защиту следует вывести из действия переводом накладки в положение «Отключено».

    Рис. 7.16. Принципиальная схема дистанционной защиты со ступенчатой характеристикой выдержки времени

    Дистанционная защита

    Органы дистанционной защиты, время действия которой зависит от расстояния (дистанции) от места установки защиты до точки КЗ. Основные требования, предъявляемые к реле сопротивления. Классификация схем дистанционных защит, их достоинства и оценка.

    Рубрика Физика и энергетика
    Вид презентация
    Язык русский
    Дата добавления 17.11.2020
    Размер файла 311,2 K

    Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

    Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

    HTML-версии работы пока нет.
    Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.

    Подобные документы

    Назначение и принцип действия дистанционной защиты. Виды характеристик срабатывания защит. Функциональная упрощенная схема (в однолинейном исполнении) дистанционной направленной трёхступенчатой защиты. Реле сопротивления, его функция и схема включения.

    лекция [520,9 K], добавлен 27.07.2013

    Понятие и основные функции дистанционной защиты. Расчет дистанционной защиты со ступенчатой характеристикой сопротивления срабатывания реле. Определение защиты от внешних коротких замыканий и от перегрузки трансформатора, междуфазных коротких замыканий.

    контрольная работа [550,7 K], добавлен 27.02.2013

    Выбор защит, установленных на воздушных линиях. Расчет направленной поперечной дифференциальной и дистанционной защит. Проверка по остаточному напряжению. Подбор генераторов и трансформаторов. Определение параметров измерительной схемы реле сопротивления.

    курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.12.2012

    Выбор видов и места установки релейных защит для элементов схемы, расчёт параметров защиты линий при коротких замыканиях, защит трансформатора, параметров дифференциальной защиты при перегрузках (продольной и с торможением). Газовая защита и её схема.

    курсовая работа [365,1 K], добавлен 21.08.2012

    Понятие и назначение релейной защиты, принцип ее работы и основные элементы. Технические характеристики и особенности указательного реле РУ–21, промежуточного реле РП–341, реле прямого действия ЭТ–520, реле тока РТ–80, реле напряжения и времени.

    практическая работа [839,9 K], добавлен 12.01.2010

    Выбор и обоснование устанавливаемых релейных защит линии электроснабжения. Планирование и расчет типичных аварийных режимов. Уставки защит и оценка их чувствительности. Расчет дистанционной защиты, токовой отсечки, защиты нулевой последовательности.

    курсовая работа [486,3 K], добавлен 18.01.2015

    Выбор вида защиты и автоматики для систем электроснабжения, тока срабатывания защиты и срабатывания реле. Расчёт коэффициента чувствительности выбранных защит в основной и резервируемой зоне. Проверка трансформаторов тока для проектируемых защит.

    курсовая работа [317,0 K], добавлен 22.03.2014

    Изучение сущности и особенностей релейной защиты. Классификация реле и конструкция вторичных реле. Особенности токовой защиты, применяемой для защиты от междуфазных коротких замыканий и от однофазных замыканий на землю. Проверка, ремонт и наладка реле.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 05.11.2010

    Оценка типов защит, устанавливаемых на трансформаторе заданной мощности и питающей линии 110 кВ. Расчет токов короткого замыкания и дифференциальной защиты на реле РНТ-565. Максимальная токовая защита от перегрузок. Наименьшее сопротивление нагрузки.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 01.10.2014

    Расчет параметров срабатывания дистанционных защит от коротких замыканий. Составление схемы замещения. Расчет уставок токовых отсечек. Выбор трансформаторов тока и проверка чувствительности защит. Проверка остаточного напряжения на шинах подстанций.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 04.05.2015

    Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
    PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
    Рекомендуем скачать работу.

    Задание

    Выполнить расчет релейной защиты элемента электроэнергетической сети:

    1. выбрать тип и основные параметры элемента защиты (марка провода, тип опор, длина, схему прилегающей сети) и режим его работы;
    2. рассчитать резервную защиту элемента сети:
      1. рассчитать схему замещения элемента сети;
      2. выбрать реле защиты и схему его включения;
      3. рассчитать основные режимы короткого замыкания;
      4. рассчитать уставки защиты;
      5. выполнить расчет чувствительности защиты;
        1. сделать выводы по расчету;
        2. нарисовать схему включения защиты на формате А3.

    Заданный элемент сети – двухцепная линия электропередачи (ЛЭП).

    Введение

    Любая электроэнергетическая система (ЭЭС) состоит из трех подсистем: генерации, распределения и передачи, потребления (приемники электроэнергии). Линии электропередачи (ЛЭП) входят во вторую подсистему. Они позволяют передавать электроэнергию на значительные расстояния с минимальными потерями. В условиях роста производства и потребления электроэнергии наиболее экономичны ЛЭП высоких классов напряжения.

    Особенность ЛЭП в том, что это протяженные объекты энергетики. Длина современных воздушных линий напряжением 110 кВ и выше колеблется от нескольких десятков до нескольких сотен километров. Одна ЛЭП может проходить по территории нескольких регионов или государств. С другой стороны, это самые распространенные объекты энергетики, поскольку центры генерации и центры нагрузок не всегда совпадают, а единичные мощности электростанций и пропускная способность ЛЭП несоизмеримы. На надежность работы воздушных ЛЭП значительное влияние оказывают неблагоприятные внешние факторы: сложные погодные условия, неправильные действия ремонтного и оперативного персонала. Кабельные ЛЭП высокого напряжения в Единой энергетической системе Российской Федерации (ЕЭС РФ) встречаются достаточно редко, так как по сложности и стоимости они значительно превосходят воздушные линии. Они встречаются в системах электроснабжения городских районов и крупных промышленных зон.

    С учетом этих особенностей можно сказать, что ЛЭП – это наиболее часто повреждаемые объекты (опыт эксплуатации подтверждает это). Повреждения в кабельных и воздушных сетях составляют 45% от общего числа повреждений ЭЭС.

    Защиты объектов электроэнергетики делятся на основные и резервные. К основным относятся защиты с абсолютной селективностью, либо же максимально охватывающие ЛЭП. Для ЛЭП высокого и сверхвысокого напряжений такими защитами выступают продольные дифференциальные токовые, дифференциально-фазные высокочастотные защиты. Резервные предназначены для работы в случае отказа основных защит, либо при выводе их в ремонт. Это, обычно, дистанционные, токовые, токовые направленные защиты.

    Выбор схемы сети

    Рисунок 1 – Исходная схема

    Выбор типа и основных параметров элемента защиты

    Напряжение номинальное, кВ

    Тип трансформатора №1

    Тип трансформатора №2

    Тип трансформатора №3

    U с=6,3 кВ, Хс=0,12 о.е., S с =600 МВА

    Таблица 1 — Характеристики сталеалюминевых проводов (ГОСТ 839-80Е)

    Расчетное сечение, мм 2

    Расчетный диаметр провода, мм

    Сопротивление постоянному току при 20 ○ С, Ом/км, не более

    Выбор сечения проводов ЛЭП:

    • по условию потери энергии на корону сечения проводов должны быть не менее минимально допустимых значений, установленных правилами (1) для ЛЭП разных напряжений: 110 кВ –70 мм 2 .
    • Также следует помнить, что для каждой ступени номинального напряжения ЛЭП возможно применять провода напряжением не выше: 110 кВ и 150 кВ – 240 мм 2 .

    При выборе марок проводов на вновь сооружаемых линиях напряжением 110кВ и выше применяются сталеалюминиевые провода.

    • В районах с толщиной стенки гололеда до 20 мм2 при площади сечения до 185 мм2 – с отношением А:С = 6,0 …6,25(2)

    Таблица 2 – Унифицированные и типовые железобетонные опоры 110 кВ

    Тип и условное обозначение

    Расчетные пролеты, м

    Расход материалов: бетона, м 3 /стали, кг

    Промежуточная двухцепная свободностоящая ПБ110-8

    Расчет удельного полного сопротивления ЛЭП:

    Погонное реактивное сопротивление прямой (обратной) последовательности рассчитываем для одной цепи по формуле (для линий х 2 =х 1 .):

    R пр — радиус провода, см;

    Полное сопротивление провода прямой (обратной) последовательностей:

    =50()=9,9+ j 20,0652, Ом

    Погонное сопротивление нулевой последовательности линий равно:

    где D з -эквивалентная глубина возврата тока через землю, м;

    R ср -средний геометрический радиус системы проводников трех фаз линии, м.

    У трехфазной линии, имеющей по одному проводнику в фазе:

    Полное сопротивление провода нулевой последовательности:

    =50*()=17,4+ j 71,4016, Ом

    Активная проводимость линии соответствует двум видам потерь активной мощности: от тока утечки через изоляторы и на корону.

    При расчете установившихся режимов сетей до 220 кВ активная проводимость практически не учитывается (3).

    Исходя из руководящих указаний, при расчете токов короткого замыкания в сетях 110 кВ можно сделать следующее упрощение: поперечную емкость линии при напряжении 110 кВ и протяженности менее 150 км не учитывать (4).

    Учет взаимной индукции

    Параллельные линии, равно как и трос, оказывают влияние только на величины нулевой последовательности.

    Сопротивление взаимной связи между проводами одной цепи и тремя проводами другой цепи определяют по выражению, учитывающему взаимную индуктивность цепей, общее для них сопротивление земли.

    где — ширина коридора между линиями.

    Таблица 3 – Расчетные данные ВЛ 110 кВ со сталеалюминевыми проводами (на 50 км)

    Номинальное сечение провода, мм 2

    R , Ом при +20 0 С

    Расчет сопротивления трансформаторов:

    Таблица 4 – Трансформатор №1 (соединение обмоток треугольник / звезда с нулем)

    Ном. Мощность МВА

    Таблица 5 – Трансформатор №2 (соединение обмоток звезда с нулем / треугольник)

    Таблица 6 – Трансформатор №3 (соединение обмоток звезда / треугольник)

    * У – климатическое исполнение трансформатороы по ГОСТ 15150-69 и 15543-70 с дополнительными условиями: среднесуточная температура воздуха не более 30С, среднегодовая температура не более 20С, температура охлаждающей воды не более 25С у входа в охладитель.

    Расчет активного, реактивного сопротивлений и проводимости трансформатора №1:

    Расчет активного, реактивного сопротивлений и проводимостей трансформатора №2:

    Расчет активного, реактивного сопротивлений и проводимостей трансформатора №3:

    Таблица 7 — Расчетные параметры трансформаторов

    Активное сопротивление, Ом

    Реактивное сопротивление, Ом

    Активноая проводимость, 10 -6 См

    Расчет сопротивления генератора, системы и нагрузки:

    Таблица 8 – Технические данные турбогенератора

    Таблица 9 – Расчетные параметры турбогенератора

    Индуктивные сопротивления, о.е.

    Емкость фазы относительно корпуса, мкФ

    Фаза статора R 1

    Рассчитаем сопротивление генератора, приведенное к высшей стороне трансформатора Т1, в именованных единицах:

    Рассчитаем сопротивление системы, приведенное к высшей стороне трансформатора Т2, в именованных единицах:

    Рассчитаем сопротивление нагрузки в именованных единицах, приняв коэффициент загрузки трансформатора 0,8 и :

    Выбор типа защит.

    Правила устройства электроустановок (ПУЭ) устанавливают:

    3.2.110. На одиночных линиях с односторонним питанием от многофазных замыканий следует устанавливать ступенчатые токовые защиты или ступенчатые защиты тока и напряжения. Если такие защиты не удовлетворяют требованиям чувствительности или быстроты отключения повреждения (см. 3.2.108), например на головных участках, или если это целесообразно по условию согласования защит смежных участков с защитой рассматриваемого участка, должна быть предусмотрена ступенчатая дистанционная защита. В последнем случае в качестве дополнительной защиты рекомендуется использовать токовую отсечку без выдержки времени.

    От замыканий на землю должна быть предусмотрена, как правило, ступенчатая токовая направленная или ненаправленная защита нулевой последовательности. Защита должна быть установлена, как правило, только с тех сторон, откуда может быть подано питание.

    Для линий, состоящих из нескольких последовательных участков, с целью упрощения допускается использование неселективных ступенчатых защит тока и напряжения (от многофазных замыканий) и ступенчатых токовых защит нулевой последовательности (от замыканий на землю) в сочетании с устройствами поочередного АПВ.

    3.2.111. На одиночных линиях, имеющих питание с двух или более сторон (последнее — на линиях с ответвлениями), как при наличии, так и при отсутствии обходных связей, а также на линиях, входящих в кольцевую сеть с одной точкой питания, от многофазных замыканий должна быть применена дистанционная защита (преимущественно трехступенчатая), используемая в качестве резервной или основной (последнее — только на линиях 110-220 кВ).

    В качестве дополнительной защиты рекомендуется использовать токовую отсечку без выдержки времени. В отдельных случаях допускается использовать токовую отсечку для действия при ошибочном включении на трехфазную закоротку в месте установки защиты, когда токовая отсечка, выполненная для действия в других режимах, не удовлетворяет требованию чувствительности (см. 3.2.26).

    От замыканий на землю должна быть предусмотрена, как правило, ступенчатая токовая направленная или ненаправленная защита нулевой последовательности.

    3.2.113. На параллельных линиях, имеющих питание с двух или более сторон, а также на питающем конце параллельных линий с односторонним питанием могут быть использованы те же защиты, что и на соответствующих одиночных линиях (см. 3.2.110 и 3.2.111).

    3.2.116. При выполнении основной защиты по 3.2.115 в качестве резервных следует применять:

    • от многофазных КЗ, как правило, дистанционные защиты, преимущественно трехступенчатые;
    • от замыканий на землю ступенчатые токовые направленные или ненаправленные защиты нулевой последовательности.

    На случай длительного выведения из действия основной защиты, указанной в 3.2.115, когда эта защита установлена по требованию быстроты отключения повреждения (см. 3.2.108), допускается предусматривать неселективное ускорение резервной защиты от замыканий между фазами (например, с контролем значения напряжения прямой последовательности).

    Выбор устройства защиты.

    На сегодняшний день существует множество хорошо зарекомендовавших себя фирм, предлагающих защиту линий высокого напряжения, как микропроцессорную, так и электромеханическую. Рассмотрим часть из них:

    • НТЦ Механотроника ШЗЛ-МТ-016. Шкаф резервной защиты и автоматики линий (обходного выключателя)

    Шкаф защиты линий ШЗЛ-МТ-016 предназначен для защиты линии 110 – 220 кВ, управления линейным и обходным выключателем с двумя электромагнитами отключения и одним электромагнитом включения.

    Шкаф содержит три цифровых терминала:

    1. Трёхступенчатая дистанционная защита (ДЗ) от междуфазных замыканий;
    2. Четырёхступенчатая токовая защита нулевой последовательности от КЗ на землю (ТЗНП);
    3. Трёхступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ) с комбинированным пуском по напряжению и контролем направления мощности;
    4. Защита от неполнофазного режима (ЗНФР);
    5. Защита от снижения напряжения (ЗСН) при включении выключателя;
    6. Функция устройства резервирования при отказе выключателя (УРОВ);
    7. Функция автоматического повторного включения (АПВ) с контролем синхронизма;
    8. Функция контроля завода пружины;
    9. Функция защиты электромагнитов включения и отключения высоковольтного выключателя от длительного протекания тока;
    10. Функция управления выключателем.
    • «Siprotec» фирмы Siemens. Шкаф резервной защиты линии и автоматики управления выключателем 110(220) кВ на базе терминалов серии «siprotec» фирмы Siemens AG

    Шкаф предназначен для установки терминалов резервной защиты линии 110(220) кВ.

    1 – терминал резервных защит серии «siprotec»

    2 – терминал автоматики и управления выключателем серии «siprotec»

    Защиты, установленные в шкафу, разделены на два независимых комплекта:

    комплект резервных защит линии серии «siprotec»;

    комплект автоматики и управления выключателем серии «siprotec».

    Резервные защиты выполнены на терминале, с использованием следующих функций:

    1. пятиступенчатая дистанционная защита с возможностью выбора полигональных характеристик (или круговых) с независимым регулированием Zср. при междуфазных КЗ и КЗ на землю,
    2. четырехступенчатая токовая направленная защита нулевой последовательности с возможностью блокирования в цикле АПВ и при бросках тока намагничивания,
    3. двухступенчатая максимальная токовая защита, которая может использоваться в качестве аварийной (с автоматическим вводом при неисправностях цепей напряжения).

    Кроме того, в терминале имеются:

    1. оперативное ускорение и ускорение при включении на КЗ;
    2. блокировка при качаниях;
    3. блокировка при неисправностях цепей напряжения;
    4. блокирование любой ступени от внешних и/или внутренних сигналов;
    5. УРОВ;
    6. проверка направления измерений и чередования фаз вращения;
    7. защита от неполнофазного режима;
    8. возможность непосредственного воздействия на выходную логику терминала сигналов внешних защит.
    9. функция определения места повреждения.

    Автоматика управления выключателем выполнена на терминале с использованием следующих функций:

    1. функция автоматического повторного включения с контролем напряжения и синхронизма и контролем готовности выключателя (АПВ может быть однократным или многократным, до 8 попыток АПВ);
    2. функция резервирования отказа выключателя УРОВ с контролем тока, с пуском от внешних защит, с 2-мя ступенями действия на отключение (1ст. – действие на «себя», 2ст. – действие на отключение смежных выключателей).;
    3. Контроль цепей отключения;
    4. Проверка направления измерений и чередования фаз вращения;

    Дополнительно в терминале предусмотрены:

    1. 4 группы уставок;
    2. свободнопрограммируемые оптронные входы и выходные промежуточные реле;
    3. измерение режимных параметров;
    4. осциллографирование переходных процессов и регистрация аварийных событий.
    • Шкафы дистанционной и токовой защит линий: ШДЭ2801, ШДЭ2802.

    Шкафы типов ШДЭ2801, ШДЭ2802 предназначены для использования в качестве основной или резервной защиты линий 110-220кV с двухсторонним питанием, а также в качестве резервной защиты линий 330кV, не оборудуемых ОАПВ, на которых характер электромагнитных процессов мало отличается от таковых на линиях 220 кV.

    Шкаф защиты типа ШДЭ-2801 содержит:

    1. трехступенчатую дистанционную защиту (ДЗ) для защиты ВЛ от всех видов междуфазных коротких замыканий (КЗ): двухфазных, двухфазных на землю и трехфазных.
    2. устройство блокировки ДЗ при неисправности цепей переменного напряжения (БН).
    3. устройство блокировки ДЗ при качаниях (БК).
    4. междуфазную токовую отсечку (МФТО). МФТО применяется как дополнительная защита от междуфазных КЗ ввиду ее простоты, дешевизны, надежности и быстродействия.
    5. четырехступенчатую токовую защиту нулевой последовательности (ТЗНП) для защиты ВЛ от КЗ на землю (однофазных и двухфазных). Более короткое и простое название данной защиты — земляная защита (ЗЗ).
    6. реле тока для устройства резервирования отказов выключателей (УРОВ).
    7. блок питания мощностью 50 Вт.

    Шкаф защит типа ШДЭ-2802 содержит два комплекта защит: основной и резервный.

    1. Основной комплект защит полностью идентичен защитам шкафа ШДЭ-2801 и содержит трехступенчатую ДЗ с БН и БК, МФТО, четырехступенчатую ЗЗ, реле тока для УРОВ и блок питания мощностью 50 Вт.
    2. Резервный комплект защит содержит упрощенные двухступенчатую ДЗ и двухступенчатую ЗЗ и блок питания мощностью 20 Вт.
    3. Каждый комплект обеспечивает защиту ВЛ от всех видов КЗ. При этом резервный комплект обеспечивает ближнее резервирование защит, основной комплект — дальнее резервирование.
    • ОАО «ВНИИР». Интеллектуальное электронное устройство дистанционной защиты линии REL670

    Интеллектуальное электронное устройство REL 670 выполняет функции защиты, управления и мониторинга воздушных линий и силовых кабелей в сетях с глухозаземленной нейтралью. Устройство применяется для защиты линий любого напряжения, в том числе сверхвысокого.

    В REL670 реализована полносхемная дистанционная защита с независимым селектором поврежденных фаз, функцией обнаружения качаний и блокировкой при неисправностях в цепях напряжения. Встроенная функция отстройки от нагрузки позволяет избежать неверных срабатываний на сильно нагруженных линиях.

    REL 670 содержит полный функциональный набор по управлению присоединением. Одно-, двух- и/или трехфазное автоматическое повторное включение имеет логику приоритетов, которая позволяет работать по принципу «ведущий-ведомый» в схемах с несколькими выключателями на присоединение. АПВ взаимодействует с функцией контроля синхронизма для реализации быстродействующего АПВ или АПВ с выдержкой времени.

    Терминал также содержит токовые резервные защиты, защиту от перегрузки, УРОВ, многофункциональные защиты по току и напряжению и др.

    1. полносхемная 5-ти ступенчатая защита
    2. селектор поврежденных фаз с отстройкой от нагрузочного режима и логика ускорения при включении на КЗ
    3. функция обнаружения качаний в системе
    4. логика предпочтения выбора фаз
    5. логика, учитывающая реверс тока для параллельных линий
    6. логика отключения конца со слабым питанием
    7. защита от проскальзывания полюсов
    1. быстродействующая максимальная токовая защита и токовая защита нулевой последовательности
    2. четырехступенчатая максимальная токовая защита и токовая защита нулевой последовательности
    3. чувствительная защита от замыканий на землю
    4. защита от тепловой перегрузки
    5. защита от обрыва фазы
    1. защита ошиновки
    2. защита от рассогласования полюсов выключателя
    3. Контроль вторичных цепей:
    4. контроль исправности цепей переменного напряжения и тока.
    • ООО «ИЦ «Бреслер» устройство резервной защиты линии «Бреслер ШЛ 2606.14»

    Устройства защиты и автоматики типа «Бреслер ШЛ 2606» предназначены для защиты воздушных двухконцевых или многоконцевых линий электропередачи: основных защит с использованием ВЧ-каналов связи (Бреслер ШЛ 2606.13) и комплект резервных защит (Бреслер ШЛ 2606.14).

    Функции шкафа Бреслер ШЛ 2606.14:

    1. Дистанционная защита (ДЗ) от междуфазных и земляных замыканий.
    2. Токовая направленная защита нулевой последовательности (ТНЗНП).
    3. Алгоритмы ускорения ДЗ и ТНЗНП и телеотключения по каналам связи с защитой на противоположном конце линии.
    4. Токовая отсечка.
    5. Ненаправленная МТЗ.
    6. Индивидуальное УРОВ присоединения.
    7. Защита от непереключения фаз (ЗНФ) и неполнофазного режима (ЗНФР).

    Все представленные защиты удовлетворяют требованиям ПУЭ, но каждая обладает индивидуальными особенностями. В работе рассматривается шкаф резервной защиты линий «Бреслер ШЛ 2606.14», так как он содержит весь необходимый набор функций для осуществления резервной защиты линий напряжением 110-220 кВ и дополнительно реализует функцию МТЗ, а так же лишен недостатков электромеханических защит по большому времени действия и отсутствию самодиагностики. Защиты (ДЗ и ТНЗНП) выполнены с большим числом ступеней, что позволяет добиться необходимой чувствительности и зоны охвата. Старшие ступени защит выполняют дополнительные задачи, связанные с логикой работы устройства.

    Расчет токов.

    Макимальный нагрузочный режим.

    Рисунок 2 – Схема замещения максимального нагрузочного режима

    Примем, что в максимальном нагрузочном режиме трансформатор Т2 загружен на 100%, следовательно протекающая по нему мощность равна 80МВА. Мощность, протекающая по защищаемому объекту в данном случае равна МВА. Максимальный ток будет протекать по защищаемой линии при отключенной параллельной цепи.

    Определим угол между ЭДС генератора и системы.

    Расчет токов КЗ.

    Расчет токов трехфазных КЗ.

    Рисунок 3 – Схема замещения КЗ в конце смежного объекта

    Ток на смежной линии:

    Рисунок 4 – Схема замещения КЗ за трансформатором

    Ток в месте установки защиты:

    Рисунок 5 – Схема замещения КЗ в конце смежного объекта без учета системы

    Ток в защищаемой линии равен половине тока КЗ:

    Ток на смежной линии:

    Расчет токов Однофазных КЗ.

    При расчете токов однофазных КЗ необходимо учитывать явление взаимной индукции, проявляющееся в значении сопротивления нулевой последовательности. При расчете токов КЗ будем использовать правило эквивалентности прямой последовательности. Для правильного учета взаимной индукции при составлении схем замещения нулевой последовательности рассмотрим три случая:

    Рисунок 6 – Схема двухцепной линии при работе обеих цепей

    Рисунок 7 – Схема двухцепной линии при работе одной цепи

    Рисунок 8 – Схема двухцепной линии при работе одной цепи и заземленной второй

    Учитывая режим работы параллельной линии при составлении схем замещения нулевой последовательности при расчете токов КЗ используем правило эквивалентности прямой последовательности.

    Заметим, что сопротивление нулевой последовательности будет минимальным при отключенной и заземленной с обеих сторон параллельной линии.

    Рисунок 9 – Схема замещения КЗ в конце защищаемой линии

    1. Рассмотрим однофазное КЗ на шинах удаленной подстанции при отключенной системе.

    Рисунок 10 – Схема замещения КЗ в конце защищаемой линии без учета системы

    1. Рассмотрим однофазное КЗ в конце смежного объекта при отключенной системе.

    Рисунок 11 – Схема замещения КЗ в конце смежного объекта без учета системы

    Выбор уставок

    В формулах для расчета сопротивления срабатывания учитываются следующие коэффициенты:

    а) коэффициент δ = (0.07÷0.1) – погрешность, вызванная неточностью расчета первичных электрических величин (влияет как в сторону увеличения, так и уменьшения защищаемой зоны), и необходимый запас, о.е.

    б) коэффициенты α и β – погрешности трансформаторов тока и трансформаторов напряжения и релейной аппаратуры (α – в сторону уменьшения, а β – в сторону увеличения защищаемой зоны). Погрешности трансформаторов тока действуют в сторону уменьшения защищаемой зоны, а трансформаторов напряжения и реле (из-за разброса характеристики) – в сторону увеличения или уменьшения защищаемой зоны, поэтому коэффициент α должен быть принят больше коэффициента β. Значения коэффициентов рекомендуется принимать: α = 0.1 и β = 0.05 о.е. Эти значения не учитывают погрешностей индукционных реле при токах, меньших тока точной работы. Указанные значения коэффициентов могут быть уточнены при наладке защиты

    Выбор уставок и проверка чувствительности измерительных органов дистанционной защиты (ДЗ)

    Расчет уставок измерительных органов для междуфазных КЗ.

    1. Первичное сопротивление срабатывания первой ступени , выполняемой без выдержки времени, на линиях с двухсторонним питанием выбирается для случая металлического КЗ исходя из условия отстройки от коротких замыканий на шинах подстанции, примыкающей к противоположному концу линии:

    где Zл – первичное сопротивление прямой последовательности защищаемой линии, Ом.

    1. Первичное сопротивление срабатывания второй ступени , выполняемой с выдержкой времени, на линиях с двухсторонним питанием выбирается для случая металлического КЗ, исходя из условий:

    Согласование с первой ступенью защиты смежного участка:

    Допустим, что на смежном объекте установлена защита с ВЧ связью, следовательно, согласование должно производиться в режиме, когда на рассматриваемом участке работает одна линия, а на смежном – две:

    Рисунок 12 – Схема для расчета уставки второй ступени ДЗ

    где Zл – первичное сопротивление прямой последовательности защищаемой линии, Ом; Zл. СМ – первичное сопротивление прямой последовательности смежной линии, Ом; Кток – коэффициент токораспределения, равный отношению первичного тока в защите к току в смежной линии при КЗ в конце смежной линии, о.е.

    Исходя из расчета токов КЗ:

    Отстройка от коротких замыканий на шинах низшего (среднего) напряжения подстанции, примыкающей к противоположному концу линии:

    где Zл – первичное сопротивление прямой последовательности защищаемой линии, Ом; Zотв – первичное сопротивление ответвления, включающее в себя сопротивление линии ответвления Zл.отв (если она есть) и сопротивление трансформатора ответвления Zтр.отв, Ом.

    Исходя из расчета токов КЗ:

    Согласование с первой ступенью защиты на удаленном конце при каскадном отключении повреждения на параллельной линии:

    Рисунок 13 – Схема для расчета уставки второй ступени ДЗ при каскадном отключении

    где Zл – первичное сопротивление прямой последовательности защищаемой линии, Ом; – первичное сопротивление срабатывания первой ступени защиты на удаленном конце, Ом; – коэффициент токораспределения, равный отношению тока в рассматриваемой защите к току на параллельной линии при КЗ в начале параллельной линии, о.е.

    Рассматривая КЗ в начале параллельной линии упрощенно можно представить его как КЗ на шинах, в данном случае примем, что на удаленном конце установлена ДЗ, тогда можно считать:

    Для рассматриваемого случая получаем:

    В качестве уставки выбирается наименьшее из рассчитанных значений:

    Проверка чувствительности второй ступени дистанционной защиты производится при металлическом КЗ в конце защищаемого участка по формуле:

    где – первичное сопротивление срабатывания второй ступени защиты, Ом; – первичное сопротивление защищаемой линии, Ом.

    Так как защита используется в качестве резервной, то условие выполняется, следовательно, не требуется использование 4ой ступени защиты.

    Выдержка времени второй ступени принимается равной:

    где – время срабатывания защиты, с которой производится согласование, мс; =300÷500 – ступень селективности, мс.

    Время согласования защиты выбирается с учетом следующего:

    Согласование производится с первой ступенью дистанционной защиты смежной линии

    Уставку «DT6» задаем равной 420 мс.

    1. Третья ступень выполняет функцию дальнего резервирования и предназначена для защиты смежного участка линии и присоединений (ЛЭП и трансформаторов), отходящих от шин противоположной подстанции.

    Уставка срабатывания выбирается по условию отстройки от максимального тока нагрузки линии:

    где – первичное минимальное рабочее напряжение в месте установки защиты, В; – коэффициент отстройки, о.е; – коэффициент возврата реле сопротивления, о.е; – первичный максимальный ток нагрузки (рабочий максимальный), А; – угол максимальной чувствительности реле сопротивления, град; – угол сопротивления, обусловленный нагрузкой, град.

    Чувствительность третьей ступени проверяется при металлическом КЗ в конце зоны резервирования:

    где – первичное сопротивление срабатывания третьей ступени защиты, Ом; Zл – первичное сопротивление защищаемой линии, Ом; Zл.см – первичное сопротивление смежной линии, Ом; kток – коэффициент токораспределения, равный отношению тока в защите к току на смежной линии при КЗ в конце смежной линии, о.е. При определении коэффициента чувствительности рассматриваются такие режимы, при которых значение kток минимально.

    Исходя из расчетов токов КЗ:

    Выдержка времени третьей ступени рассматриваемой защиты выбирается исходя из условия согласования с предпоследней ступенью защиты смежного участка. Последней считается та ступень, которая отстроена от нагрузочного режима линии и выполняет функции дальнего резервирования:

    где – выдержка времени предпоследней ступени смежного участка, мс; – время действия УРОВ на смежной линии, мс; – ступень селективности, мс.

    Уставку «DT 10» задаем равной 1050 мс.

    Расчет уставок измерительных органов для земляных КЗ.

    Расчет выполняется по тому же алгоритму, что и для междуфазных КЗ. Для определения коэффициентов токораспределения расчетными видами КЗ выступают земляные замыкания.

    Выбор уставки коэффициента компенсации током нулевой последовательности k 0 :

    Для компенсации токов нулевой последовательности при замыканиях на землю используется комплексный коэффициент компенсации k 0 , что позволяет получать одинаковый замер сопротивления при однофазном, двухфазном и трехфазном замыканиях, а также при двойном замыкании на землю в различных точках линии.

    где и – первичные сопротивления прямой и нулевой последовательности защищаемой линии, Ом.

    Необходимо учитывать, что величина должна учитывать влияние взаимной индукции при наличии параллельной линии:

    1. Первичное сопротивление срабатывания первой ступени , выполняемой без выдержки времени, на линиях с двухсторонним питанием выбирается для случая однофазного металлического КЗ на шинах подстанции, примыкающей к противоположному концу линии:

    где Zл –сопротивление, определяемое из расчета КЗ, Ом.

    1. Первичное сопротивление срабатывания второй ступени , выполняемой с выдержкой времени, на линиях с двухсторонним питанием выбирается для случая металлического КЗ, исходя из условий:

    Согласование с первой ступенью защиты смежного участка:

    Допустим, что на смежном объекте установлена защита с ВЧ связью, следовательно, согласование должно производиться в режиме, когда на рассматриваемом участке работает одна линия, а на смежном – две:

    Рисунок 14 – Схема для расчета уставки второй ступени ДЗ для фазного контура

    где Zл – первичное сопротивление прямой последовательности защищаемой линии, Ом; Zл. СМ – первичное сопротивление прямой последовательности смежной линии, Ом; Кток – коэффициент токораспределения, равный отношению первичного тока в защите к току в смежной линии при КЗ в конце смежной линии, о.е.

    Исходя из расчета токов КЗ:

    Согласование с первой ступенью защиты на удаленном конце при каскадном отключении повреждения на параллельной линии:

    Рисунок 15 – Схема для расчета уставки второй ступени ДЗ при каскадном отключении для фазного контура

    где Zл – первичное сопротивление прямой последовательности защищаемой линии, Ом; – первичное сопротивление срабатывания первой ступени защиты на удаленном конце, Ом; – коэффициент токораспределения, равный отношению тока в рассматриваемой защите к току на параллельной линии при КЗ в начале параллельной линии, о.е.

    Рассматривая КЗ в начале параллельной линии упрощенно можно представить его как КЗ на шинах, в данном случае примем, что на удаленном конце установлена ДЗ, тогда можно считать:

    Для рассматриваемого случая получаем:

    В качестве уставки выбирается наименьшее из рассчитанных значений:

    Проверка чувствительности второй ступени дистанционной защиты производится при металлическом КЗ в конце защищаемого участка по формуле:

    где – первичное сопротивление срабатывания второй ступени защиты, Ом; – первичное сопротивление защищаемой линии, Ом.

    Так как защита используется в качестве резервной, то условие выполняется, следовательно, не требуется использование 4ой ступени защиты.

    Выдержка времени второй ступени принимается равной:

    где – время срабатывания защиты, с которой производится согласование, мс; =300÷500 – ступень селективности, мс.

    Время согласования защиты выбирается с учетом следующего:

    Согласование производится с первой ступенью дистанционной защиты смежной линии

    Уставку «DT7» задаем равной 420 мс.

    1. Третья ступень выполняет функцию дальнего резервирования и предназначена для защиты смежного участка линии и присоединений (ЛЭП и трансформаторов), отходящих от шин противоположной подстанции.

    Уставка срабатывания выбирается по условию отстройки от максимального тока нагрузки линии:

    где – первичное минимальное рабочее напряжение в месте установки защиты, В; – коэффициент отстройки, о.е; – коэффициент возврата реле сопротивления, о.е; – первичный максимальный ток нагрузки (рабочий максимальный), А; – угол максимальной чувствительности реле сопротивления, град; – угол сопротивления, обусловленный нагрузкой, град.

    Чувствительность третьей ступени проверяется при металлическом КЗ в конце зоны резервирования:

    где – первичное сопротивление срабатывания третьей ступени защиты, Ом; Zл – первичное сопротивление защищаемой линии, Ом; Zл.см – первичное сопротивление смежной линии, Ом; kток – коэффициент токораспределения, равный отношению тока в защите к току на смежной линии при КЗ в конце смежной линии, о.е. При определении коэффициента чувствительности рассматриваются такие режимы, при которых значение kток минимально.

    Исходя из расчетов токов КЗ:

    Выдержка времени третьей ступени рассматриваемой защиты выбирается исходя из условия согласования с предпоследней ступенью защиты смежного участка. Последней считается та ступень, которая отстроена от нагрузочного режима линии и выполняет функции дальнего резервирования:

    где – выдержка времени предпоследней ступени смежного участка, мс; – время действия УРОВ на смежной линии, мс; – ступень селективности, мс.

    Уставку «DT 11» задаем равной 1050 мс.

    Выберем трансформаторы тока 600/5 и трансформаторы напряжения 110000/100 тогда для расчета уставки необходимо определить:

    Выбор уставок и проверка чувствительности измерительных органов ТНЗНП

    Ток срабатывания первой ступени ТНЗНП при выполнении ее без выдержки времени выбирается по условиям отстройки от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты:

    где – коэффициент надежности, о.е;

    – максимальный расчетный утроенный первичный ток нулевой последовательности, протекающий через защиту при КЗ на шинах противоположной подстанции, А.

    определяется в режиме, когда на защищаемом участке работает только одна линия, а вторая заземлена с обеих сторон, а на смежном участке работают обе линии

    Чувствительность первой ступени ТНЗНП проверим при минимальном токе КЗ нулевой последовательности в месте установки защиты:

    где – минимальный утроенный ток нулевой последовательности в месте установки защиты при однофазном КЗ. Рассматривается минимальный режим работы генератора (напряжение генератора снижено на 5%) при отключенной системе и при работе обеих линий на защищаемом участке:

    Первая ступень не удовлетворяет требованиям по чувствительности.

    Ток срабатывания второй ступени защиты выбирается по условиям:

    1. Согласование с первой ступенью защиты предыдущей линии:

    где – коэффициент надежности, о.е;

    – расчетный ток – максимальный расчетный утроенный первичный ток нулевой последовательности, протекающий через защиту при замыкании на землю в конце зоны, защищаемой той ступенью, с которой происходит согласование, А.

    1. Отстройки от тока небаланса:

    где – коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле, ошибки расчета и необходимый запас, о.е;

    – коэффициент, учитывающий увеличение тока небаланса в переходном режиме, о.е;

    – ток небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока в установившемся режиме при рассматриваемых внешних КЗ между тремя фазами, А;

    – максимальное значение первичного фазного тока, проходящего в месте установки рассматриваемой защиты при внешнем трехфазном КЗ, А;

    – коэффициент небаланса, о.е.

    Уставку выбираем максимальной из условий:

    Чувствительность проверяем по формуле:

    где, – минимальный утроенный ток нулевой последовательности в месте установки защиты при однофазном КЗ в конце защищаемой линии в минимальном режиме, А.

    Вторая ступень удовлетворяет требованиям по чувствительности.

    Выдержка времени второй ступени защиты согласовывается с выдержками времени ступеней защит предыдущих элементов, с которыми производится согласование. В данном случае согласование производится с первой ступенью ТЗНП смежной линии:

    — выдержка времени ступени защиты смежного элемента.

    — время УРОВ смежного элемента.

    – ступень селективности, мс.

    Отстройка от второй ступени защиты смежного объекта:

    — коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле, ошибки расчетов, влияние апериодической составляющей и необходимый запас;

    Отстройки от тока небаланса в нулевом проводе:

    1. при трехфазном КЗ за трансформатором:

    Ток срабатывания выбирается наибольшим:

    Коэффициент чувствительности проверяется при КЗ на шинах противоположной подстанции:

    где, – минимальный утроенный ток нулевой последовательности в месте установки защиты при однофазном КЗ в конце защищаемой линии в минимальном режиме, А.

    Третья ступень не удовлетворяет требованиям по чувствительности.

    Выдержка времени третьей ступени защиты должна быть согласована с

    выдержками времени соответствующих ступеней защит предыдущих элементов.

    Согласование производится со второй ступенью защиты смежной линии:

    — выдержка времени ступени защиты смежного элемента.

    – ступень селективности, мс.

    Отстройка от суммарного тока небаланса в нулевом проводе, протекающего в максимальном нагрузочном режиме:

    где, k ОТС =1,25 — коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле, ошибки расчета и необходимый запас;

    k В =0,9 — коэффициент возврата;

    где, – ток при металлическом однофазном КЗ в конце зоны резервирования, А.

    Согласование производится с третьей ступенью защиты смежной линии:

    — выдержка времени ступени защиты смежного элемента.

    Выбор уставок и проверка чувствительности измерительных органов токовой отсечки (ТО)

    Токовая отсечка предназначена для отключения близких металлических КЗ в случае неисправности цепей напряжения. Она включает в себя 7 токовых ИО (три из них включены на фазные токи, один – на ток нулевой последовательности и ещё три – междуфазные токи).

    Выбор уставки измерительного органа фазного тока

    Уставки измерительных органов фазных токов выбираются одинаковыми I Aуст = I Вуст = I Суст = I Фуст . По условию селективности с защитами остальной сети отсечка без выдержки времени не должна работать за пределами защищаемой линии. Ток срабатывания выбирается большим из условий:

    где – коэффициент надежности, учитывающий погрешность в расчете тока КЗ и погрешность в токе срабатывания реле, о.е;

    – первичный максимальный расчетный ток в фазе в месте установки защиты при КЗ на шинах подстанции в конце линии, А.

    Ток КЗ рассчитывается для таких режимов работы системы и видов

    повреждений, при которых он оказывается наибольшим.

    В качестве расчетного принимается максимальный из токов, полученных при

    1. Рассматриваем трехфазное КЗ в конце линии при отключенной параллельной цепи в максимальном режиме (ЭДС генератора увеличено на 5% от номинального значения).
    1. Максимальный ток качаний можно рассчитать по выражению:

    где E – ЭДС генератора и системы, кВ. Для упрощения и считаются равными: ,

    – суммарное сопротивление между генератором и системой. Максимальный ток в месте установки защиты при качаниях будет протекать при работе одной цепи на своем участке и обеих цепей на смежном объекте.

    Определяем ток срабатывания:

    Зону действия отсечки определим по формуле:

    Таким образом, величина зоны охвата токовой отсечки не удовлетворяет требованию Xзоны > 20 %, согласно ПУЭ.

    Выбор уставки измерительного органа тока нулевой последовательности

    Ток срабатывания ИО тока нулевой последовательности выбирается исходя из следующих условий:

    где – коэффициент надежности, о.е;

    – максимальный расчетный первичный ток нулевой последовательности, протекающий через защиту при КЗ на шинах противоположной подстанции, А.

    Рисунок 16 – Схема для расчета уставки измерительного органа тока нулевой последовательности

    Так как , то расчетным видом КЗ является однофазное КЗ на землю.

    Определим ток срабатывания:

    Отстройка от токов небаланса:

    Выдержка времени защиты нулевой последовательности меньше времени действия защит от междуфазных КЗ, установленных на следующем участке, следовательно, защиту нужно отстраивать от небаланса при трехфазных КЗ в начале следующего участка:

    где – погрешность трансформаторов тока, при подборке их по кривым кратности предельной кратности (минимальное значение коэффициента принимается при небольших кратностях токов КЗ –, о.е;

    – максимальное значение первичного тока трехфазного КЗ при повреждении в начале следующего участка, А.

    Выбор уставки измерительного органа разности фазных токов I ФФ

    В данном измерительном органе происходит сравнение с максимальной из трех разностей токов фаз |I А — I B |, |I В – I C | или |I С – I A |.

    По условию селективности с защитами остальной сети отсечка без выдержки

    времени не должна работать за пределами защищаемой линии. Для линий с двусторонним питанием ток срабатывания ненаправленной отсечки должен удовлетворять условию:

    где – коэффициент надежности, учитывающий погрешность в расчете тока КЗ и погрешность в токе срабатывания реле, о.е;

    – первичная максимальная расчетная разность фазных токов в месте установки защиты при КЗ на шинах подстанции в конце линии, А.

    Ток КЗ рассчитывается для таких режимов работы системы и видов

    повреждений, при которых он оказывается наибольшим.

    В качестве расчетного принимается максимальный из токов, полученных при

    1. Рассматриваем трехфазное КЗ в конце линии при отключенной параллельной цепи в максимальном режиме (ЭДС генератора увеличено на 5% от номинального значения).
    1. Максимальный ток качаний можно рассчитать по выражению:

    где E – ЭДС генератора и системы, кВ. Для упрощения и считаются равными: ,

    – суммарное сопротивление между генератором и системой. Максимальный ток в месте установки защиты при качаниях будет протекать при работе одной цепи на своем участке и обеих цепей на смежном объекте.

    Определяем ток срабатывания:

    Уставки токовых защит задаются в процентах от номинального тока. При пересчете в первичных получается в процентах от номинального тока ТТ – 600 А.

    Выводы.

    В данной работе были произведены расчеты уставок резервной защиты двухцепой ЛЭП 110 кВ на базе шкафа фирмы “ООО ИЦ Бреслер” ШЛ 2606.14. По полученным данным можно сделать вывод, о применимости данной защиты для заданного объекта.

    Применение микропроцессорных устройств в релейной защите позволило снизить время срабатывания защит, точность и пределы задания уставок, повысило функциональность. Неоспоримыми плюсами микропроцессорных устройств являются регистрация и осциллографирование процессов (без внешних приборов), а так же постоянная самодиагностика.

    Блак уставок и схема подключения защиты внесены в Приложения.

    «Устройство дистанционной защиты линии REL650 Руководство по продукту Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту 2 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство . »

    Серия Relion® 650

    защиты линии REL650

    Руководство по продукту

    Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту

    2 1MRK 506 308-BEN

    Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту

    О данном документе:

    Идентификационный номер: 1MRK 506 308-BEN

    Дата издания: сентябрь 2009 г.

    Редакция: Перевел:

    Проверил:

    Утвердил:

    © Copyright 2009 ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

    Все права защищены __________ 20__ г 1MRK 506 308-BEN 3 Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Ограничение ответственности Данные, содержащиеся в настоящем руководстве, подлежат изменению без предварительного уведомления и не должны рассматриваться как обязательство компании ABB AB. Компания ABB AB не несет никакой ответственности за возможные ошибки, которые могут быть обнаружены в настоящем документе.

    © Авторское право компании ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы».

    Все права защищены.

    Торговые марки ABB и Relion – зарегистрированные торговые марки Группы компаний АВВ. Все остальные фирменные названия и названия продуктов, упомянутые в настоящем документе, могут являться торговыми марками или зарегистрированными торговыми марками соответствующих владельцев.

    4 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Содержание Описание

    Защиты по напряжению

    Защиты по частоте

    Контроль вторичных цепей

    Логика схем связи

    Базовые функции интеллектуального устройства

    Связь со станцией

    Описание аппаратного обеспечения

    1MRK 506 308-BEN 5 Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Описание Интеллектуальное электронное устройство (ИЭУ) дистанционной защиты линии REL650 REL650 предназначено для защиты, мониторинга и управления воздушными и кабельными линиями. Интеллектуальное устройство включает в себя расширенные функции с различными возможностями применения, а также аппаратное обеспечение, позволяющее удовлетворить специальным требованиям. Мощное интеллектуальное устройство обеспечивает дистанционную защиту всех типов воздушных и кабельных линий при любых типах заземлений электрической сети.

    Применение REL650 применяется для защиты, мониторинга воздушных и кабельных линий в сетях с глухозаземленной или заземленной через полное сопротивление нейтралью.

    Интеллектуальное устройство может использоваться на высоких уровнях напряжения.

    Устройство может использоваться для защиты сильно нагруженных и многоконцевых линий, для которых требуется быстрое трехфазное отключение.

    Полносхемная дистанционная защита обеспечивает защиту линий электропередачи с высокой чувствительностью и невысоким требованием к передаче сигналов на удаленный конец линии. Пять зон имеют полностью независимое измерение и уставки, обеспечивающие гибкость всех типов линий.

    Современное техническое решение гарантирует короткое время срабатывание порядка

    Автоматическое повторное включение (АПВ) включает функции приоритета для схем с одним выключателем. Данная функция взаимодействует с функцией контроля синхронизма с быстродействующим АПВ и АПВ с выдержкой времени.

    Функции быстродействующей максимальной токовой защиты от междуфазных замыканий и замыканий на землю (токовая отсечка), четырехступенчатой направленной или ненаправленной защита от междуфазных замыканий с выдержкой времени и максимальной токовой защиты, чувствительной защиты от замыканий на землю, защиты от тепловой перегрузки и две ступени защиты от повышения/понижения напряжения дают пользователю возможность удовлетворить любые требования к применению.

    Дистанционная защита и защита от замыканий на землю может осуществлять связь с удаленным концом линии в любой схеме ВЧ-защиты.

    Возможность расширенной логики, когда логика пользователя готовится при помощи графического инструмента, позволяет осуществить специальные применения.

    Регистрация анормальных режимов и определитель места повреждения позволяют осуществить послеаварийный анализ первичных анормальных режимов.

    Для нижеперечисленных применений были заданы два исполнения:

    Дистанционная защита с пятью зонами с полигональной характеристикой (A01) 6 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Дистанционная защита с пятью зонами с круговой характеристикой (A05) Исполнения сконфигурированы и готовы к использованию. Аналоговые входы/выходы и входы/выходы отключения заранее заданы для непосредственного использования.

    При оформлении заказа можно увеличить количество дискретных входов/выходов для Вашего применения. Другие сигналы должны подаваться, как требуется для каждого применения.

    Графический инструмент конфигурации обеспечивает простое и оперативное тестирование и ввод в эксплуатацию.

    Дистанционные защиты Дистанционная защита с пятью зонами и полигональной характеристикой ZQDPDIS Дистанционная защита с пятью зонами, полигональной характеристикой (ZQDPDIS) представляет собой полносхемную защиту с пятью зонами с тремя контурами повреждения для защиты от междуфазных повреждений, а также три контура для защиты от междуфазных замыканий на землю для каждой из независимых зон. Отдельные уставки для каждой зоны в направлении активного и реактивного сопротивления обеспечивают гибкость использования в качестве резервной защиты трансформатора, подключенного к воздушным линиям и кабелям различного типа и протяженности.

    ZQDPDIS вместе с селектором поврежденных фаз и отстройкой от нагрузочного режима, FDPSPDIS имеет возможность отстройки от режима нагрузки, что повышает вероятность обнаружения повреждений через высокое активное сопротивление на сильно нагруженных линиях (смотри рисунок 3).

    Встроенный алгоритм адаптивной компенсации нагрузочного режима предупреждает расширение зоны 1 дистанционной защиты при междуфазных КЗ на землю на сильно нагруженных линиях электропередачи.

    Зоны дистанционной защиты могут функционировать независимо друг от друга в направленном (прямом или обратном) или ненаправленном режиме работы. Это позволяет использовать их для защиты линий электропередачи и кабелей в сетях сложной конфигурации (например, в случае наличия параллельных или многоконцевых линий).

    Селектор поврежденных фаз с отстройкой от режима нагрузки для полигональной характеристики FDPSPDIS Сети электропередачи во многих случаях работают в режимах, близких к пределам устойчивости. Развитие энергосистем сдерживается по соображениям охраны окружающей среды, например, например, возникают сложности с получением разрешения на строительство новых линий электропередачи. Селектор поврежденных фаз (фазовый селектор) предназначен для точного выбора необходимого контура повреждения в зависимости от типа повреждения.

    Переключение большой нагрузки, общей для многих сетей электропередачи, может привести к сложности охвата активного сопротивления повреждения. Следовательно, функция имеет встроенный алгоритм отстройки от нагрузки, что позволяет увеличить уставку активного сопротивления как для селектора поврежденных фаз, так и для зон измерения без вмешательства в нагрузку.

    Дополнительные выходные сигналы селектора поврежденных фаз содержат важную информацию о поврежденных фазах, которая может использоваться для анализа повреждений.

    Кроме того, имеется функция выбора фазы на базе тока. Непрерывно измеряются трехфазный ток и утроенный ток нулевой последовательности, которые сравниваются с уставками.

    Дистанционная защита с пятью зонами и круговой характеристикой ZMOPDIS Дистанционная защита линии с круговой характеристикой срабатывания представляет собой полносхемную защиту с пятью зонами обнаружения междуфазных коротких замыканий и замыканий на землю. Способ полносхемного измерения позволяет использовать устройство для резервной защиты линий большой мощности с высокой чувствительностью и низкими требованиями к связи с удалённым концом. Пять зон имеют полностью независимое измерение и уставки, обеспечивающие для всех типов линий.

    Интеллектуальное устройство может использоваться для уровней высокого напряжения.

    Устройство может использоваться для защиты сильно нагруженных и многоконцевых линий, где требуется быстрое трёхполюсное отключение.

    Функция имеет встроенный алгоритм отстройки от режима нагрузки, что предупреждает расширение зоны охвата при междуфазных КЗ на землю на сильно нагруженных линиях в соответствии с рисунком 4.

    1MRK 506 308-BEN 15 Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Рисунок 4. Влияние отстройки от режима нагрузки на круговую характеристику срабатывания Зоны дистанционной защиты могут функционировать независимо друг от друга в направленном (прямом или обратном) или ненаправленном режиме работы (смещение).

    Это позволяет использовать их для защиты линий электропередачи и кабелей в сетях сложной конфигурации (например, в случае наличия параллельных или многоконцевых линий) и т.д.

    Выявление поврежденной фазы с отстройкой от нагрузочного режима FMPSPDIS Селектор повреждённых фаз (фазовый селектор) с отстройкой от режима нагрузки предназначен для точного выбора необходимого контура повреждения в зависимости от типа повреждения.

    В режимах больших нагрузок линий электропередачи область нахождения входного сопротивления может пересекаться с расширенной зоной дистанционной защиты и приводить к неправильному срабатыванию. Для исключения ложных срабатываний защиты используется алгоритм отстройки от режима нагрузки, который обеспечивает возможность увеличения уставки активного переходного сопротивления как для селектора поврежденных фаз, так и для зон дистанционной защиты.

    Выходные сигналы селектора повреждённых фаз содержат важную информацию о повреждённых фазах, которая может использоваться для анализа повреждений.

    Направленная защита полного сопротивления с полигональной и круговой характеристикой ZDNRDIR Органы полного сопротивления защиты от фазных замыканий на землю могут дополнительно контролироваться функцией направленности, которая использует симметричные составляющие.

    Логика предпочтения фазы PPLPHIZ Функция логика предпочтения фазы PPLPHIZ может применяться в сетях с изолированной и заземленной через высокое полное сопротивление нейтралью, когда требуется отключить только одну из повреждённых линий при двойном замыкании на землю.

    Логика предпочтения фазы запрещает отключение замыканий на землю при однофазных замыканиях на землю в сетях с изолированной и заземленной через высокое полное 16 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту сопротивление нейтралью, в которых такого рода замыкания не могут быть отключены дистанционной защитой. При двойных замыканиях на землю логика выбирает для измерения контур опережающей или отстающей фазы и инициирует ее отключение.

    Выбор контуров повреждения осуществляется из нескольких возможных комбинаций.

    Обнаружение качаний в энергосистеме ZMRPSB Качания в электрической части энергосистемы могут возникать после отключения больших нагрузок или после отключения мощных электростанций.

    Функция обнаружения качаний в энергосистеме (ZMRPSB) используется для обнаружения качаний мощности и блокирования выбранных зон дистанционной защиты.

    Возникновение токов короткого замыкания на землю во время качаний мощности может блокировать функцию обнаружения качаний, чтобы устранить повреждение.

    Логика автоматики при включении на повреждение ZCVPSOF Логика автоматики при включении на повреждение (ZCVPSOF) обеспечивает мгновенное (без выдержки времени) отключение линии при включении выключателя на повреждение.

    Для активизации данной функции предусматривается проверка того, что в предшествующем режиме линия была обесточена.

    Дистанционная защита с круговой характеристикой не может работать, когда фазные напряжения становятся близкими к нулю. Для этих целей должна применяться дополнительная логика на основе контроля уровня напряжения и тока.

    Токовые защиты Мгновенная максимальная токовая защита (токовая отсечка) PHPIOC Мгновенная трехфазная МТЗ имеет небольшое расширение зоны действия защиты в переходном режиме и высокое быстродействие, что позволяет применять ее в качестве грубой ступени функции защиты от коротких замыканий.

    Четырехступенчатая максимальная токовая защита OC4PTOC Четырехступенчатая максимальная токовая защита может иметь характеристику срабатывания с независимой и зависимой выдержкой времени отдельно для каждой ступени.

    Пользователем могут быть выбраны различные выдержки времени в соответствии со стандартами МЭК и ANSI.

    Для определения направления могут использоваться поляризующее напряжение с памятью. Функция может быть направленной или ненаправленной независимо для каждой из ступеней.

    Мгновенная максимальная токовая защита нулевой последовательности EFPIOC Мгновенная максимальная токовая защита нулевой последовательности (EFPIOC) имеет небольшое расширение зоны действия защиты в переходном режиме и высокое быстродействие, что позволяет применять ее в качестве мгновенной защиты от замыканий на землю, с ограничением охвата традиционными 80% линии при минимальном полном 1MRK 506 308-BEN 17 Дистанционная защита линии REL650.

    Четырехступенчатая защита по току нулевой последовательности EF4PTOC Четырёхступенчатая защита по току нулевой последовательности имеет зависимую и независимую от тока выдержки времени для первой и четвёртой ступеней в отдельности.

    Вторая и третья ступени всегда имеют независимые выдержки времени.

    Можно использовать различные характеристики срабатывания с зависимыми от тока выдержками времени согласно стандартам МЭК и ANSI.

    Для определения направления могут использоваться поляризующее напряжение, поляризующий ток, а также обе упомянутые величины.

    Каждая ступень защиты независимо может быть направленной или ненаправленной.

    Блокировка по второй гармонике может задаваться независимо для каждой ступени.

    Функция защиты может использоваться в качестве основной защиты при однофазных КЗ на землю.

    Может использоваться в качестве резервной защиты, например, в том случае, если основная защита выходит из строя из-за неисправности канала связи или при неисправности цепей трансформатора напряжения.

    Направленное срабатывание может использоваться для организации ВЧ-защиты с разрешающим или блокирующим сигналом. Кроме того, имеется функция логики реверса тока и логики отключения конца со слабым питанием.

    Чувствительная направленная защита по току и мощности нулевой последовательности В сети с изолированной нейтралью (или с нейтралью, заземленной через высокоомный резистор) фазный ток замыкания на землю существенно меньше токов короткого замыкания. Еще одна трудность для защиты при замыканиях на землю заключается в том, что значение тока замыкания на землю практически не зависит от места повреждения в сети. Данная защита использует активную составляющую утроенного тока нулевой последовательности или составляющую мощности нулевой последовательности 3U03I0cos, где – угол между током нулевой последовательности и напряжением нулевой последовательности. Так же доступны одна ненаправленная ступень по току 3I0 и одна ненаправленная ступень защиты от повышения напряжения 3U 0.

    Двухступенчатая защита от понижения тока с выдержкой времени UC2PTUC Двухступенчатая защита от понижения тока с выдержкой времени (UC2PTUC) применяется для контроля тока линии, например, для обнаружения потери нагрузки, которая приводит к снижению уровня тока относительно нормального тока нагрузки.

    18 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Защита от тепловой перегрузки с одной постоянной времени LPTTR Эксплуатация энергосистем в режимах предельных нагрузок приводит к необходимости применять защиту от тепловой перегрузки также для линий электропередачи.

    Тепловая перегрузка часто не обнаруживается другими функциями защиты. Применение тепловой защиты позволяет эксплуатировать защищаемую линию в режиме предельной нагрузки.

    Защита измерения трехфазного тока имеет характеристику I2t с регулируемой постоянной времени и тепловой памятью.

    Имеется уровень сигнализации, который позволяет предпринять действия до того, как линия будет отключена.

    Устройство резервирования отказов выключателей (УРОВ) CCRBRF Устройство резервирования отказов выключателей (УРОВ) обеспечивает быстрое резервное отключение смежных выключателей при отказе отключения собственного выключателя присоединения. УРОВ может функционировать с контролем тока, с контролем положения блок-контактов выключателя или при сочетании этих двух признаков.

    Адаптивный токовый измерительный орган с малым временем возврата используется для надежного исключения излишнего срабатывания.

    Контроль положения блок-контактов выключателя может использоваться при небольшом токе повреждения через выключатель.

    УРОВ может выполняться с пуском в одной, двух фазах или в одной фазе с контролем остаточного тока (3I0). Активизация защиты происходит в случае, когда эти токи превышают заданные пользователем значения. Такие условия повышают надежность команды резервного отключения.

    Можно задать режим работы УРОВ с действием на «себя» (повторное отключение) для того, чтобы избежать излишнего отключения смежных выключателей (резервное отключение) в случае ошибочного пуска во время тестирования.

    Защита ошиновки STBPTOC Когда в схеме с несколькими выключателями на присоединение линия электропередачи выводится из работы для технического обслуживания, а линейный разъединитель отключается, трансформаторы напряжения будут находиться, как правило, снаружи (на отключенной линии). Дистанционная защита линии в этой ситуации не может нормально работать и должна быть заблокирована.

    Защита ошиновки охватывает зону между трансформаторами тока и разомкнутым линейным разъединителем. Трехфазная мгновенная МТЗ вводится в работу от нормально открытого блок-контакта разъединителя линии.

    1MRK 506 308-BEN 19 Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Защита от несогласованности полюсов выключателя CCRPLD Работа выключателей или разъединителей может нарушаться вследствие электрических или механических повреждений в различных положениях (отключен/включен).

    Несогласованное положение полюсов выключателя может привести к появлению токов обратной и нулевой последовательностей, что ведет к перегреву вращающихся машин (генераторов, двигателей и др.) в электроэнергетической системе, а также может привести к излишнему срабатыванию защит по току нулевой последовательности или току обратной последовательности.

    В таких случаях, как правило, выключатель должен отключаться для дальнейшего ремонта. Если такое положение сохраняется, смежный выключатель должен отключаться для устранения ситуации.

    Защита использует информацию о положении блок-контактов, получаемую от логики выключателя и, при необходимости, дополнительный критерий несимметрии фазных токов.

    Контроль обрыва провода BRCPTOC Традиционные функции защиты не могут обнаруживать состояние обрыва провода.

    Контроль обрыва фазного провода (BRCPTOC) базируется на непрерывной проверке несимметрии фазных токов линии, к которой подключено интеллектуальное устройство защиты. При обнаружении неисправности подаётся предупредительный сигнал или линия отключается.

    Направленная защита от повышения/понижения мощности GOPPDOP (GUPPDUP) Направленная защита от повышения/понижения мощности (GOPPDOP/GUPPDUP) может применяться в тех случаях, когда требуется контроль высокой/низкой активной, реактивной или полной мощности, а также в случае возникновения необходимости подать сигнал об аварии. В качестве альтернативы данные функции защиты могут применяться для контроля направления активной или реактивной мощности в энергосистеме.

    Такие функциональные возможности могут быть полезны в случаях:

    обнаружения обратного направления активной мощности;

    обнаружения увеличения потока реактивной мощности.

    Каждая функция имеет две ступени с независимой выдержкой времени. Для каждой ступени можно задавать уставку выдержки времени на возврат.

    Защита по току обратной последовательности DNSPTOC Защита по току обратной последовательности (DNSPTOC) обычно применяется в качестве чувствительной защиты при замыкании на землю линий электропередачи, где неправильная поляризация по нулевой последовательности может быть результатом взаимной индукции между двумя или более параллельными линиями.

    Кроме того, защита может применяться для защиты подземных кабелей, где полное сопротивление нулевой последовательности зависит от путей возврата тока замыкания, но 20 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту полное сопротивление обратной последовательности кабеля является фактически постоянным.

    DNSPTOC защищает от всех повреждений, которые вызывают несимметрию, включая междуфазные повреждения. Необходимо всегда помнить, чтобы уставка минимального тока срабатывания защиты была больше тока небаланса системы.

    Защиты по напряжению Двухступенчатая защита от понижения уровня напряжения UV2PTUV Уменьшение напряжения в энергосистеме может происходить при повреждениях или анормальных режимах. Двухступенчатую защиту от понижения уровня напряжения (UV2PTUV) можно использовать для отключения выключателей, чтобы подготовить систему к восстановлению после прекращения подачи электроэнергии или в качестве резервной защиты с большой выдержкой времени в дополнение к основной защите.

    Защита имеет две ступени, каждая из которых может быть с зависимой или с независимой от напряжения выдержками времени.

    Двухступенчатая защита от повышения уровня напряжения OV2PTOV Повышение уровня напряжения в энергосистеме происходит во время анормальных режимов, таких как внезапное уменьшение мощности, проблемы с переключениями регулятора напряжения РПН, обрыва на концах протяженных линий.

    Данная защита может использоваться в качестве детектора обрыва на конце линии. В этом случае, обычно, она используется вместе с направленной функцией защиты от увеличения реактивной мощности. Защита от повышения уровня напряжения может выполнять функцию контроля напряжения системы. В этом случае для контроля напряжения, обычно, выдается аварийный сигнал, включаются реакторы или отключаются конденсаторные батареи.

    Защита имеет две ступени, первая ступень имеет инверсную и независимую выдержки времени, вторая ступень всегда имеет независимую выдержку времени.

    Защита от повышения уровня напряжения имеет чрезвычайно большой коэффициент возврата, чтобы можно было задать уставку, близкую к рабочему напряжению энергосистемы.

    Двухступенчатая защита от повышения уровня напряжения нулевой последовательности ROV2PTOV Напряжение нулевой последовательности появляется в энергосистеме во время замыканий на землю.

    Напряжение нулевой последовательности рассчитывается с использованием входного трехфазного трансформатора напряжения или однофазного входного трансформатора напряжения, обмотки которого соединены по схеме разомкнутого треугольника или включенного в нейтраль.

    1MRK 506 308-BEN 21 Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Защита имеет две ступени по напряжению. Первая ступень имеет независимую и инверсную выдержку времени, а вторая — только независимую выдержку времени.

    Контроль потери напряжения LOVPTUV Контроль потери напряжения (LOVPTUV) применяется на линиях с автоматическим восстановлением напряжения. Данная функция инициирует сигнал трёхполюсного отключения выключателя в случае, если все три напряжения в фазах меньше уставки в течение времени, превышающего выдержку времени при включенном выключателе.

    Защиты по частоте Защита от понижения частоты SAPTUF Уменьшение частоты колебаний напряжения сети возникает в результате нехватки генерирующих мощностей.

    Защита может применяться для систем отключения нагрузки, устройств противоаварийной автоматики, пуска газотурбинных генераторов и других исполнительных устройств, поддерживающих баланс мощности.

    Защита имеет блокировку при понижении уровня напряжения.

    Защита от повышения частоты SAPTOF Защита применяется в тех случаях, когда требуется надежное обнаружение высокой основной частоты энергосистемы.

    Повышение уровня частоты в сети возникает в результате резкого сброса нагрузки или аварий в энергосистеме. В некоторых случаях замыкания вблизи генератора, проблемы с регулятором генератора также могут привести к повышению уровня частоты.

    Защита от повышения уровня частоты (SAPTOF) в основном применяется для отключения генерирующих мощностей и устранения неисправностей. Функция может также использоваться для инициирования восстановления нагрузки.

    Защита SAPTOF имеет блокировку при понижении уровня напряжения.

    Защита по скорости изменения частоты SAPFRC Защита по скорости изменения частоты (SAPFRC) подает сигнал раннего оповещения о повреждении в энергосистеме. Кроме того, может применяться при сбросе нагрузки генераторов, устранении неисправностей и т.д. Функция различает положительные и отрицательные изменения частоты.

    22 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Контроль вторичных цепей Контроль цепей трансформаторов тока CCSRDIF Обрывы или закорачивания вторичных цепей трансформаторов тока могут привести к излишнему срабатыванию многих защит, например, дифференциальной, токовой защиты от замыканий на землю, защиты по току обратной последовательности.

    Необходимо помнить о том, что хотя при возникновении обрыва вторичной цепи трансформатора тока происходит блокирование функций защиты, но при этом обрыв во вторичных цепях ТТ не устраняется, что вызывает появление чрезвычайно высокого напряжения во вторичных цепях.

    Функция контроля токовых цепей сравнивает ток нулевой последовательности от трехфазной группы сердечников ТТ с током в нейтрали на отдельном входе, взятом из другого набора сердечников ТТ.

    Обнаружение разницы этих токов означает наличие повреждения в цепи и используется в качестве аварийного сигнала или для блокировки функций защиты, которые могут ошибочно сработать.

    Контроль исправности цепей переменного напряжения SDDRFUF Контроль исправности цепей переменного напряжения (SDDRFUF) осуществляется с целью блокировки функций измерения напряжения при неисправности вторичных цепей между трансформатором напряжения и интеллектуальным электронным устройством для предупреждения возможных ложных срабатываний.

    Функция контроля цепей измерительных трансформаторов напряжения использует два различных алгоритма, с контролем напряжения и тока обратной последовательности или напряжения и тока нулевой последовательности, а также с контролем скорости изменения токов и напряжений.

    Алгоритм обнаружения величин обратной последовательности рекомендуется для устройств, используемых в изолированных или заземлённых через высокое полное сопротивление сетях. Работа данного алгоритма основывается на измерении величин обратной последовательности, высокого значения напряжения 3U2 без появления тока обратной последовательности 3I2.

    Алгоритм обнаружения величин нулевой последовательности рекомендуется для устройств, которые используются в сетях с эффективно заземленной нейтралью или в сетях, заземленных через низкое полное сопротивление. Работа данного алгоритма основывается на измерении величин нулевой последовательности, высокого значения напряжения нулевой последовательности 3U0 при отсутствии тока нулевой последовательности 3I0.

    Алгоритм на основе контроля скорости изменения тока и напряжения может добавляться к функции контроля переменного напряжения с целью обнаружения трехфазного повреждения цепей, что на практике связано с переключением цепей трансформатора напряжения во время операций на подстанции.

    1MRK 506 308-BEN 23 Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Для лучшей адаптации к системным требованиям вводится уставка режима работы, которая позволяет выбрать режим работы функции с использованием величин обратной и нулевой последовательности. Выбор режимов работы позволяет обеспечить взаимодействие алгоритма с использованием величин обратной последовательности и алгоритма на базе нулевой последовательности.

    Контроль цепи включения/отключения выключателя TCSSCBR Функция контроля цепи отключения TCSSCBR предназначена для контроля цепи управления выключателем. Неисправность цепи управления обнаруживается использованием специального выходного контакта, предназначенного для функции контроля.

    Функция срабатывает с выдержкой времени и возвращается после устранения неисправности.

    Управление Контроль синхронизации, синхронизма и отсутствия напряжений SESRSYN Функция контроля синхронизации напряжений позволяет соединять между собой асинхронно работающие энергосистемы в нужный момент с учетом времени включения выключателя.

    Энергосистемы могут быть повторно соединены после АПВ или включения вручную, что повышает устойчивость работы электросети.

    Функция контроля синхронизма и отсутствия напряжений (SESRSYN) позволяет проверять необходимые для безопасного включения условия: синхронность изменения напряжений на обеих сторонах выключателя или отсутствие напряжения хотя бы с одной стороны.

    Функция содержит встроенную схему выбора напряжения для схем с двумя шинами, для полуторной и кольцевой схем.

    При помощи данной функции могут контролироваться ручное включение и АПВ с различными уставками.

    Для объединения асинхронно работающих энергосистем применяется функция улавливания синхронизма. Назначение данной функции — обеспечение управляемого включения выключателя при соединении двух асинхронно работающих энергосистем.

    Она применяется в случае, если разность частот больше допустимой для функции контроля синхронизма, и меньше, чем максимальная уставка для функции синхронизации.

    Устройство автоматического повторного включения SMBRREC Функция АПВ обеспечивает быстродействующее АПВ и/или АПВ с выдержкой времени в схемах подключения ЛЭП с одним выключателем.

    Можно запрограммировать до пяти циклов АПВ.

    24 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Функция АПВ может конфигурироваться на взаимодействие с функцией контроля синхронизма и подачи напряжения.

    Управление присоединением QCBAY Функция управления присоединением (QCBAY) используется для выбора рабочего места оператора, управляющего присоединением. Функция QCBAY также поддерживает механизм блокировок аппаратов в присоединении.

    Переключатель вида управления “местное/дистанционное” LOCREM / Управление переключателем вида управления “местное/дистанционное” LOCREMCTRL Сигналы с местного ИЧМ или извне подаются через функциональные блоки LOCREM и LOCREMCTRL на функциональный блок управления присоединением QCBAY. Параметр функционального блока LOCREM позволяет выбрать, поступают ли сигналы переключения от локального ИЧМ или от внешнего аппаратного ключа, подключенного к дискретным входам.

    Логический вращающийся переключатель для выбора функции и представления в местном ИЧМ SLGGIO Логический вращающийся переключатель используется в инструменте конфигурирования ACT для обеспечения функциональных возможностей подобных тем, которые обеспечиваются аппаратным селектором. Аппаратные переключатели нуждаются в обслуживании, снижают надежность системы. Виртуальные селекторы не имеют этих недостатков.

    Селекторный мини-переключатель VSGGIO Функциональный блок (VSGGIO) — многоцелевая функция, которая может использоваться в инструменте конфигурирования CAP для различных целей, чаще всего, в качестве переключателя.

    Переключатель может управляться при помощи меню или символа на однолинейной схеме (SLD) местного ИЧМ.

    Функциональный блок “Состояние аппарата” DPGGIO Функциональный блок DPGGIO предназначен для посылки трех логических сигналов другим системам на подстанции. Он особенно необходим при оперативных блокировках и резервировании логики.

    Однобитовое управление (8 сигналов) (SPC8GGIO) Функциональный блок SPC8GGIO служит для передачи 8 однобитовых команд с удалённого места оператора (SCADA) или из местного ИЧМ в блоки конфигурации (например, в SCSWI). Таким образом, можно подавать эти команды на дискретные выходы без подтверждения. Подтверждение (статус) результата посылки сигнала поддерживается другими средствами, такими как дискретные входы и функциональные блоки SPGGIO.

    Функция управления по DNP 3.0 (AUTOBITS) Функция управления по DNP3 используется в PCM600 для вхождения в конфигурацию команд, поступающих по протоколу DNP3.

    Логика схем связи Логика схем связи для дистанционной и токовой защит ZCPSCH Чтобы добиться быстрого устранения повреждения на линии, в устройстве защиты может быть предусмотрена логика схемы связи (обмен дискретными сигналами между устройствами защиты, установленными по концам линии). В состав программного обеспечения устройства защиты входят все типы схем связи: сокращенная зона охвата с разрешающим сигналом, расширенная зона охвата с разрешающим сигналом, схема с блокирующим сигналом, схема с сигналом телеотключения.

    Логика, учитывающая реверс тока, и логика отключения конца со слабым питанием для дистанционной защиты ZCRWPSCH Функция логики реверса тока используется для предупреждения срабатываний дистанционной защиты из-за реверса тока при отключении повреждения на параллельной ЛЭП, когда используются схемы защиты с расширенной зоной охвата и разрешающим сигналом. В таких случаях расширенная зона охвата по двум концам линии частично охватывает параллельную линию.

    Логика отключения конца со слабым питанием используется для случаев, когда полная мощность за защитой может оказаться недостаточным для активизации функции дистанционной защиты. Получение ВЧ-сигнала от защиты противоположного конца во время повреждения вместе с возникновением снижения напряжения в одной или более фаз и при несрабатывании дистанционной защиты вызывает мгновенное отключение выключателя. Полученный сигнал возвращается для ускорения отключения от защиты передающего конца ЛЭП.

    Логика местного ускорения ZCLCPLAL Для того чтобы добиться быстрого устранения повреждений, возникших в любом месте ЛЭП, в случае отсутствия канала связи можно использовать логику местного ускорения ZCLCPLAL для дистанционной защиты. Данная логика обеспечивает быстрое устранение повреждений в некоторых случаях, но, естественно, она не может полностью заменить защиты с каналом связи.

    Логика может управляться от функции АПВ (расширенная зона) либо от функции потери тока нагрузки (ускорение защиты при потере нагрузки – loss-of-load acceleration).

    Логика схемы связи для токовой защиты по нулевой последовательности ECPSCH Для выполнения быстрого устранения повреждений на землю в той части линии, которая не охвачена мгновенной защитой по току нулевой последовательности, направленная МТЗ нулевой последовательности может применяться вместе с логикой, использующей обмен сигналами по каналам связи.

    26 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту В схеме направленного сравнения информация о направлении тока повреждения должна передаваться защите, установленной на другом конце ЛЭП. При направленном сравнении можно добиться быстрого срабатывания защиты, включая время передачи сигнала по каналу связи. Такое срабатывание защиты позволяет использовать функцию быстродействующего АПВ после устранения повреждения.

    Модуль логики связи для направленной токовой защиты позволяет блокировать схемы с сокращенной зоной охвата и разрешающим сигналом и схемы с расширенной зоной охвата и разрешающим сигналом. Логика может также поддерживаться дополнительной логикой отключения конца со слабым питанием и реверса тока, включенная в состав функции ECRWPSCH.

    Логика, учитывающая реверс тока, и логика отключения конца линии со слабым питанием для максимальной токовой защиты нулевой последовательности

    ECRWPSCH

    Логика, учитывающая реверс тока, и логика отключения конца линии со слабым питанием (ECRWPSCH) используется в качестве дополнения к логике схем связи для токовой защиты по нулевой последовательности (ECPSCH).

    Чтобы добиться быстрого устранения всех замыканий на землю на линии, направленная защита от замыканий на землю может дополняться логикой, использующей каналы связи.

    По этой причине в устройствах защиты REL 650 имеется логика схем связи.

    Если параллельные линии подключены к общим шинам на обоих концах, схемы связи с расширенной зоной и разрешающим сигналом могут неселективно сработать вследствие реверса тока при отключении повреждения на параллельной ЛЭП. Такое ложное срабатывание негативно влияет на неповрежденную линию, когда КЗ устраняется на другой линии. Такой недостаток может привести к полной потере электропередачи между двумя шинами. Во избежание таких нарушений можно использовать логику реверса тока при отключении повреждения (логику блокировки в переходном режиме).

    Схемы связи с разрешающим сигналом для ТЗНП могут, в основном, срабатывать только тогда, когда защита на удаленном конце ЛЭП может обнаружить повреждение. Для этого требуется достаточный ток повреждения нулевой последовательности. Ток повреждения может быть слишком низким из-за отключенного выключателя или большого сопротивления прямой и/или нулевой последовательности относительно места установки защиты. Чтобы избежать этого, используется эхо-логика отключения конца со слабым питанием (WEI).

    Логика Логика отключения SMPPTRC Функциональный блок логики отключения предусмотрен для каждого выключателя в схеме защиты. Логика отключения позволяет увеличить длительность импульса и гарантировать сигнал отключения достаточной длительности, а заодно обеспечить корректное взаимодействие с функциями АПВ.

    1MRK 506 308-BEN 27 Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Функциональный блок отключения содержит функции отключения при блокировке выключателя.

    Матрица сигналов для логики отключения TMAGGIO Блоки матрицы сигналов для логики отключения (TMAGGIO) используются для маршрутизации сигналов отключения и/или других логических выходных сигналов на различные выходные контакты интеллектуального устройства.

    Выходные сигналы TMAGGIO и физические выходы представлены в PCM600, и это дает пользователю возможность адаптировать сигналы к физическим выходам отключения в соответствии с особыми требованиями применения.

    Конфигурируемые логические блоки В распоряжении пользователя имеется большое количество блоков логических элементов и таймеров для адаптации конфигурации к особым требованиям применения:

    ИМПУЛЬСНЫЙ ТАЙМЕР (PULSETIMER) может использоваться, к примеру, для расширений импульса или ограничения длительности действия выходов;

    ЗАТВОР (GATE) для управления передачей сигнала со входа на выход вне зависимости от уставки;

    ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (XOR);

    ЭЛЕМЕНТ ЗАДЕРЖКИ (LOOPDELAY) для формирования выдержки времени в течение одного исполнительного цикла;

    ТАЙМЕР С УСТАВКОЙ, ЗАДАВАЕМОЙ ЧЕРЕЗ ИЧМ (TIMERSET) имеет выходы с задержкой на срабатывание и отпадание, относящиеся к входному сигналу. Таймер имеет регулируемую выдержку времени;

    ТРИГГЕР С ПАМЯТЬЮ (SRMEMORY) может задавать/сбрасывать выход от двух входов, соответственно. Каждый функциональный блок имеет два выхода, один из которых инверсный. Уставка памяти обеспечивает управление триггерной схемой после прерывания питания, при этом либо восстанавливается прежнее состояние, либо происходит сброс. Вход установка (set (S)) имеет приоритет.

    ТРИГГЕР С ПАМЯТЬЮ (RSMEMORY) может задавать/сбрасывать выход от двух входов соответственно. Каждый функциональный блок SRM имеет два выхода, один из которых инверсный. Уставка памяти обеспечивает управление триггерной схемой после прерывания питания, при этом либо восстанавливается прежнее состояние, либо происходит сброс. Вход сброс (reset ®) имеет приоритет.

    28 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Функциональный блок преобразования 16 логических сигналов в целое число B16I Функциональный блок B16I используется для преобразования набора из 16 логических сигналов в целое число.

    Функциональный блок преобразования 16 логических сигналов в целое число B16IFCVI (реализация логического узла) Функциональный блок B16IFCVI используется для преобразования набора из 16 логических сигналов в целое число.

    Функциональный блок преобразования целого числа в 16 логических сигналов IB16A Функциональный блок IB16A используется для преобразования целого числа в набор из 16 логических сигналов.

    Функциональный блок преобразования целого числа в 16 логических сигналов с отображением логических узлов IB16FCVB Функциональный блок IB16FCVB используется для преобразования целого числа в набор из 16 логических сигналов.

    Функция может получать удаленные значения по МЭК 61850 в зависимости от входа положения оператора (PSTO).

    Мониторинг Измерения CVMMXN Данная функция используется для получения оперативной информации от интеллектуального устройства.

    Данные расчетные величины позволяют отображать информацию в реальном времени на местном ИЧМ и в системе автоматизации подстанции:

    Измеренные напряжения, токи, частота, активная, реактивная и полная мощность, а также коэффициент мощности Первичные и вторичные векторы Симметричные составляющие токов Симметричные составляющие напряжений Дифференциальные токи, токи торможения Счетчики событий Измеренные значения и другая информация по различным параметрам имеющихся функций Логические значения всех дискретных входов и выходов, а также Общая информация об интеллектуальном устройстве.

    1MRK 506 308-BEN 29 Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Счетчик событий CNTGGIO Функция включает в себя шесть счетчиков, которые используются для подсчета числа запусков каждого счетчика.

    Отчет об анормальных режимах Полную и надежную информацию об анормальных режимах в первичной и вторичной системе (наряду с постоянной регистрацией событий) можно получить из отчёта об анормальных режимах Отчёт об анормальных режимах, всегда входящий в состав устройств REL 650, получает цифровые данные обо всех заданных пользователем аналоговых входных и дискретных сигналах, которые поступают в функциональный блок. Максимальное число регистрируемых аналоговых каналов – 40, дискретных каналов – 96.

    Отчёт об анормальных режимах включает в себя:

    список событий (EL);

    регистратор событий (ER);

    регистратор значений токов и напряжений (TVR);

    регистратор анормальных режимов (DR) — цифровой осциллограф.

    Определитель места повреждения (FL) Функция характеризуется большой гибкостью относительно выбора регистрируемых сигналов, условий запуска, времени регистрации и большой емкостью энергонезависимого запоминающего устройства.

    Анормальный режим определяется как активизация записи входов, подключенных к функциональным блокам аналоговых AxRADR or BxRBDR сигналов, от пускового сигнала. Все подключенные сигналы будут включены в эту запись.

    Каждая запись отчета об анормальном режиме сохраняется в REL 650 в стандартном формате Comtrade. То же самое относится ко всей регистрируемой информации, постоянно обновляемой в кольцевом буфере памяти. Местный ИЧМ (LHMI) используется для получения информации о выполненных записях, но сами файлы записей отчета об анормальных режимах могут выгружаться из устройства при помощи программного обеспечения PCM 600 и анализироваться с помощью инструмента обработки осциллограмм.

    Список событий DRPRDRE Непрерывная регистрация событий используется для мониторинга системы с точки зрения перспективы и является дополнением к специальным функциями регистратора анормальных режимов.

    Список событий включает в себя все входные дискретные сигналы, связанные с функцией отчета об анормальных режимах. Список может включать в себя до 1000 событий с метками времени, сохраняемых в кольцевом буфере.

    30 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Индикации DRPRDRE Для получения оперативной, сжатой и надежной информации об анормальных режимах в первичной и (или) вторичной цепях важно знать, какие дискретные сигналы изменили свое состояние во время анормального режима. Эту информацию можно получить через местный ИЧМ.

    Местный ИЧМ включает в себя три светодиода (зеленый, желтый и красный), отображающих информацию о состоянии REL 650 и функции “Отчет об анормальных режимах” (выполнение очередной записи).

    Функция “Список индикаций” отображает все выбранные дискретные сигналы, подключенные к функции “Отчет об анормальных режимах”, которые изменили состояние во время анормального режима.

    Регистратор событий DRPRDRE Оперативная, полная и надежная информация об анормальных режимах в первичной и (или) вторичной цепи очень важна для анализа работы оборудования, например, маркированные по времени события, зарегистрированные во время анормальных режимов.

    Данная информация используется для различных краткосрочных (например, для выполнения корректирующих действий) и долгосрочных (например, функциональный анализ) целей.

    Регистратор событий регистрирует все выбранные дискретные входные сигналы, подключенные к функции “Отчет об анормальных режимах”. Каждая запись может включать до 150 событий с меткой по времени.

    Информация регистратора событий в отношении анормальных режимов доступна через местный ИЧМ.

    Информация о регистрации событий является неотъемлемой частью записи анормального режима (в формате Comtrade).

    Регистратор значений отключения DRPRDRE Информация о значениях токов и напряжений в предаварийном и аварийном режимах является важной для оценки осциллограмм.

    Регистратор значений токов и напряжений рассчитывает действующие значения всех выбранных аналоговых входных сигналов, связанных с функцией “Отчет об анормальных режимах”. В результате определяются действующее значение и фазовый угол каждого аналогового входного сигнала до повреждения и во время повреждения.

    Информацию из регистратора значений токов и напряжений в анормальных режимах можно получить при помощи местного ИЧМ.

    Информация из регистратора значений токов и напряжений является неотъемлемой частью записи анормального режима (файл в формате Comtrade).

    1MRK 506 308-BEN 31 Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Регистратор анормальных режимов DRPRDRE Осциллограф (регистратор анормальных режимов) обеспечивает персонал оперативной, полной и надежной информацией об анормальных режимах в энергосистеме. Он позволяет понять поведение энергосистемы и соответствующего первичного и вторичного оборудования во время и после анормального режима. Записанная информация используется для различных краткосрочных (выполнения корректирующих действий) и долгосрочных (функционального анализа) целей.

    Осциллограф собирает выборочные данные от всех выбранных аналоговых входов и дискретных сигналов, соединенных с функцией “Отчёт об анормальных режимах” (до 40 аналоговых и до 96 дискретных сигналов). Дискретные сигналы – те же сигналы, которые имеются в распоряжении функции “Регистратор событий”.

    Функция характеризуется большой гибкостью и не зависит от работы функций защиты.

    Она может регистрировать анормальные режимы, не обнаруженные функциями защиты.

    Информация о последних 100 анормальных режимах сохраняется в устройствах REL 650, а местный ИЧМ используется для просмотра списка сохраненных записей.

    Определитель места повреждения LMBRFLO Точное определение места повреждения (ОМП) является важной составляющей к минимизации периодов перебоя в подаче электроэнергии после повреждения и/или для точного установления слабого места на линии.

    Определитель места повреждения измеряет полное сопротивление и определяет расстояние до места повреждения в процентах, километрах или милях. Основное достоинство функции определения места повреждения – высокая точность, достигаемая за счет компенсации режима нагрузки.

    Компенсация включает в себя уставки удаленных и локальных источников и расчет распределения токов повреждения на каждой стороне. Информация о распределении токов повреждения и записанных ранее доаварийных токов нагрузки используется для точного расчета места повреждения. Для повышения точности при изменении параметров источников можно выполнить перерасчет места повреждения.

    Контроль напряжения батареи SPVNZBAT Функция применяется для контроля напряжения на выводах батареи. Выходные сигналы (пуск и предупреждение) функционального блока активизируются после того, как напряжение на выводах батареи выходит за пределы заданных верхнего или нижнего уровней. Можно задать независимую выдержку времени для предупреждающего сигнала.

    Функция SPVNZBAT срабатывает с независимой выдержкой времени и возвращается в исходное состояние с выдержкой времени на возврат после исчезновения условий срабатывания.

    32 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Контроль газовой изоляции SSIMG Применяется для контроля состояния выключателя. Двоичные данные о давлении газа в выключателе используются в качестве входных сигналов функционального блока, который генерирует предупреждающие сигналы на основе полученной информации.

    Контроль масляной изоляции SSIML Функция применяется для контроля состояния выключателя. Двоичные данные об уровне масла в выключателе используются в качестве входных сигналов функционального блока.

    Кроме того, функция генерирует предупреждающие сигналы на основе полученной информации.

    Контроль состояния выключателя SSCBR Данная функция применяется для контроля различных параметров выключателя.

    Выключатель требует технического обслуживания в случае достижения количества операций определенного значения. Осуществляется расчет электроэнергии на основе измеряемых входных токов как сумма величин Iyt. Генерируется предупреждающий сигнал, когда расчетные значения превышают пороговые уставки.

    Имеется возможность блокирования выполняемых функций. Можно блокировать выходы функционального блока, если это необходимо.

    Учет электроэнергии Логика счета импульсов PCGGIO Функция счета импульсов (PCGGIO) осуществляет подсчет внешних сгенерированных дискретных импульсов, например, импульсов, поступающих от внешнего счетчика электроэнергии, для подсчета потребления электроэнергии. Импульсы регистрируются модулем BIO (дискретных вводов/выводов) и затем считываются функцией PCGGIO.

    Масштабированную служебную величину можно получить по станционной шине.

    Счетчик электроэнергии ETPMMTR Выходы функции измерения (CVMMXN) могут использоваться для расчета электроэнергии. Активные и реактивные значения рассчитываются в прямом и обратном направлении. Значения могут считываться или генерироваться как импульсы. Данная функция рассчитывает также максимальные усредненные значения мощности.

    Интерфейс человек-машина Местный ИЧМ Рисунок 5. Местный интерфейс человек-машина Дисплей (ЖКД) Кнопки Светодиодные индикаторы Порт связи Местный ИЧМ используется для задания уставок, мониторинга и управления.

    Экран монохромного дисплея имеет разрешающую способность 320х240 точек. Размер знаков на экране дисплея может меняться. Количество знаков и строк зависит от размера знаков, которые выведены на экран.

    Местный ИЧМ удобен и прост в эксплуатации – лицевая панель разделена на зоны, каждая из которых имеет определенное функциональное назначение:

    светодиоды индикации состояния устройства светодиоды аварийной индикации, указывающие на три состояния (зеленый, желтый и красный), для которых пользователь может напечатать сопроводительные ярлыки. Все светодиоды конфигурируются (назначаются) при помощи программы PCM 600.

    жидкокристаллический дисплей (ЖКД) клавиатура с кнопками управления и навигации, кнопкой переключения для выбора локального и дистанционного режима управления, кнопкой сброса/квитирования пять программируемых пользователем функциональных клавиш изолированный порт связи RJ45 для PCM600 34 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Базовые функции интеллектуального устройства Самодиагностика со списком внутренних событий Функция самодиагностики со списком внутренних событий (INTERRSIG и SELFSUPEVLST) контролирует и реагирует на внутренние события в устройстве, генерируемые различными встроенными элементами самодиагностики. Внутренние события сохраняются в списке внутренних событий.

    Синхронизация времени В случае, когда интеллектуальное устройство является частью системы защиты, для выбора общего источника абсолютного времени используется селектор источника синхронизации времени. Это делает возможным сравнение событий и данных анормальных режимов всех интеллектуальных устройств в системе автоматизации подстанции.

    Группы уставок параметров ACTVGRP Для оптимизации работы интеллектуального устройства в различных режимах эксплуатации системы используется четыре группы уставок. Создание и переключение между группами заданных уставок с помощью ИЧМ или конфигурируемых дискретных входов позволяет интеллектуальному устройству легко приспосабливаться к различным режимам работы сети.

    Функциональные возможности режима тестирования TESTMODE В состав интеллектуального устройства защиты и управления входит большое количество функций. Чтобы упростить процедуру тестирования, ИЭУ имеет функцию, которая позволяет блокировать одну, несколько функций по отдельности или все функции.

    Есть два способа входа в режим тестирования:

    посредством конфигурации, активизировав вход функционального блока

    TESTMODE

    установив ИЭУ в режим тестирования на местном ИЧМ Когда интеллектуальное устройство находится в режиме тестирования, блокируются все функции.

    Любую функцию можно разблокировать независимо от функций и сигнализации событий.

    Это дает пользователю возможность выполнять одну или несколько связных функций для проверки выполняемых функций и проверки частей конфигурации и т.д.

    1MRK 506 308-BEN 35 Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Изменение блокировки функции CHNGLCK Изменение блокировки функции (CHNGLCK) используется для блокировки дальнейших изменений в конфигурации и уставках ИЭУ сразу после ввода в эксплуатацию.

    Назначение данной функции заключается в блокировке непреднамеренных изменений конфигурации устройства.

    Состояние полномочий ATHSTAT Функция состояния полномочий (ATHSTAT) представляет собой функциональный блок индикации для входа пользователя в систему.

    Контроль полномочий ATHCHCK Для охраны интересов наших заказчиков обеспечивается защита как интеллектуального устройства, так и инструментальных средств, организующих доступ к ИЭУ, с помощью системы авторизации пользователей. Концепция авторизации, реализованная в ИЭУ и

    PCM600, основывается на следующих фактах:

    Имеется две точки доступа к ИЭУ:

    локальная, через местный ИЧМ удаленная, через порты связи Связь со станцией Протокол связи МЭК 61850-8-1 ИЭУ поддерживает протоколы связи МЭК 61850-8-1 и DNP3 по TCP/IP, при помощи которых осуществляется доступ ко всей оперативной информации и элементам управления. Однако, некоторые функции связи, например, горизонтальная связь (GOOSE) между интеллектуальными устройствами возможна только по протоколу 61850-8-1.

    Интеллектуальное устройство снабжено оптическим портом Ethernet на задней панели для стандарта связи с подстанцией МЭК 61850-8-1. Связь по протоколу МЭК 61850-8-1 также возможна по переднему оптическому Ethernet. Данный протокол позволяет интеллектуальным устройствам разных поставщиков обмениваться информацией и упрощает проектирование системы. Одноранговая связь по технологии GOOSE является частью данного стандарта. Обеспечивается выгрузка файлов осциллограмм.

    Доступ к файлам осциллограмм осуществляется по протоколу МЭК 61850-8-1. Файлы осциллограмм доступны для каждого приложения на базе Ethernet в стандартном формате COMTRADE. Кроме того, интеллектуальное устройство посылает и получает дискретные сигналы от других интеллектуальных устройств с использованием GOOSE-профиля МЭК 61850-8-1. Интеллектуальное устройство удовлетворяет всем требованиям к горизонтальному обмену информацией по технологии GOOSE, предъявляемым к приложениям отключения на подстанциях согласно МЭК 61850. Интеллектуальное устройство взаимодействует с другими устройствами, инструментальными средствами и системами, соответствующими стандарту МЭК 61850, и одновременно сообщает о событиях пяти разным клиентам по станционной шине МЭК 61850.

    36 1MRK 506 308-BEN Дистанционная защита линии REL650. Руководство по продукту Все разъемы связи, за исключением разъема переднего порта, расположены во встроенных модулях связи. Интеллектуальное устройство подключается к системам связи на базе Ethernet по многомодовому оптоволоконному разъему LC (100BASE-FX).

    Интеллектуальное устройство поддерживает методы синхронизации по SNTP и IRIG-B с разрешением с маркировкой по времени 1 мс.

    На базе Ethernet: SNTP и DNP3 При помощи модуля синхронизации IRIG-B Таблица 1. Поддерживаемые варианты интерфейсов связи и протоколов

    Описание аппаратного обеспечения Внешний вид и размеры Варианты монтажа В распоряжении имеются следующие варианты монтажа (степень защиты IP40 по лицевой панели):

    Комплект для монтажа в корпусе шириной 19” Комплект для настенного монтажа Комплект для утопленного монтажа Комплект для смежного монтажа двух ИЭУ в корпусе 19” В информации для заказа приведена более подробная информация об имеющихся вариантах монтажа.

    Время срабатывания для логики реверса (0.000…60.000) с ± 0.5 % ± 10 мс тока Выдержка времени для логики реверса (0.000…60.000) с ± 0.5 % ± 10 мс тока Время согласования для логики (0.000…60.000) с ± 0.5% ± 10 мс отключения конца со слабым питанием Таблица 55. Логика схем связи для токовой защиты нулевой последовательности

    ECPSCH

    14 дискр. Вх., IRIG-B, Ethernet, оптический D LC Выбор для положения #11.

    Принадлежности Комплект для настенного монтажа Количество: 1KHL400240R0001 двух ИЭУ в корпусе высотой х 19” Инструменты конфигурирования и мониторинга Кабель для переднего подключения Количество: 1 MRK 001 665-CA LCD-HMI и РС

    Инструментарий PCM600 для интеллектуального устройства защиты и управления Программа PCM600, ИЭУ Manager, Количество: 1 MRK 003 395-AC PCM вер.2.1

    Руководства Примечание: Один компакт-диск по подключению ИЭУ, включающий в себя документацию для пользователя (для каждого ИЭУ имеется Руководство оператора, Техническое справочное руководство, Руководство по установке, Руководство по вводу в эксплуатацию, Руководство по протоколам связи, Сертификат о типовых испытаниях, пакеты взаимодействия и шаблон метки светодиода).

    Правило: Указывать дополнительное количество запрашиваемых компакт-дисков по подключению ИЭУ Документация для пользователя Количество: 1 MRK 003 500-АА Правило: Указывать количество запрашиваемых печатных экземпляров руководств Руководство оператора МЭК Количество: 1 MRK 500 088-UEN

    Контактная информация ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

    Каждый электрик должен знать:  Из чего состоят современные IoT модули
    Добавить комментарий