Дослідження релейного захисту ПЛ 110 кВ ПС "Перемога – Іванівка" на базі мікропроцесорних пристроїв

Тип работы:
Магистерская работа
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

Харківський національний технічний університет

сільського господарства імені Петра Василенка

Факультет енергетики та комп’ютерних технологій

Кафедра автоматизації та комп’ютерних технологій

ДОПУСКАЄТЬСЯ ДО ЗАХИСТУ

Завідувач кафедри

д. т. н., професор І. О. Фурман

«10» грудня 2008 р

Дослідження релейного захисту ПЛ 110 кВ ПС «Перемога — Іванівка», виконаного на базі мікропроцесорних терміналів

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до магістерської роботи

МР. 24/2. 013. ПЗ. 08

Керівник проекту (роботи)

к. т. н., доцент В. М. Зубко

Консультант з питань державних

стандартів, к. т. н., доцент С. О. Тимчук

Виконала студентка

О. Г. Коровко

2008р.

Харківський національний технічний університет

сільського господарства імені Петра Василенка

Факультет енергетики та комп’ютерних технологій

Кафедра автоматизації та комп’ютерних технологій

Спеціальність «Автоматизоване управління технологічними процесами»

Освітньо-кваліфікаційний рівень «магістр»

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідувач кафедри д.т.н. ,

професор І.О. Фурман

«5» вересня 2008 р.

ЗАВДАННЯ

до магістерської роботи

студенту ___ Коровко Ользі Геннадіївні___

1 Тема Дослідження релейного захисту ПЛ 110 кВ ПС «Перемога Іванівка», виконаного на базі мікропроцесорних терміналів затверджена наказом по університету від 03. 11. 2008 р. № 06−13/599

2 Термін здачі студентом закінченого проекту (роботи) ___05. 12. 2008 р. _________

3 Вихідні дані до проекту (роботи): ___ Технічна документація на П С Перемога, вимоги до системи релейного захисту, технічна документація на_термінали релейного захисту МП Діамант та ДФЗ-201 _________

4 Основні питання, які підлягають розробці: ___ Вступ. Обзор літератури. ________ Характеристика об'єкту дослідження. Визначення нормативних положень та______ вихідних даних. Аналіз наступних характеристик захисту. Вибір схем підключення. Розрахунок х-к надійності. Техніка безпеки. Техніко-економічний розрахунок. Висновок. Список літератури.

5 Перелік графічного матеріалу: ______________________________

6 Консультанти по проекту (роботи) з зазначенням розділів, які відносяться до них

Консультант з розділу

Вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали

Дата, підпис

З питань державних стандартів

Доцент, к.т.н., С. О. Тимчук

7 Дата видачі завдання __________________________

Керівник_________________________________

Завдання прийняв на виконання _____________

Календарний план

№ п/п

Найменування етапів дипломного проекту (магістерської роботи)

Термін виконання етапів проекту (маг. роботи)

Примітка

1.

Ознайомлення з літературою

12. 09

1.

2.

Характеристика технічних можливостей терміналу МП Діамант

24. 09

2.

3.

Прив’язка терміналу до об'єкта захисту

20. 10

3.

4.

Розробка алгоритмів керування

20. 10

4.

5.

Розрахунок надійності та техніко-економічної ефективності терміналу

28. 11

5.

6.

Порівняння даного терміналу з застарілими моделями

28. 11

6.

7.

Перевірка викладеного матеріалу

30. 11

7.

8.

Висновки

05. 12

8.

Студент-дипломник __________________

Керівник____________________________

Тема: Дослідження релейного захисту ПЛ 110 кВ ПС «Перемога — Іванівка» на базі мікропроцесорних пристроїв.

В наш час все більшого поширення набувають мікропроцесорні пристрої, які застосовуються для захисту елементів всіх класів напруги, починаючи з 6−10 кВ і до напруги 750 кВ. Характерними перевагами цих пристроїв над старими на базі електромеханічних реле є:

— об'єднання великої кількості функцій в одному пристрої;

— більша надійність, тому що є постійний самоконтроль справності, що дозволяє не чекати чергової планової перевірки для виявлення несправності;

— за рахунок набагато менших габаритних розмірів спрощено монтаж, налагодження й подальше технічне обслуговування;

— з'явилася можливість керування за допомогою комп’ютера, що прискорює й спрощує настроювання, зчитування інформації й аналіз подій, що відбулися.

Об'єктом дослідження обрано ПС 110/10/6 кВ «Перемога». Головну схему ПС зображено на листі № 1. Передбачається ОРУ 110 кВ П С Перемога виконати по схемі «дві робочі та обхідна система шин» з чотирма лінійними ячейками, двома ячейками для трансформаторів, ячейками для шиноз'єднувального і обхідного вимикачів. Також планується встановлення двох трьохобмоточних трансформаторів 110/10/6 кВ. ЗРУ 10 кВ і 6 кВ планується виконати по схемі «одинарна секціонована вимикачем система шин».

За вимогами ПУЕ для захисту ліній 110−220 кВ необхідно використовувати в якості основного швидкодіючого захисту один із наступних варіантів: поздовжній диференційний захист (ДЗЛ); диференційно-фазний захист (ДФЗ); захист з високочастотним блокуванням або комплект ступеневих захистів з передачею блокуючих або деблокуючих сигналів. В якості основного захисту обрано ДФЗ-201 — диференційно-фазний високочастотний захист, в якості резервного захисту обрано МП «Діамант» який також оснащений функціями лінійної автоматики та реєстрації подій. На листі № 2 зображено схему розміщення пристроїв РЗА району ПС «Перемога».

Для здійснення захисту та контролю мікропроцесорні пристрої підключаються до ланцюгів змінного струму та напруги. На листі № 3 зображено пояснювальну схему, де показано підключення ДФЗ-201, МП «Діамант», дифзахисту шин 110 кВ та вимірювальних пристроїв (лічильників) до ланцюгів постійного струму та напруги.

Оскільки ПМ «Діамант» є мікропроцесорним пристроєм, який постійно працює, а не знаходиться в режимі очікування як реле йому необхідне постійне живлення. Наш термінал має блок дискретних входів, які застосовані для моніторингу стану вимикача, прийому сигналів ручного включення/виключення вимикача, а також на нього подаються інші сигнали, які безпосередньо впливають на роботу терміналу, зокрема переключення набору уставок або вивід АПВ.

Також в терміналі є блок дискретних виходів, який є виконавчим органом, котрий віддає команди іншим терміналам (заборона АПВ) і безпосередньо діє на соленоїди відключення і включення вимикача.

Даний термінал також має цифрові інтерфейси RS-485 та RS-232, за допомогою яких можлива організація верхнього рівня системи контролю й моніторингу пристроїв «Діамант», яку показано на листі № 5, з організацією 2-х робочих місць АРМ чергового й АРМ релейщика. Також встановлені пристрої «Рекон» для збору й реєстрації аварійних режимів роботи. На листі № 6 зображено ланцюги сигналізації, за допомогою яких наш термінал сповіщає персонал про аварійні ситуації на ПС. Також пристрій за допомогою спеціального виходу сповіщає про свою відмову.

В ході досліджень нами було виконано розрахунок характеристик надійності приладу. Розрахунок було проведено за законом Пуассона. Для того, щоб отримати розрахункові дані я дзвонила на завод-виробник і дізналася, що середній час безвідмовної роботи становить 25 400 год, але вони повідомили, що проведено повторні дослідження в ході яких було з’ясовано, що Тср доведено до відмітки 30 000 год. З розрахунків та побудованого графіку, який зображено на листі № 7 видно, що з плином часу ймовірність відмови пристрою збільшується. З графіка видно, що ймовірність відмови після 1 року експлуатації буде становити 0,76, отже це значить, що протягом року у нас може відмовити 2 термінала з 10. Отже нам необхідно мати декілька терміналів в запасі.

Нами також було проведено розрахунок техніко-економічної ефективності пристроїв. Для порівняння взято панель ЕПЗ-1636 і Діамант. Як видно з графіку хоча вартість і обслуговування терміналу Діамант більша за ЕПЗ-1636, але ці витрати на придбання і монтаж окупаються за рахунок зменшення можливих річних збитків. Річний економічний ефект становить 24 789, 6 грн.

РЕЦЕНЗІЯ

на дипломний проект (магістерську роботу)

студента Коровко Ольги Геннадіївни

На тему: Дослідження релейного захисту лінії 110 кВ ПС «Перемога — Іванівка», виконаного на базі мікропроцесорних пристроїв

На рецензію подано: пояснювальну записку на 105 стор. І графічний матеріал на 8 листах.

1. У процесі роботи над дипломним проектом (магістерською роботою) студентка Коровко О. Г. виконала аналіз характеристик пристроїв релейного захисту, вибір та розробку принципових схем підключення, дослідження характеристик надійності, виконала техніко-економічний розрахунок.

2. Прийняті інженерні рішення відповідають вимогам ПУЕ, ПТЕ і ПТБ та іншим нормативним документам.

3. Тема дипломного проекту (магістерської роботи) є актуальною. Глибина детальної розробки проекту (роботи) є достатньою.

4. Пояснювальна записка складена грамотно, чітко. Матеріал викладений логічно, послідовно. До графічної частини зауважень немає.

5. Як недолік потрібно зазначити, що в проекті немає розрахунку часу монтажу терміналу.

6. Представлений до захисту проект (робота) виконаний у відповідності з завданням і чинними вимогами до оформлення пояснювальної записки та графічного матеріалу і заслуговує оцінки відмінно (добре, задовільно), а Коровко О. Г. заслуговує присвоєння їй кваліфікації інженера (інженера-дослідника) з автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій за освітньо-професійним рівнем спеціаліст (магістр).

7. Коровко О. Г. рекомендується для вступу до аспірантури.

Рецензент д.т.н., проф. І. О. Фурман

РЕФЕРАТ

Пояснювальна записка: 105 с., 17 мал., 23 табл., 22 джерела.

Об'єктом дослідження є лінія 110 кВ. П С Перемога — Іванівна.

У даній дослідницькій роботі розроблені й описані структурна і принципова схеми захистів лінії, а також схеми ланцюгів постійного струму, змінного струму, ланцюгів змінної напруги і сигналізації. Докладно розглядаються захисти ДФЗ-201, що взятий у якості основного, і МП Діамант як резервний захист, який програмно включає в собі лінійну автоматику. Виконано розрахунок надійності пускових органів, що діють на відключення, виконано техніко-економічний розрахунок. Розглянуто питання охорони праці і навколишнього середовища.

ABSTRACT

The Explanatory note: 105 s., 17 fig., 23 tabl., 22 sources.

The Object of the study is a line 110 kV. PS Pobeda-Ivanovka.

In given degree project is designed and described structured and principle scheme of protection to lines, as well as schemes of the chains of the direct current, alternating current, chains of the variable voltage and signalizings. Is it In detail considered protection DFZ-201, which is taken as main, and MP Diamant as reserve protection, in composition which also enters and linear automation. The maded calculation activate and disconnecting organ DFZ-201 and technical-econmic calculation. The Considered questions labour guard and surrounding ambiences.

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

АРМ — автоматизоване робоче місце;

АПВ — автоматичне повторне включення;

ВВ — високовольтний вимикач;

ДЗ — дистанційний захист;

ДФЗ — диференційно-фазний захист;

к.з. — коротке замикання;

КПН — контроль присутності напруги;

КВН — контроль відсутності напруги;

КС — контроль синхронізму;

МСЗ — максимальний струмовий захист;

МСВ — максимальна струмова відсічка;

МФСВ — між фазна струмова відсічка;

НМСЗ — направлений максимальний струмовий захист;

ОЗЗ — однофазне замикання на землю;

ПМ РЗА — програмний модуль релейного захисту та автоматики;

ПТН — проміжний трансформатор напруги;

ПТС — проміжний трансформатор струму;

ПС — підстанція

ВСТУП

Робота систем електропостачання міст, промислових підприємств та сільського господарства неможлива без автоматичного керування елементами системи в нормальних та аварійних режимах. Методи та засоби автоматичного управління постійно розвиваються, удосконалюється елементна база пристроїв автоматики.

Протягом останніх років у зв’язку з підвищенням вимог до ефективності та якості електропостачання споживачів виникла необхідність швидкого розвитку автоматизованого централізованого керування системою електропостачання на основі використання засобів телемеханіки та обчислювальної техніки.

Сучасні мікропроцесорні пристрої володіють високою функціональністю, надійністю та мають ряд переваг над старими пристроями релейного захисту, а саме:

— Простота в обслуговуванні;

— Наявність вільно програмованої логіки;

— Можливість керування з термінала захисту;

— Відображення основних параметрів на дисплеї;

— Наявність функцій реєстрації подій;

— Доступ до основних параметрів через людино-машинний інтерфейс.

В якості основного захисту обрано ДФЗ-201 — диференційно-фазний високочастотний захист. В якості резервного захисту обрано МП Діамант який також оснащений функціями лінійної автоматики та реєстрації подій. За допомогою цього пристрою можна дистанційно керувати деякими елементами захисту, тобто здійснювати контроль і моніторинг. МП Діамант досить простий в експлуатації. Такий захист на мікропроцесорній базі вирішує масу проблем електроенергетики.

1 ОБЗОР ЛІТЕРАТУРИ

На пристрої релейного захисту й автоматики покладено відповідальне завдання найшвидшої ліквідації аварійних і ненормальних режимів роботи окремих елементів електроенергетичних установок (генераторів, трансформаторів, ліній електропередач й ін.) або групи таких елементів (частини єдиної енергосистеми), а також можливо найшвидше відновлення електропостачання відключених споживачів і неушкоджених електроустановок.

Згідно ПУЕ и ПТЕ 5.9.1. [1,2] силове електроустаткування електростанцій, підстанцій й електричних мереж повинне бути захищене від коротких замикань (ВКЗ.) і від ненормальних режимів роботи, тобто ні при яких умовах не залишатися без захисту.

На рисунку 1.1. зображено групи пристроїв РЗА.

/

Рисунок 1.1 — Групи пристроїв РЗА

У цей час все більше поширення набувають мікропроцесорні або цифрові пристрої, які застосовуються для захисту елементів всіх класів напруги, починаючи з 6−10 кВ і до напруги 750 кВ. Характерною рисою цих захистів є об'єднання великої кількості функцій в одному пристрої. Все більше поширення одержують мікропроцесорні пристрої для перевірки захистів, реєстратори аварійних процесів (осцилографи), прилади для визначення місця ушкодження, лічильники обліку електричної енергії.

Основними перевагами сучасних мікропроцесорних пристроїв релейного захисту є можливість реалізувати складні алгоритми й нові функції, які важко або навіть неможливо здійснити на традиційних пристроях (точність, високий коефіцієнт повернення вимірювальних органів, складні характеристики).

У ряді випадків вдається підвищити швидкодію, оскільки за рахунок більшої апаратної точності, можливе зниження ступенів селективності за часом між узгоджуваними захистами.

Більша надійність, тому що є постійний і досить повний постійний самоконтроль справності, що дозволяє не чекати чергової планової перевірки для виявлення несправності.

За рахунок високої заводської готовності спрощено монтаж, налагодження й подальше технічне обслуговування.

Зменшилася потужність, споживана по ланцюгах струму й напруги, а також по ланцюгах оперативного живлення. Інакше кажучи, з’явилася можливість використати перетворювачі напруги й струму (наприклад, пояс Роговського) менших потужностей і габаритів.

Оскільки фіксуються й запам’ятовуються струми й напруги в аварійних ситуаціях, з’явилася можливість більш точно визначати місце ушкодження й порівняти розрахункові й реальні струми ушкодження, що особливо актуально для мереж 6−35 кв.

З’явилася можливість керування за допомогою комп’ютера, що прискорює й спрощує настроювання (виставляння уставок), зчитування інформації й аналіз подій, що відбулися. Є можливість управляти пристроями за допомогою локальної мережі або за допомогою модемного зв’язку. Останнє, щоправда, затруднено через низьку якість ліній зв’язку.

Сучасні мікропропроцесорні пристрої можуть використовуватися як нижній рівень в автоматизованих системах типу ОИК або SCADA, тобто виконувати функції телекерування, телесигналізації й телевимірювань. При цьому усувається існуюче протиріччя між верхнім і нижнім рівнями автоматизованих систем.

Відповідно до вимог ПУЕ сучасні мікропроцесорні пристрої РЗА відповідають ряду наступних вимог:

1) Швидкодія — пристрої РЗА повинні забезпечувати найменший можливий час відключення КЗ із метою збереження безперебійної роботи неушкодженої частини системи, насамперед усталену роботу електричної системи й електроустановок споживачів, а також обмеження області й ступені ушкодження елемента (ПУЕ 3.2.4.).

2) Селективність (вибірковість) — при ушкодженні якого-небудь елемента повинен відключатися тільки цей елемент. Допускається неселективна дія захисту, якщо вона виправляється наступною дією АПВ або АВР (ПУЕ 3.2.5.).

3) Надійність — пристрої РЗА повинні надійно спрацьовувати при необхідності й надійно не спрацьовувати, якщо такої необхідності немає (ПУЕ 3.2. 7). Для підвищення надійності застосовується ближнє й далеке резервування.

4) Чутливість — при оцінці чутливості захистів перевіряється, щоб їхні коефіцієнти чутливості (Кч) в основний й у резервних зонах були не менше необхідних. Для максимальних струмових захистів (МТЗ) Кч розраховується таким способом:

Кч =Iкз хв. /Iс.з.

де Iкз хв.  — мінімальний струм при КЗ наприкінці зони дії захисту;

Iс.з.  — струм спрацьовування захисту.

У відповідності до вимог технічного завдання АК «Харківобленерго» в північній частині м. Харкова планується побудова нової вузлової підстанції «Перемога», призначену для покриття наростаючих навантажень комунально-побутових споживачів району Павлове Поле та Олексіївки і резервування підстанцій П. Поле і Олексіївка по мережі 6 — 10 кВ.

У зв’язку з розміщенням площадки підстанції в межах міста, ОРУ 110 кВ планується виконати у відкритому виконанні, а установку трансформаторів, розподільчі пристрої 6 кВ и 10 кВ — в закритому.

Передбачається ОРУ 110 кВ П С Перемога виконати по схемі 110−7 «дві робочі та обхідна система шин» з чотирма лінійними ячейками, двома ячейками для трансформаторів, ячейками для шино з'єднувального і обхідного вимикачів (з використанням елегазових вимикачів).

На підстанції Перемога планується встановлення двох трьохобмоточних трансформаторів 110/10/6 кВ потужністю по 25 МВА із співвідношенням потужностей обмоток 100%/100%/100%.

ЗРУ 10 кВ и 6 кВ в проекті планується виконати по схемі «одинарна секціонована вимикачем система шин», з АВР на секційних вимикачах, з використанням малогабаритних ячейок з вакуумними вимикачами.

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ'ЄКТУ ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1 Розрахунок режимів мережі

З метою перевірки працездатності мережі 110 кВ м. Харкова в нормальному та після аварійних режимах при уведенні П С Перемога, виконані розрахунки струморозподілення й рівнів напруги.

Аналіз нормального режиму роботи мережі показав, що найбільш оптимальним є замкнутий режим роботи шин 110 кВ П С Перемога із секціонуванням шин 110 кВ ПС Олексіївка та П С Сокольники. При замкнутій роботі СВ на ПС Олексіївка переток потужності по зв’язках Залютіно — Іванівка близький до гранично допустимого, а якщо в такому режимі секціонувати шини 110 кВ П С Перемога, то ПJІ 110 кВ Іванівка — Олексіївка завантажиться до граничнодопустимої потужності. Секціонування шин 110 кВ підстанцій — й Олексіївка й Перемога із замкнутою роботою СВ на П С Сокольники приведе до завантаження ПЛ 110 кВ Барабашова — Нагорна, що перевищує гранично припустиму.

Відносно після аварійних режимів відзначається наступне:

— у режимі відключення ПЛ 110 кВ Іванівка — Перемога перетік потужності по ПЛ 110 кВ Іванівка — П. Поле перевищує гранично допустиму. Цей переток може бути знижений включенням секційного вимикача на ПС Олексіївка;

— у режимі відключення ПЛ 110 кВ ХФТИ — Перемога навантаження ліній електропередачі перебуває в припустимих межах, при цьому струморозподілення в мережі 110 кВ північної частини міста виявиться краще, ніж у нормальному режимі;

— у режимі відключення двоцепного заходу: ПЛ 110 кВ Іванівка — Перемога й ВЛ 110 кВ ХФТИ — Перемога переток потужності по ПЛ 110 кВ Іванівка — П. Поле близьке до гранично — допустимого;

— у режимі відключення ПЛ 110 кВ Іванівка — П. Поле переток потужності по ПЛ 110 кВ Іванівка — Перемога перевищує гранично — припустимий на ділянці цієї лінії з перерізом 150 мм2. У такому режимі буде потрібно включення СВ 110 кВ на ПС Олексіївка;

— у режимі відключення одного з ланцюгів двоцепної ПЛ 110 кВ Залютіно- Іванівка переток потужності по лінії, що залишилася в роботі ланцюга з відгалуженням на ПС Холодногірська виявиться більше гранично припустимого. З урахуванням коефіцієнта поправки на температуру навколишнього середовища, рівного 1,2 завантаження цієї лінії гранично припустиме. У такому режимі ситуація трохи покращиться при додатковому відключенні ПЛ 110 кВ ХФТИ — Перемога або при включенні СВ 110 кВ на ПС Сокольників з відключенням ВЛ 110 кВ Перемога — П. Поле й Іванівка — Перемога. В останньому режимі навантаження ПЛ 110 кВ Барабашове — Нагорне виявиться рівним припустимому, а з урахуванням коефіцієнта поправки на температуру навколишнього середовища — менше граничнодопустимої;

— у режимі відключення двоцепної ПЛ 110 кВ Залютіно — Іванівка переток потужності по зв’язку Залютіно — Холодногірське — Слатіно — Іванівка значно перевищує гранично допустимий. У такому режимі додаткове відключення ВЛ 110 кВ, що відходять від шин 110 кВ ПС Іванівка, із включенням СВ на П С Сокольники, не ефективно через перевантаження ПЛ 110 кВ Барабашове — Нагірне. При відключенні секційного вимикача на П С Сокольники або ВЛ 110 кВ Перемога — Сокольники у цьому режимі в розглянутому районі очікується дуже низький рівень напруги на шинах 110 кВ підстанцій. З огляду на викладене, у режимі відключення двухцепної ПЛ 110 кВ Залютіно — Іванівка буде потрібно обмеження споживачів району розташування П С Перемога на 40%, що підтверджує необхідність будівництва додаткової лінії від ПС Залютіно для передачі потужності в цей район;

— у режимі відключення ПЛ 110 кВ Барабашове — Нагірне переток потужності по ПЛ 110 кВ Іванівка — Перемога на ділянці з перерізом лінії 150 мм2 близький до гранично допустимого. Цей переток може бути знижений при додатковому відключенні ПЛ 110 кВ ХФТИ — Перемога.

— у режимі відключення двухцепної ПЛ 110 кВ Лосево — Московська й Лосево — Салтівська переток потужності по ПЛ 110 кВ Іванівка — Перемога, Перемога — ХФТИ й Іванівка — П. Поле близький до гранично — припустимого з урахуванням поправочного коефіцієнта на температуру навколишнього середовища. Завантаження зазначених ліній електропередачі може бути знижено за умови замкнутої роботи секцій шин 110 кВ на ПС Олексіївка, що дозволить створити додатковий зв’язок між підстанцією Іванівка й підстанцією ХФТИ. Для можливості оцінки перетоків потужності по ПЛ 110 кВ у районі підключення підстанції Перемога при уведенні підстанції 330/110 кВ Північна, виконаний розрахунок струморозподілення й рівнів напруги в мережі 110 кВ розглянутого району з урахуванням навантажень підстанцій у зимовий максимум 2010 р. і необхідного секціонування мережі для одержання потужності в північні райони міста від підстанції Північна. У цьому режимі потоки потужності по всіх лініях електропередачі не перевищують гранично — припустимих.

У всіх розглянутих режимах роботи мережі рівні напруги перебувають у межах припустимих значень. При уведенні підстанції 330 кВ Північна буде потрібна установка батареї статконденсаторів на шинах 110 кв цієї підстанції для збільшення рівня напруги в мережі північної частини міста.

Для можливості вибору устаткування на об'єкті електропостачання підстанції 110/10/6 кВ Перемога й на реконструюємих підстанціях, виконаний розрахунок струмів короткого замикання, наведений у таблиці 2. 1

Таблиця 2.1 — Розрахунок струмів короткого замикання

Назва підстанції

Струми короткого замикання

Без врахування ПС 330/110 кВ Північна

З урахуванням ПС 330/110 кВ Північна

J(3)

J(1)

J(3)

J(1)

Перемога, шини 110 кВ

20,8

17,4

16,6

15,3

П. Поле, шини 110 кВ

18,9

14,6

15,5

10,3

Сокольники, шини 110кВ

15,8

12,0

8,3

5,9

Аналіз інформації, наведеної в таблиці, показує, що при уведенні ПС 330/110 кВ Північна рівень струмів короткого замикання трохи знижується. Зниження рівня струмів к.з. пов’язане з необхідністю секціонування мережі 110 кВ з метою створення примусового струморозподілення для передачі потужності в північні райони міста від цієї підстанції.

2.2 Вибір пристроїв релейного захисту й лінійної автоматики

Дана робота виконана відповідно до вимог ПУЕ й діючих нормативних і типових матеріалів.

Відповідно до вимог ПУЕ електричні мережі повинні мати захист від струмів короткого замикання, що забезпечує по можливості найменший час відключення й вимоги до селективності.

Захист повинен забезпечувати відключення ушкодженої ділянки при КЗ лінії, що захищається наприкінці: одно -, двох — і трифазних мережах із глухо заземленою нейтраллю; двох — і трифазних — мережах з ізольованою нейтраллю.

Відповідно до ПУЕ п. 3.2.2. електроустановки повинні бути обладнані пристроями релейного захисту, призначеними для:

а) автоматичного відключення ушкодженого елемента від іншої, неушкодженої частини електричної системи (електроустановки) за допомогою вимикачів; якщо ушкодження (наприклад, замикання на землю в мережах з ізольованої нейтраллю) безпосередньо не порушує роботу електричної системи, допускається дія релейного захисту тільки на сигнал.

б) реагування на небезпечні, ненормальні режими роботи елементів електричної системи (наприклад, перевантаження, підвищення напруги в обмотці статора гідрогенератора); залежно від режиму роботи й умов експлуатації електроустановки релейний захист повинна бути виконана з дією на сигнал або на відключення тих елементів, залишення яких у роботі може привести до виникнення ушкодження.

Пристрої релейного захисту повинні забезпечувати найменший можливий час відключення КЗ із метою збереження безперебійної роботи неушкодженої частини системи (усталена робота електричної системи й електроустановок споживачів, забезпечення можливості відновлення нормальної роботи шляхом успішної дії АПВ й АВР, само запуску електродвигунів, втягування в синхронізм й ін.) і обмеження області й ступеня ушкодження елемента (ПУЕ п. 3.2.4.).

Релейний захист, що діє на відключення, як правило, повинен забезпечувати селективність дії, для того, щоб при ушкодженні якого-небудь елемента електроустановки відключався тільки цей ушкоджений елемент.

Допускається неселективна дія захисту (виправляється наступною дією АПВ або АВР):

а) для забезпечення, якщо це необхідно, прискорення відключення КЗ

б) при використанні спрощених головних електричних схем з віддільниками в ланцюгах ліній або трансформаторів, що відключають ушкоджений елемент у безструмову паузу (ПУЕ п. 3.2.5.).

Відповідно до ПУЕ п. 3.2.6. пристрою релейного захисту з витримками часу, що забезпечують селективність дії, допускається використовувати, якщо: при відключенні КЗ із витримками часу забезпечується виконання вимог ПУЕ п. 3.2. 4; захист діє в якості резервного.

Надійність функціонування релейного захисту (спрацьовування з появою умов на спрацьовування й неспрацьовування при їхній відсутності) повинна бути забезпечена застосуванням пристроїв, які по своїх параметрах і виконанню відповідають призначенню, а також належним обслуговуванням цих пристроїв.

При необхідності варто використати спеціальні міри підвищення надійності функціонування, зокрема схемне резервування, безперервний або періодичний контроль стану та ін. Повинна також ураховуватися ймовірність помилкових дій обслуговуючого персоналу при виконанні необхідних операцій з релейним захистом (ПУЕ п. 3.2.7.).

При наявності релейного захисту, що має ланцюга напруги, варто передбачати пристрої:

— автоматично вивідний захист із дії при відключенні автоматичних вимикачів, перегорянні запобіжників й інших порушень ланцюгів напруги (якщо ці порушення можуть привести до помилкового спрацьовування захисту в нормальному режимі), а також сигналізують про порушення цих ланцюгів;

— напруги, що сигналізують про порушення ланцюгів, якщо ці порушення не приводять до помилкового спрацьовування захисту в умовах нормального режиму, але можуть привести до зайвого спрацьовування в інших умовах (наприклад, при КЗ поза захищаємої зони, що) (ПУЕ п. 3.2.8.).

При установці швидкодіючого релейного захисту на лініях електропередачі із трубчастими розрядниками повинно бути передбачено відстройку її від роботи розрядників, для чого:

— найменший час спрацьовування релейного захисту до моменту подачі сигналу на відключення повинен бути більше часу однократного спрацьовування розрядників, а саме близько 0,06−0,08 з;

— пускові органи захисту, що спрацьовують від імпульсу струму розрядників, повинні мати можливо менший час повернення (близько 0,01 з від моменту зникнення імпульсу) (ПУЕ п. 3.2.9.).

Захист в електричних мережах 110 кВ і вище повинен мати пристрої, що блокують їхню дію при хитаннях або асинхронному ході, якщо в зазначених мережах можливі такі хитання або асинхронний хід, при яких захисти можуть спрацьовувати зайво (ПУЕ п. 3.2. 11.).

Допускається застосування аналогічних пристроїв і для ліній нижче 110 кВ, що зв’язують між собою джерела живлення (виходячи з імовірності виникнення хитань або асинхронного ходу й можливих наслідків зайвих відключень).

Допускається виконання захисту без блокування при хитаннях, якщо захист відбудований від хитань за часом (витримка часу захисту — близько 1,5−2 с).

Дії релейного захисту повинні фіксуватися вказівними реле, убудованими в реле покажчиками спрацьовування, лічильниками числа спрацьовувань або інших пристроїв у тій ступені, у який це необхідно для обліку й аналізу роботи захистів (ПУЕ п. 3.2. 12.).

Пристрої, що фіксують дію релейного захисту на відключення, варто встановлювати так, щоб сигналізувалася дія кожного захисту, а при складному захисті - окремих її частин (різні щаблі захисту, окремі комплекти захистів від різних видів ушкодження й т.п.) (ПУЕ п. 3.2. 13.).

Відповідно до ПУЕ п. 3.2. 14. на кожному з елементів електроустановки повинен бути передбачений основний захист, призначений для її дії при ушкодженнях у межах усього елемента, що захищає із часом, меншим, ніж в інших установлених на цьому елементі захистів.

Для дії при відмовах захистів або вимикачів суміжних елементів варто передбачати резервний захист, призначений для забезпечення далекої резервної дії.

Якщо основний захист елемента має абсолютну селективність (наприклад, високочастотний захист, поздовжній й поперечний диференціальні захисти), то на даному елементі повинно бути встановлено резервний захист, що виконує функції не тільки далекого, але й ближнього резервування, тобто діюча при відмові основного захисту даного елемента або виведенні її з роботи. Наприклад, якщо як основний захист від замикань між фазами застосовано диференційно-фазний захист, то в якості резервного може бути застосований триступінчастий дистанційний захист.

Якщо основний захист лінії 110 кВ і вище має відносну селективність (наприклад, ступінчасті захисти з витримками часу), то:

— окремий резервний захист допускається не передбачати за умови, що далека резервна дія захистів суміжних елементів при КЗ на цій лінії забезпечується;

— повинні передбачатися заходи щодо забезпечення ближнього резервування, якщо далеке резервування при КЗ на цій лінії не забезпечується (ПУЕ п. 3.2. 15.).

Відповідно до ПУЕ п. 3.2. 18. пристрої резервування при відмові вимикачів (ПРВВ) повинні передбачатися в електроустановках 110−500 кВ. Допускається не передбачати ПРВВ в електроустановках 110−220 кВ при дотриманні наступних умов:

1) забезпечуються необхідна чутливість і припустимі за умовами стійкості часу відключення від пристроїв далекого резервування;

2) при дії резервних захистів немає втрати додаткових елементів через відключення вимикачів, що безпосередньо не примикають до вимикача, що відмовив (наприклад, відсутні секціоновані шини, лінії з відгалуженням).

При відмові одного з вимикачів ушкодженого елемента (лінія, трансформатор, шини) електроустановки ПРВВ повинна діяти на відключення вимикачів, суміжних із тими, що відмовили.

Допускається застосування спрощених ПРВВ, що діють при КЗ із відмовами вимикачів не на всіх елементах (наприклад, тільки при КЗ на лініях); при напрузі 35−220 кВ, крім того, допускається застосування пристроїв, що діють лише на відключення шиноз'єднувального (секційного) вимикача.

При недостатній ефективності далекого резервування варто розглядати необхідність підвищення надійності ближнього резервування на додаток до ПРВВ.

При виконанні резервного захисту у вигляді окремого комплекту його варто здійснювати, як правило, так, щоб була забезпечена можливість роздільної перевірки або ремонту основного або резервного захисту при працюючому елементі. При цьому основний і резервний захисти повинні підключатися, як правило, до різних вторинних обмоток трансформаторів струму (ПУЕ п. 3.2. 19.).

Оцінка чутливості основних типів релейних захистів повинна перевірятися за допомогою коефіцієнта чутливості, обумовленого:

— для захистів, що реагують на величини, що зростають в умовах ушкоджень, як відношення розрахункових значень цих величин (наприклад, струму, або напруги) при металевому КЗ у межах захищаємої зони до параметрів спрацьовування захистів;

— для захистів, що реагують на величини, що зменшуються в умовах ушкоджень, — як відношення параметрів спрацьовування до розрахункових значень цих величин (наприклад, напруги або опори) при металевому КЗ у межах захищаємої зони.

Розрахункові значення величин повинні встановлюватися, виходячи з найбільш несприятливих видів ушкодження, але для реально можливого режиму роботи електричної системи.

При оцінці чутливості основних захистів необхідно виходити з того, що повинні забезпечуватися наступні найменші коефіцієнти їхньої чутливості:

— поздовжні диференціальні захисти генераторів, трансформаторів, ліній й інших елементів, а також повний диференціальний захист шин — близько 2,0; для струмового пускового органа неповного диференціального дистанційного захисту шин генераторної напруги чутливість повинна бути близько 2,0, а для першого щабля неповного диференціального струмового захисту шин генераторної напруги, виконаної у вигляді відсічки, — близько 1,5 (при КЗ на шинах);

— для режиму подачі напруги на ушкоджені шини включенням одного з живильних елементів допускається зниження коефіцієнта чутливості для диференціального захисту шин до значення близько 1,5.

Поперечні диференціальні спрямовані захисти паралельних ліній:

— для реле струму й реле напруги пускового органа комплектів захисту від міжфазних КЗ і замикань на землю — близько 2,0 при включених вимикачах по обидва боки ушкодженої лінії (у крапці однакової чутливості) і близько 1,5 при відключеному вимикачі із протилежної сторони ушкодженої лінії;

— для органа напрямку потужності нульової послідовності - близько 4,0 по потужності й близько 2,0 по струму й напрузі при включених вимикачах по обидва боки й близько 2,0 по потужності й близько 1,5 по струму й напрузі при відключеному вимикачі із протилежної сторони;

— для органа напрямку потужності, включеного на повні струм і напругу, по потужності не нормується, а по струму — близько 2,0 при включених вимикачах по обидва боки й близько 1,5 при відключеному вимикачі із протилежної сторони.

Диференційно-фазні високочастотні захисти:

— для пускових органів, що контролюють ланцюги відключення, — близько 2,0 по струму й напрузі, близько 1,5 по опорі (ПУЕ п. 3.2. 20.).

Відповідно до ПУЕ п. 3.2. 22. при визначенні коефіцієнтів чутливості, необхідно враховувати наступне:

1. Чутливість по потужності індукційного реле напрямку потужності перевіряється тільки при включенні його на складові струмів і напруг зворотної й нульової послідовностей.

2. Чутливість реле напрямку потужності, виконаного за схемою порівняння (абсолютних значень або фаз), перевіряється: при включенні на повні струм і напругу — по струму; при включенні на складові струмів і напруг зворотної й нульової послідовностей — по струму й напрузі.

Відповідно до ПУЕ п. 3.2. 28. у мережах із глухо заземленою нейтраллю повинен бути обраний виходячи з умов релейного захисту такий режим заземлення нейтралей силових трансформаторів (тобто розміщення трансформаторів із заземленої нейтраллю), при якому значення струмів і напруг при замиканнях на землю забезпечують дію релейного захисту елементів мережі при всіх можливих режимах експлуатації електричної системи.

Для підвищувальних трансформаторів і трансформаторів із двох — і тристороннім живленням (або істотним підживленням від синхронних електродвигунів або синхронних компенсаторів), що мають неповну ізоляцію обмотки з боку виводу нейтралі, як правило, повинне бути виключене виникнення неприпустимого для них режиму роботи з ізольованої нейтраллю на шини, що виділилися, або ділянку мережі 110−220 кВ із замиканням на землю однієї фази (див. 3.2. 63).

Відповідно до ПУЕ п. 3.2. 29. трансформатори струму, призначені для живлення струмових ланцюгів пристроїв релейного захисту від КЗ, повинні задовольняти наступним вимогам:

1. З метою запобігання зайвих спрацьовувань захисту при КЗ поза захищаємої зони похибка трансформаторів струму, як правило, не повинна перевищувати 10%. Більш високі похибки допускаються при використанні захистів (наприклад, диференціальний захист шин з гальмуванням), правильна дія яких при підвищених похибках забезпечується за допомогою спеціальних заходів. Зазначені вимоги повинні дотримуватися:

— для ступеневих захистів — при КЗ наприкінці зони дії щабля захисту, а для спрямованих східчастих захистів — також і при зовнішньому КЗ;

— для інших захистів — при зовнішньому КЗ.

Для диференціальних струмових захистів (шин, трансформаторів, генераторів і т.п.) повинна бути врахована повна похибка, для інших захистів струмова похибка, а при включенні останніх на суму струмів двох або більше трансформаторів струму й режимі зовнішніх КЗ — повна похибка.

При розрахунках припустимих навантажень на трансформатори струму допускається в якості вихідної приймати повну погрішність.

2. Струмова похибка трансформаторів струму з метою запобігання відмов захисту при КЗ на початку захищаємої зони, що, не повинна перевищувати:

— за умовами підвищеної вібрації контактів реле напрямку потужності або реле струму — значень, припустимих для обраного типу реле;

— за умовами гранично припустимої для реле напрямку потужності й спрямованих реле опорів кутової погрішності - 50%.

3. Напруга на виводах вторинної обмотки трансформаторів струму при КЗ у захищаємій зоні не повинна перевищувати значення, припустимого для пристрою РЗА.

Струмові ланцюги електровимірювальних приладів (спільно з лічильниками) і релейного захисту повинні бути приєднані, як правило, до різних обмоток трансформаторів струму.

При цьому в ланцюзі захистів, які за принципом дії можуть працювати неправильно при порушенні струмових ланцюгів, включення електровимірювальних приладів допускається тільки через проміжні трансформатори струму й за умови, що трансформатори струму задовольняють вимогам 3.2. 29 при розімкнутому вторинному ланцюзі проміжних трансформаторів струму (ПУЕ п. 3.2. 30.).

Відповідно до ПУЕ п. 3.2. 32. як джерело змінного оперативного струму для захистів від КЗ, як правило, варто використати трансформатори струму елемента, що захищається. Допускається також використання трансформаторів напруги або трансформаторів власних потреб.

Залежно від конкретних умов повинна бути застосована одна з наступних схем: з дешунтуванням електромагнітів відключення вимикачів, з використанням блоків живлення, з використанням зарядних пристроїв з конденсатором.

Пристрої релейного захисту, виведені з роботи з умов режиму мережі, селективності дії або з інших причин, повинні мати спеціальні пристосування для виводу їх з роботи оперативним персоналом (ПУЕ п. 3.2. 33.).

Для забезпечення експлуатаційних перевірок і випробувань у схемах захистів варто передбачати, де це необхідно, іспитові блоки або вимірювальні затискачі.

Пристрої релейного захисту й лінійної автоматики обрані з умови замкнутого режиму роботи утвореної мережі 110 кВ.

При цьому враховувалося наступне:

— функціональність — пристрої повинні мати набір необхідних функцій, що відповідають вимогам ПУЕ й режимам роботи захищаємого устаткування;

— експлуатація — релейні пристрої повинні бути зручні й прості в експлуатації, надавати всю необхідну інформацію обслуговуючому персоналу для його ефективної роботи;

— надійність роботи в нормальному й аварійному режимі електропостачання;

— сучасність елементної бази й технічних рішень;

— можливість побудови автоматичної системи збору інформації й керування з верхнього рівня, використовуючи релейне устаткування як нижній рівень;

— уніфікація устаткування, що вводиться в експлуатацію;

— мінімальність витрат при придбанні, пуско-наладці й експлуатації устаткування.

Вищевикладеним вимогам відповідають пристрої РЗА на мікропроцесорній базі в сполученні із пристроями на електромеханічній базі.

Схема розміщення пристроїв РЗА району підстанції Перемога наведена на плакаті.

У комплексі релейного захисту передбачені:

— На чотирьох ПЛ 110 кВ П С Перемога Іванівка — Перемога, П. Поле — Перемога, Сокольники — Перемога, ХФТИ — Перемога: основний високочастотний захист ДФЗ-201; резервний ПМ РЗА «Діамант».

— З боку П С Перемога і ПС П. Поле, а з боку ПС Іванівка, Сокольники, ХФТИ існуючі ДФЗ-201 й ЭПЗ-1636 доповнюються мікропроцесорним захистом «Діамант».

— На П Л 110 кВ «Іванівка-П. Поле», «Сокольники-Нагірне» з боку П. Поле встановлюються в якості основного в.ч. захисту — ДФЗ-201, а в якості резервного — «Діамант».

— З боку «Сокольників»: основний в.ч. Захист — ДФЗ-201; резервний — Діамант і зберігається існуюча панель ЭПЗ-1636.

— На підстанції «Нагірна» й «Іванівка» існуючі ДФЗ-201 й ЭПЗ-1636 доповнюються мікропроцесорним захистом «Діамант».

— Для захисту шин й ПРВВ 110 кВ ПС «Перемога» використовується мікропроцесорний захист «Діамант» з передбаченими функціями АПВ, ПРВВ й УВВ

— На обхідному вимикачі: ЭПЗ — 1636; «Діамант»; панель переводу основних захистів П3−233.

— На ШСВ: блок Б3−255−77; «Діамант».

— На 1 Т, 2Т: «Діамант» з функцією диференціального струмового захисту в якості другого основного захисту на додаток до захистів на електромеханічній основі.

— На секційних вимикачах ПС «П. Поле» й «Сокольників» ПРВВ виконується на блоці Б3−204−83.

— На існуючих підстанціях «Іванівка» й «ХФТИ» передбачається реконструкція існуючих ДЗШ, ПРВВ й ОВ-110 кВ.

На всіх нових вимикачах ПЛ 110 кВ, ОВ і ШСВ-110 кВ передбачені трифазні АПВ із контролем синхронізму й напруги, а на старих — використовуються аналогічні існуючі АПВ.

У функції «Діаманта» ПЛ 110 кВ входять:

— чотириступінчатий спрямований дистанційний захист від всіх видів к.з. ;

— максимальна струмова відсічка;

— чотириступінчатий спрямований захист нульової послідовності;

— АПВ;

— ПРВВ.

На підстанціях 110 кВ АК «Харківобленерго» передбачена система збору й передачі на диспетчерський пункт інформації від пристроїв РЗА, виконаних на мікропроцесорній й електромеханічній елементній базі.

На П С Перемога в проекті передбачається організація верхнього рівня системи контролю й моніторингу пристроїв РЗА «Діамант» з організацією двох робочих місць АРМ чергового й АРМ релейщика.

На ПС 110 кВ Сокольники, П. Поле, Нагірна, ХФТИ передбачається збір інформації від пристроїв РЗА «Діамант» і передача на диспетчерський пункт АК Харківобленерго.

На ПС 110 кВ Іванівка й Перемога передбачається по одному пристрою «Рекон» для реєстрації аварійних подій пристроїв РЗА, виконаних на електромеханічній елементній базі.

Інформація із цих пристроїв передається на АРМ релейщика своїх підстанцій і через вбудований модем передається в АК Харківобленерго.

3 ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ ТИПУ ДФЗ-201

3.1 Призначення

Панель захисна типу ДФЗ-201 являє собою диференційно-фазний високочастотний захист, призначений для застосування як основний для ліній електропередачі напругою до 220 кВ і вище.

Захист є швидкодіючий, діє при всіх видах коротких замикань і не реагує на хитання в системі.

Панель виготовляється в кліматичному виконанні «У'' категорії 4 за ДСТ 15 150−69 (для роботи в закритих приміщеннях), але для використання при температурі від мінус 20 до плюс 40 °C для районів з помірним кліматом й у кліматичному виконанні „Т“ категорії 4 за ДСТ 15 150−69, але для використання при температурі від мінус 10 до плюс 45 °C для районів із тропічним кліматом».

Панель, призначена для роботи в умовах тропічного клімату, має в позначенні типу додатковий індекс «Т» (ДФЗ-201-Т).

Захист призначений для спільної роботи з високочастотним прийомопередавачем типу УПЗ-70 (для кліматичного виконання «У»), або ПВЗД-МТ (для кліматичного виконання «Т»). Заводом поставляється тільки релейна частина захисту — панель типу ДФЗ-201, на якій передбачене місце для установки прийомопередавача й прокладені провідники для приєднання його до схеми захисту.

3.2 Конструктивне оформлення

3.2.1 Панель являє собою металоконструкцію, на лицьовій стороні якої встановлені два комплекти апаратів з основними елементами релейної частини схеми захисту, захищеними оболонками від зовнішніх механічних впливів.

Оболонка комплектів апаратів має ступінь захисту 1Р40 за ДСТ 14 255−69, а клемники панелі комплектів — IР00.

3.2.2 Всі елементи схеми панелі мають позначення літерою й порядковий номер, проставлений перед літерним позначенням.

До складу позначення елементів схеми включений умовний шифр комплектів (1 або 2), у який входять дані елементи.

Умовний шифр комплекту проставляють ліворуч через дефіс від позиційних позначень елементів, наприклад: 1−5С — п’ятий конденсатор, що входить у комплект апаратів 1.

3.2.3 Всі елементи панелі на лицьовій стороні мають маркування у вигляді табличок, розташованих у цих апаратів.

На задній стороні панелі замаркіроване позначення апаратів у вигляді дробу, де в чисельнику зазначений монтажний номер апарата, у знаменнику — позначення за принциповою схемою, (наприклад,).

Маркування сполучних проводів зовнішнього монтажу панелі виконані зустрічним, із вказівкою монтажного номера апарата й номера затиску апарата або монтажного номера клемного ряду затисків панелі й номери затиску.

3.2.4 Для зручності експлуатації на панелі передбачено вісім шести клемних іспитових блоків 6-БИ, 7-БИ, 8-БИ, 9-БИ, 10-БИ, 11-БИ, 12-БИ, 13-БИ, через які заведені ланцюги струму й напруги змінного струму, ланцюга постійного струму, вихідні ланцюги й всі ланцюги, що зв’язують релейну частину з високочастотним прийомопередавачем.

Іспитові блоки 10-БИ, 11-БИ й 12-БИ, що мають у нормальному режимі неробочі кришки, призначені для переводу захисту на обхідний вимикач ревізії основного вимикача лінії.

3.3 Опис основних органів захисту

Релейна частина захисту містить пусковий орган, орган маніпуляції високочастотним передавачем й орган порівняння фаз струмів.

3.3.1 Пусковий орган

Пусковий орган містить наступні реле: поляризовані реле 1−1ПР й 1−2ПР, реле опору 1-РС, реле струму 1−1РТ й 1−2РТ, а також проміжне реле 1−1РП, 1−2РП, 2-ЗРП, 2−5РП.

Реле 1−1ПР й 1−2ПР реагують або на струм зворотної послідовності, або, у випадку використання трансформатора l-TH0 — на суму струмів зворотної й нульової послідовностей. Реле типу 1−1РТ й 1−2РТ включені на фазний струм.

Пуск високочастотного передавача здійснюється від реле 1−1ПР із появою хоча б короткочасної несиметрії струмів, або від реле 1−1РТ, а також без інерційно від випрямленої напруги, що знімається з обмоток пускових поляризованих реле.

Реле 1−2ПР, 1−2РТ й 1-РС підготовляють ланцюги відключення захисту. Реле 1−2ПР й 1−2РТ спрацьовують при струмах, більших, ніж реле 1−1ПР й 1−1РТ відповідно.

Тому при зовнішніх коротких замиканнях у випадку спрацьовування реле 1−2ПР (або 1−2РТ) хоча б на одному кінці лінії, на обох кінцях лінії спрацьовують реле 1−1ПР (або 1−1РТ), що забезпечує надійний пуск високочастотних передавачів і блокування захисту.

Обмотка реле 1−1ПР і робоча обмотка реле 1−2ПР через випрямний міст 1−1 В трансформатор, що насичується, 1-ТН2 підключені до фільтра струму зворотної послідовності. Трансформатор струму, що насичується використовується в тих випадках, коли чутливість пускового органа по струму зворотної послідовності недостатня.

Трансформатори, що насичуються, 1-ТН2 й 1-ТН0 обмежують напругу на випрямних мостах 1−1 В и 1−2 В при більших струмах короткого замикання.

Для зменшення струмів небалансу в обмотках реле 1−1ПР й 1−2ПР від вищих гармонік, наявних у мережі високої напруги при нормальному режимі її роботи, до вторинних обмоток трансформаторів 1-ТН2 й 1-ТН0 включені конденсатори 1−8С и 1−6С.

Конденсатор 1−7С зменшує пульсацію випрямленого струму, що поліпшує умови роботи реле 1−1ПР й 1−2ПР.

Фільтр струму зворотної послідовності складається із трансформатора з повітряним зазором 1-ТФП, проміжного трансформатора струму 1-ТК і резистора 1−20R.

Реле опору 1-РС за допомогою трансформатора 1-Тх підключено на різницю струмів ІA — ІС і за допомогою автотрансформатора напруги 1-Тн на напругу UAC.

3.3.2 Орган маніпуляції високочастотним передавачем

Орган маніпуляції високочастотним передавачем складається з комбінованого фільтра струмів прямої і зворотної послідовностей типу I1 + КI2, проміжного трансформатора 2-ТМ і навантаження комбінованого фільтра. Для обмеження напруги на виході органа маніпуляції при більших струмах короткого замикання до величин 170−180 В використовуються стабілізатори напруги 2−1СТ й 2−2СТ.

Комбінований фільтр I1 +КI2 складається із трансформатора з повітряним зазором 2-ТФМ і резисторів 2−25R' й 2−25R".

Зміна коефіцієнта «К» здійснюється перемиканням числа витків вторинної обмотки трансформатора 2-ТФМ, тобто зміною опору взаємної індукції ІМ.

Навантаження комбінованого фільтра складається з конденсатора 2−11С і резистора 2−26R. Ємність конденсатора 2−11С і опір 2−26R обрані з умов узгодження опору комбінованого, фільтра (Zф) з опором його навантаження (Zн).

При різних коефіцієнтах «К» опір, фільтра має різні значення у зв’язку зі зміною числа витків другої обмотки трансформатора 2-ТФМ.

Для збереження зазначеного вище узгодження опорів Zф й Zн одночасно зі зміною уставки за коефіцієнтом «К» змінюється й коефіцієнт трансформації проміжного трансформатора 2-ТМ, що відповідає зміні опору Zн.

3.3.3 Орган порівняння струмів

Орган порівняння фаз струмів, що протікають по кінцях захищаємої линії складається із двох самостійних органів — основного й допоміжного. Основний орган містить реле 2−4ПР, контакт якого перебуває в одному ланцюзі захисту, випрямний міст 2−4У, трансформатор 2-ТЕ, що згладжує конденсатор 2−5С. Допоміжний орган містить реле 3-ПР, випрямний міст 2−3У, трансформатор 2-ТС, що згладжує конденсатор 2−4С.

Орган порівняння підключений до високочастотного приймача, де непрямим шляхом здійснюється порівняння фаз струмів за допомогою підсумовування високочастотних сигналів передавачів обох кінців лінії.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой