Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей и специалистов предприятий сро нп «союзатомстрой»

Скачать 1.92 Mb.

Название	Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей и специалистов предприятий сро нп «союзатомстрой»
страница	4/12
Тип	Закон

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Закон

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

Тема 3.1 Общие вопросы функционирования релейной защиты и автоматики
Системой электроснабжения называется совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. Она осуществляет единый процесс производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии.

Системы электроснабжения - это сложный производственный комплекс, все элементы которого участвуют в едином производственном процессе, основными специфическими особенностями которого являются:

• Быстротечность явлений – имеет место одновременность генерирования электроэнергии и её потребления.

• Неизбежность повреждений аварийного характера - коротких замыканий (КЗ) или иных повреждений в электрических установках.

• Изменение режима электропотребления, приводящие к дефициту или избытку активной и реактивной мощности, и как следствие – к изменению таких параметров как напряжение, частота, нагрузка на элементы системы электроснабжения.

Различают три режима работы системы электроснабжения: нормальный, аварийный и послеаварийный.

Повреждения в системе электроснабжения обычно сопровождаются короткими замыканиями. В каком бы месте системы электроснабжения ни возникло короткое замыкание, оно в той или иной мере отражается на работе всех ее элементов, находящихся во взаимной связи и взаимозависимости.

Процессы коротких замыканий характеризуются прохождением больших токов и глубоким понижением напряжения. Они возникают и развиваются в очень короткое время. Очень важно для обеспечения нормальной работы систем электроснабжения и потребителей электроэнергии по возможности быстро (в течение десятых и даже сотых долей секунды) выявить и отделить место повреждения от неповрежденной части.

Ясно, что эта задача не может быть выполнена персоналом в такое короткое время. Ее выполнение возложено на устройства релейной защиты, являющиеся основными видами электрической автоматики систем электроснабжения. Релейная защита непрерывно контролирует состояние и режимы работы оборудования и в случае возникновения коротких замыканий или опасных ненормальных режимов воздействует на отключение соответствующих выключателей.

Таким образом, релейной защитой обеспечивается лишь быстрое и надежное отделение места повреждения. Последствия же аварии (восстановление нормального режима работы оборудования и питания потребителей) устраняются оперативным персоналом и действием специальных устройств противоаварийной автоматики.

Время, затрачиваемое персоналом на ликвидацию несложных аварий после автоматического отключения поврежденного оборудования релейной защитой, исчисляется минутами, если персонал находился на щите управления подстанции и был готов к экстренным действиям.

На ликвидацию сложных аварий уходят как минимум десятки минут. По скорости действия и точности определения характера повреждения автоматические устройства намного превышают действия, выполняемые оперативным персоналом. Поэтому на современном этапе развития энергетики широкое применение нашли устройства противоаварийной автоматики, позволяющие в течение секунд устранять аварийные режимы и восстанавливать схемы электроснабжения потребителей, исключая в ряде случаев вмешательство персонала.

В нормальном режиме работы системы электроснабжения процесс производства, передачи и распределения электроэнергии также динамичен и подвержен случайным возмущающим воздействиям – изменениям соотношения вырабатываемой потребляемой активной и реактивной мощности.

При дефиците активной мощности падает частота в сети, а при дефиците реактивной мощности – уменьшается напряжение. Кроме того, в нормальных режимах системы электроснабжения при таких ситуациях могут отключаться один из параллельно работающих трансформаторов или одна из питающих линий.

Например, на главной понижающей подстанции с двумя трансформаторами при отключении одного второй перегружается и может проработать ограниченное время – соответственно это отслеживать и при необходимости отключать часть нагрузки. Учитывая изложенное, можно отметить, что надежное и экономичное функционирование систем электроснабжения в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах возможно только при широкой их автоматизации и телемеханизации.

Соответственно рассмотренным режимам работы системы электроснабжения различают следующие виды автоматики систем электроснабжения:

1. Автоматика управления нормальными режимами системы электроснабжения.

Она обеспечивает:

• автоматическое поддержание на заданном уровне напряжения, частоты и реактивной мощности на шинах электрических станций;

• автоматического регулирования коэффициента трансформации трансформаторов с устройствами регулирования под нагрузкой;

• автоматическое регулирования реактивной мощности статических конденсаторов;

• автоматического регулирования возбуждения синхронных машин – синхронных компенсаторов и синхронных двигателей;

• автоматическое регулирование настройки компенсации дугогасящих реакторов в электрических сетях напряжением 6-10-35 кВ;

Эти устройства автоматики обеспечивают на заданном уровне напряжение и частоту в нормальном режиме работы системы электроснабжения, устройство АРВ стремится поддержать напряжение в аварийных ситуациях.

2. Противоаварийная автоматика.

Она должна обеспечить устойчивость функционирования системы электроснабжения в аварийных и послеаварийных режимах. Противоаварийная автоматика должна прежде всего ликвидировать повреждение.

Это выполняют:

• устройства релейной защиты (УРЗ);

• устройства автоматического повторного включения (УАПВ).

При успешном АПВ система электроснабжения восстанавливается, а при неуспешном защита отключает поврежденный элемент.

В этом случае может нарушиться электроснабжение потребителей и потребуется их подключение к резервному источнику питания. Для этой цели служит устройство автоматического включения резерва (УАВР).

Аварийный режим и его ликвидация могут сопровождаться возникновением дефицита мощности и, как следствие этого, понижением частоты и напряжения.

Для их восстановления используют:

• устройство автоматической частотной разгрузки (УАЧР) - для восстановления частоты;

• устройства токовой разгрузки (УРТ).

Назначением противоаварийной автоматики, функционирующей при интенсивных возмущающих воздействиях, угрожающих развитием аварийной ситуации в системе электроснабжения, является устранение возмущающего воздействия, предотвращение развития общесистемной аварии и восстановление нормального режима работы.

Эффективность противоаварийной автоматики определяется быстродействием и дозированием противоаварийных управляющих воздействий, вырабатываемых на основе обширной информации о предшествующем возмущающему воздействию (исходном) режиме и получаемой о переходных процессах в системе электроснабжения в реальном времени, что является ее главной особенностью. Последнее выполняется с помощью устройств телемеханики.

3. Устройства телемеханики предназначены прежде всего для управления нормальными режимами системы электроснабжения и являются составной частью автоматизированных систем управления (АСУ).

Для функционирования АСУ необходим непрерывный поток информации о режимах производственного процесса, особенно о значениях напряжения, тока, мощности, частоты и состоянии оборудования.

Поэтому необходимы автоматические информационные устройства, обеспечивающие сбор и передачу информации от контролируемых пунктов (подстанций) на диспетчерский пункт сетевого предприятия, где находятся АСУ и диспетчерский персонал.

Использование микропроцессорной техники позволяет значительно расширить функции и возможности рассредоточенных по системе электроснабжения автоматических устройств, осуществляющих управление процессом производства, передачи и потребления электроэнергии как в нормальных, так и в аварийных и послеаварийных режимах.

Применение указанных автоматических систем позволяет:

• предотвратить развитие многих аварий, сократить их общее количество, а также уменьшить время отключений электроустановок и простоя механизмов;

• сократить количество обслуживающего персонала и перевести на работу без постоянного обслуживания большое число электроустановок подстанций;

• увеличить производительность труда.

Основная задача автоматизации рассматриваемых систем состоит в повышении надежности электроснабжения потребителей.

К устройствам автоматики предъявляется ряд требований, среди которых можно выделить такие, как точность, высокая надежность и удобство в эксплуатации.

Длительная работа многих систем при отсутствии постоянного дежурного персонала обусловливает необходимость существенного повышения их надежности, введения контроля исправности и упрощения обслуживания, в частности, ремонта.

Релейная защита (РЗ) - часть электрической автоматики, предназначенная для выявления и автоматического отключения поврежденного электрооборудования. Кроме того, некоторые устройства РЗ предназначены для выявления не повреждений, а ненормальных режимов работы электрооборудования. В некоторых случаях, не требующих быстрого автоматического отклю-чения поврежденного оборудования, устройства РЗ могут действовать не на отключение, а на сигнал.

Релейная защита и автоматика должны удовлетворять ряду требований, основными из которых являются: селективность, чувствительность, быстродействие, надежность.

Под селективностью понимается свойство релейной защиты, действующей на отключение, избирать поврежденный участок и отключать только его. Для релейной защиты, действующей на сигнал, под селективностью понимается способность однозначно указывать место возникновения ненормального режима и конкретный элемент системы электроснабжения, требующий вмешательства персонала. Понятие селективности присуще также устройствам автоматики, например, устройствам, действующим на отключение элементов. По способу обеспечения селективности все защиты разделяются на два вида: защиты с абсолютной селективностью и защиты с относительной селективностью.

Защиты с абсолютной селективностью по принципу своего действия работают только при повреждении защищаемого элемента энергосистемы. При повреждении соседних элементов энергосистемы такие защиты принципиально не работают.

Защиты с относительной селективностью по принципу своего действия могут срабатывать при повреждениях как защищаемого элемента энергосистемы, так и соседних элементов энергосистемы.

Для обеспечения селективности защиты с относительной селективностью, как правило, выполняются с выдержками времени, что является их недостатком. А защиты с абсолютной селективностью, как правило, выполняются без выдержки времени, что является их достоинством.

Зато защиты с относительной селективностью могут использоваться для обеспечения дальнего резервирования, а защиты с абсолютной селективностью - нет.

Примером защит с абсолютной селективностью могут служить газовая (ГЗ) и дифференциальная защиты трансформатора (ДЗТ), а защит с относительной селективностью - максимальная токовая защита (МТЗ).

Все устройства релейной защиты делятся на 2 класса по селективности:

- защиты с относительной селективностью – селективность обеспечивается выбором параметров срабатывания. Сюда относятся максимальнотоковые и дистанционные защиты;

- защиты с абсолютной селективностью – селективность обеспечивается принципом действия – все виды дифференциальных защит.

Под чувствительностью релейной защиты понимается ее способность реагировать на возможные повреждения в минимальных режимах системы электроснабжения, когда изменение воздействующей величины (величина, на которую реагирует защита) будет минимальным.

Обычно стремятся сделать защиту возможно более чувствительной, сохраняя, однако, ее селективность. Это требование и ставит практический предел возможной чувствительности защиты. Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности. Он регламентирует отношение между значением воздействующей величины при повреждении в защищаемой зоне и установленным на защите значением параметра ее срабатывания.

Чувствительность - одно из основных требований, предъявляемых к устройствам автоматики. Высокой чувствительностью должны обладать, например, автоматические регуляторы возбуждения (АРВ) и автоматические регуляторы частоты (АРЧ), реагирующие на изменения напряжения и частоты в системе.

Быстродействие – определяется следующими соображениями:

- Ускорение отключения повреждения повышает устойчивость параллельной работы электрических машин в системе и, следовательно, устраняется одна из основных причин возникновения наиболее тяжелых системных аварий.

- Ускорение отключения повреждения уменьшает время работы потребителей при пониженном напряжении, что позволит остаться в работе электродвигателям как у потребителей, так и на собственных нуждах электростанций.

- Ускорение отключения повреждения уменьшает размер разрушений поврежденного элемента.

Поэтому для линий электропередачи 500 кВ быстродействие не должно быть хуже 20 мс, 750 кВ – 15 мс

Время отключения повреждения складывается из времени действия защиты и времени действия выключателя. Следовательно, для ускорения отключения повреждений необходима не только быстродействующая защита, но и быстродействующие выключатели. Защиты, действующие со временем, не большим 0,1 ...0,2 с, считаются быстродействующими. Время отключения наиболее распространенных выключателей не превышает 0,06...0,15 с.

Для повышения надежности электроснабжения недостаточно только быстрого отключения поврежденного элемента, необходимо также быстро включить этот элемент повторно в работу или заменить его резервным. Таким образом, быстродействием должны обладать также устройства АПВ и АВР.

Применительно к релейной защите и автоматике под надежностью понимают свойство этих устройств выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени.

Для обеспечения надежности релейная защита и автоматика должны выполняться при помощи высококачественных и надежно работающих реле и других элементов. Их монтаж должен быть надежным, т. е. таким, при котором исключается обрыв проводов, замыкание между ними, ложное срабатывание от механических сотрясений и др. Существенное значение для надежности имеет правильная эксплуатация защиты и автоматики. Состояние всех устройств защиты и автоматики должно периодически проверяться. Так как каждый элемент может оказаться неисправным, то надежность защиты и автоматики тем выше, чем меньшее число элементов они содержат. Особенно важно уменьшение числа наименее надежных элементов, которыми являются контакты реле. Поэтому для увеличения надежности устройства следует стремиться к его упрощению. Существенное повышение надежности устройств релейной защиты и автоматики может быть достигнуто применением бесконтактных элементов.

В среднем по России устройства РЗ работают правильно примерно в 99% случаев и только около 1% случаев работы устройств РЗ - неправильные.

Классификация неправильных случаев работы устройств РЗ:

излишнее срабатывание защиты - когда через защиту протекал ток КЗ, но защита не должна была сработать. Например, при КЗ на одной ВЛ правильно сработала защита данной ВЛ и отключила поврежденную ВЛ, но одновременно с этим излишне сработала защита на другой ВЛ и отключила ее.
ложное срабатывание защиты - когда защита сработала при отсутствии тока КЗ, например, в нормальном режиме.
отказ в срабатывании защиты - когда при КЗ на защищаемом элементе энергосистемы (генераторе, трансформаторе, системе шин, воздушной или кабельной линии) защита должна была сработать, но не сработала.

Излишнее и ложное срабатывания устройств РЗ в некоторой степени исправляются устройствами АПВ (излишне или ложно отключенная ВЛ через несколько секунд включается от устройства АПВ), а отказ в срабатывании защиты приводит к тяжелым последствиям: развитие аварии, увеличение объема повреждений. Поэтому когда речь идет о надежности устройств РЗ, основное внимание обращается на предотвращение именно отказов устройств РЗ, а не излишних и ложных срабатываний. И повышение надежности работы устройств РЗ - это снижение вероятности их отказов.

Для предотвращения отказов устройств РЗ применяются следующие технические мероприятия: Ближнее резервирование защит.

При ближнем резервировании защит для защиты одного элемента энергосистемы применяется не одно устройство РЗ, а два устройства РЗ: основная защита и резервная защита.

Основной защитой называется защита, имеющая минимальное время срабатывания. Резервной называется защита, имеющая большее время срабатывания.

Для обеспечения полноценного ближнего резервирования необходимо выполнение следующих условий:

1. И основная и резервная защиты ВЛ должны защищать всю линию от всех видов повреждений во всех режимах работы энергосистемы. Например, МТЗ (максимально-токовая защита) и токовая отсечка не обеспечивают ближнего резервирования, так как токовая отсечка не защищает всю линию.

2. Основная и резервная защиты должны иметь разные принципы действия, чтобы исключить возможность одновременного отказа обеих защит по одной и той же причине.

3. Основная и резервная защиты должны быть как можно более независимы друг от друга чтобы исключить отказ одной защиты из-за отказа другой защиты:

3.1. Основная и резервная защиты должны питаться от разных автоматов (предохранителей) оперативного тока (рис. 3.1а).

3.2. Основная и резервная защиты должны быть включены на разные ТТ (рис. 3.1б).

3.3. Основная и резервная защиты должны быть включены на разные ТН. Это условие в России не выполняется почти никогда, так как на СШ обычно имеется только один ТН, к которому подключаются все устройства РЗ (основные и резервные), автоматики, ПА, измерений, учета и пр. (рис. 3.2).

4. Основная и резервная защиты должны действовать на разные электромагниты отключения выключателя. Это условие в России до последнего времени практически никогда не выполнялось, так как все выключатели 110 кВ и выше имели только по одному электромагниту отключения. И только в начале 21 века в России появились выключатели отечественного и зарубежного производства с двумя электромагнитами отключения.

Недостатки ближнего резервирования защит:

Требуются дополнительные затраты на установку резервных защит.
Ближнее резервирование может оказаться неэффективным, например, при исчезновении оперативного тока на подстанции или при отсутствии сжатого воздуха для воздушных выключателей.

Дальнее резервирование защит. При дальнем резервировании защит устройство РЗ, предназначенное для защиты одного элемента энергосистемы, является резервной защитой для другого элемента энергосистемы.

Дальнее резервирование плохо тем, что при отказе защиты на одной ВЛ происходит погашение всей ПС. Но зато, во-первых, не требуется дополнительных затрат, так как для дальнего резервирования используются существующие защиты, а во-вторых, дальнее резервирование обеспечивает отключение повреждения даже при полной неработоспособности выключателей и защит на подстанции, от которой отходит поврежденная линия.

Основные виды защит: токовые защиты; защиты напряжения; токовые направленные защиты; дистанционные защиты; дифференциальные защиты; высокочастотные защиты.

Устройства релейной защиты состоят, как правило, из таких основных частей:

• пусковых органов;

• измерительных органов;

• логической части;

• исполнительной части;

• передающей части.

Пусковые органы непосредственно и непрерывно контролируют состояние и режим работы защищаемого оборудования, и реагируют на возникновение КЗ или нарушения нормального режима работы. Пусковые органы выполняются с помощью реле тока, напряжения, мощности и др.

На измерительные органы возлагается задача определения места и характера повреждения и принятие решения о необходимости действия защиты. Измерительные органы также выполняются с помощью реле тока, напряжения, мощности и др. Функции пускового и измерительного органа могут быть объединены в одном органе.

Логическая часть представляет собой схему, которая запускается пусковыми органами и, сопоставляя последовательность и продолжительность действия измерительных органов, производит отключение выключателей мгновенно, или с выдержкой времени; запускает другие устройства, подает сигналы и произ водит прочие предусмотренные действия. Логическая часть состоит в основном из элементов времени (таймеров), логических элементов, промежуточных и указательных реле. В аналоговых и микропроцессорных устройствах к ним добавляются дискретные входы и индикаторные светодиоды.

Исполнительная часть выполняет действие на отключение (включение) выключателей, или других внешних устройств.

Передающая часть используется в некоторых видах защит. Например, приемопередающая аппаратура ВЧ канала у дифференциально-фазных защит.-

Релейная защита сетей

Основные виды повреждения электрических сетей

1. Трехфазное КЗ - режим симметричный: токи и напряжения во всех фазах одинаковы по величине. Имеются только прямые последовательности токов и напряжений, обратные и нулевые последовательности отсутствуют. Все напряжения (линейные и фазные) в точке КЗ равны нулю. От энергосистемы до точки КЗ все напряжения уменьшаются от величины ЭДС энергосистемы до нуля. Ток КЗ примерно в 3-10 раз превышает номинальные токи генераторов и трансформаторов.

2. Двухфазное КЗ - режим несимметричный: токи КЗ протекают в двух поврежденных фазах. В токах и в напряжениях имеются составляющие прямой и обратной последовательностей, нулевая последовательность отсутствует. В точке КЗ напряжение неповрежденной фазы равно номинальному, а напряжения поврежденных фаз равны между собой и равны половине номинального напряжения

3. Однофазное КЗ в сети с заземленной нейтралью. Сети с заземленной нейтралью - сети 110 кВ и выше. В сетях с заземленной нейтралью замыкание одной фазы на землю является коротким замыканием. Токи КЗ протекают от всех заземленных нейтралей к точке КЗ (или наоборот - кому как нравится). Поэтому, чем больше заземленных нейтралей, тем больше ток КЗ.

Первоначально сети 110 кВ и выше работали с глухо заземленной нейтралью, то есть были заземлены нейтрали всех трансформаторов. Постепенно с развитием сетей число трансформаторов увеличивается, соответственно, увеличиваются токи однофазных КЗ. В сетях 110 кВ число трехфазных КЗ.

Поэтому в настоящее время в России сети 110 кВ работают с эффективно заземленной нейтралью: нейтрали заземляются, но не у всех трансформаторов, чтобы токи однофазных КЗ примерно соответствовали токам трехфазных КЗ.

Сети 220 кВ и выше до сих пор работают с глухо заземленной нейтралью, так как токи однофазных КЗ пока не превышают токов трехфазных КЗ.

Однофазное КЗ - режим несимметричный: в месте повреждения ток КЗ протекает в одной поврежденной фазе. В токах и в напряжениях имеются составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей.

4. Замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью

Сети с изолированной нейтралью - сети 3-35 кВ. Замыкание одной фазы на землю не является коротким замыканием. Величина тока однофазного замыкания определяется емкостями неповрежденных фаз относительно земли и составляет единицы, десятки или сотни ампер, что обычно меньше номинального тока нагрузки. Поэтому при замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью обычно не требуется быстрое автоматическое отключение поврежденного оборудования, и устройства РЗ от замыканий на землю могут действовать на сигнал.

Основные требования, предъявляемые к устройствам РЗ в сетях 6-35 кВ.

Чувствительность. В сетях с изолированной нейтралью должна быть обеспечена чувствительность устройств РЗ только к междуфазным (трехфазным и двухфазным) КЗ. Однофазные КЗ на землю отсутствуют, так как нейтрали всех генераторов и трансформаторов от земли изолированы.

Быстродействие. Вполне допустимо отключение повреждения с выдержкой времени до нескольких секунд, так как:

1 Оборудование 6-35 кВ сравнительно простое и дешевое, поэтому увеличение объема повреждения не очень важно.

2. На устойчивость работы энергосистемы повреждения в сетях 6-35 кВ, как правило, никак не влияют.

3. Надежность. Требования к надежности устройств РЗ в сетях 6-35 кВ не очень велики, ближнее резервирование защит, как правило, не применяется. Дальнее резервирование, по возможности, обеспечивается.

4 Селективность обеспечивается достаточно просто, так как обычно сети 6-35 кВ имеют простую радиальную структуру.

В связи с вышеуказанными невысокими требованиями, в сетях 6-35 кВ применяются простые и дешевые устройства РЗ.

Максимальная токовая защита (МТЗ) контролирует ток в защищаемом элементе, отстраи-вается от тока нагрузки, и при превышении тока уставки, с выдержкой времени действует на его отключение. Как правило, МТЗ является главной, а иногда единственной защитой линии 6-35 кВ.

Недостатком МТЗ является то, что по мере приближения места установки защиты к источни-ку питания увеличивается ее выдержка времени. Так как при этом увеличивается и величина тока короткого замыкания, объем повреждения возрастает.

Для быстрейшего отключения КЗ и уменьшения объема повреждения, защита выполняется ступенчатой: кроме максимальной защиты, применяется токовая отсечка.

Токовая отсечка (ТО) является первой ступенью токовой защиты и работает, обычно, без выдержки времени. Для обеспечения селективности, ТО отстраивается от тока короткого за-мыкания в конце защищаемой линии (КЗ за трансформатором). Таким образом, защита линии выполняется двухступенчатой: максимальная защита и токовая отсечка. Эти защиты (МТЗ и 2

ТО) входят в состав микроэлектронного устройства защиты УЗА АТ и микропроцессорного УЗА -10.

Защита от замыканий на землю (ЗЗ)

Как правило, такие защиты на линиях действуют на сигнал, тем не менее, применение этих защит целесообразно, так как место замыкания на землю нужно отыскать и устранить по воз-можности быстро, потому что упавший провод опасен для окружающих. Кроме того, повреж-дение в месте замыкания на землю развивается, и со временем может привести к короткому замыканию. В ряде случаев защита должна обязательно действовать на отключение. Это двигатели и генераторы при токе замыкания на землю более 5 А. Это передвижные механизмы с электродвигательными приводами.

Существенным осложнением является то, что ток замыкания на землю имеет очень малую величину. Эта величина соизмерима с небалансом в нулевом проводе трансформаторов то-ка, поэтому в нулевой провод ТТ защиту от замыканий на землю не включают. Для защиты от замыканий на землю используют специальные трансформаторы тока нулевой последова-тельности (ТЗ, ТЗЛ, ТЗР), которые можно применить. только при наличии кабельного вывода из ячейки. Для ячеек КРУ с воздушным выводом, и линий напряжение 35 кВ, для которых от-сутствуют специальные трансформаторы тока нулевой последовательности, защиту подклю-чить нельзя.
Основные требования, предъявляемые к устройствам РЗ в сетях 110-220 кВ.

1. Чувствительность. В сетях 110-220 кВ обеспечение необходимой чувствительности устройств РЗ достигается более сложно, чем в сетях 6-35 кВ, в связи со следующим:

1.2. Сети 110-220 кВ работают с заземленной нейтралью, поэтому должна быть обеспечена чувствительность устройств РЗ не только к междуфазным КЗ (трехфазным и двухфазным), но также и к КЗ на землю: однофазным и двухфазным.

1.2. Сети 110-220 кВ имеют сложную многоконтурную конфигурацию со многими источниками питания. В таких сетях чувствительность устройств РЗ обеспечивается с трудом, так как возможны ситуации, когда максимальные токи нагрузки ВЛ превышают минимальные токи КЗ.

2. Быстродействие. Требования к быстродействию устройств РЗ в сетях 110-220 кВ выше, чем в сетях 6-35 кВ, так как:

2.1. Оборудование 110-220 кВ достаточно дорогое, поэтому для уменьшения объема повреждений желательно быстрое отключение повреждений.

2.2. Длительное существование КЗ в сети 110-220 кВ может привести к нарушению устойчивости работы электростанций и крупных синхронных ЭД потребителей.

Поэтому поврежденные ВЛ 110-220 кВ отключаются устройствами РЗ, как правило, с временем, не превышающим одной секунды.

3.Надежность. Требования к надежности устройств РЗ в сетях 110-220 кВ более серьезные, чем в сетях 6-35 кВ, так как отказ РЗ при КЗ может привести к большим повреждениям оборудования и к погашению потребителей целого района на длительный срок. Поэтому, в сетях 110-220 кВ кроме дальнего резервирования защит, которое по возможности должно быть обеспечено, применяется также и ближнее резервирование защит, то есть, на ВЛ 110-220 кВ, в зависимости от важности данной ВЛ и ее места в энергосистеме, может быть установлена не одна защита, а две полноценные защиты: основная и резервная. То есть, неответственные ВЛ 110-220 кВ, например, тупиковые могут иметь только одну защиту от всех видов КЗ, а ответственные ВЛ (системообразующие) могут иметь или одну защиту или две: основную и резервную.

4.Селективность. Так как линии 110-220 кВ образуют достаточно сложную многоконтурную сеть со многими источниками питания, то селективность защит в такой сети обеспечивается не так просто.

Выводы. Все вышеуказанные требования к устройствам РЗ в сетях 110-220 кВ приводят к усложнению защит. Поэтому в сетях 110-220 кВ применяются гораздо более сложные защиты, чем в сетях 6-35 кВ.

Исторически сложилось так, что сети 330 и 750 кВ используются на Западе СССР. На Востоке используются сети 500 и 1150 кВ. Вся сеть 1150 кВ СССР представлена двумя ВЛ: Экибастуз-Барнаул и Экибастуз-Кокчетав-Кустанай-Челябинск, которые на участках Экибастуз-Барнаул и Кустанай-Челябинск работают на напряжении 500 кВ. Поэтому в дальнейшем вместо сетей 330-1150 кВ мы будем говорить только о сетях 500 кВ.

Линии высокого напряжения, как правило, имеют значительную длину, что усложняет поиск места повреждения. Поэтому, линии должны оснащаться устройствами, определяющими расстояние до места повреждения. Согласно директивным материалам СНГ, средствами ОМП должны оснащаться линии длиной 20 км и более.

Задержка в отключении короткого замыкания может привести к нарушению устойчивости параллельной работы электростанций, из-за длительной посадки напряжения может оста-новиться оборудование и нарушиться технологический процесс производства, могут про-изойти дополнительные повреждения линии, на которой возникло короткое замыкание. Поэтому, на таких линиях очень часто применяются защиты, которые отключают короткие замыкания в любой точке без выдержки времени. Это могут быть дифференциальные защиты, установленные по концам линии и связанные высокочастотным, проводниковым или оптическим каналом. Это могут быть обычные защиты, ускоряемые при получении разрешающего, или снятии блокирующего сигнала с противоположной стороны.

Токовые и дистанционные защиты, как правило, выполняются ступенчатыми. Количество ступеней не менее 3, в ряде случаев бывает необходимо 4, или даже 5 ступеней.

Устройства защиты высоковольтных линий должны учитывать возможность отказа выклю-чателя и иметь УРОВ, либо встроенное в само устройство, либо организованное отдельно.

Для обеспечения быстродействующей защиты по всей длине линии широко применяются дифференциальные защиты. Как уже говорилось, зона действия дифзащиты расположена между трансформаторами тока, входящими в схему дифзащиты. Обычный принцип: соединение трансформаторов тока проводами с включением одного реле на сумму токов не годится так как длина линии, а следовательно и расстояние между трансформаторами тока очень большое. Поэтому применение проводов рассчитанных на полный вторичный ток КЗ не годится как по соображениям высокой стоимости, так и большого сопротивления проводов, приводящего к большой погрешности трансформаторов тока. Если используется одно реле дифзащиты, то необходимо организовать отключение противоположного конца, а это опять длинный кабель для передачи отключающего импульса.

Для того, чтобы избежать указанных недостатков применяются 2 или более устройств с каждого конца линии связанных между собой каналом связи. По каналу связи не предается непосредственно ток короткого замыкания, а информация о величине и фазе тока короткого замыкания или только о фазе тока с противоположной стороны линии. Для связи между концами может использоваться проводной, оптоволоконный, мультиплексорный или высокочастотный канал связи. Для каждого из таких каналов разработаны специальные виды защиты.

Для параллельных линий, присоединяемых к шинам через самостоятельные выключатели, нужна защита, которая могла бы выбирать и отключать только одну поврежденную линию. Таким свойством обладает направленная поперечная дифференциальная защита.

Защита в сети 6-35 кВ где необходимо отключать только междуфазные короткие замыка-ния включается на фазы А и С как и остальные защиты в этой сети. В сети 110-220 кВ, к этим двум реле добавляется третий элемент, включаемый на разность токов 3Io.
РЗ электрических сетей 330-1150 кВ.

1. Чувствительность.

С точки зрения обеспечения чувствительности защит сети 500 кВ практически ничем не отличаются от сетей 110-220 кВ. Также требуется чувствительность защит и к междуфазным КЗ и к КЗ на землю. Сети такие же многоконтурные, со многими источниками питания. Также минимальные токи КЗ могут быть меньше, чем максимальные токи нагрузки.

2. Быстродействие.

Требования к быстродействию устройств РЗ в сетях 500 кВ выше, чем в сетях 110-220 кВ, так как длительное существование КЗ в сети 500 кВ может привести к нарушению устойчивости параллельной работы объединенных энергосистем России. Поэтому, как правило, любое КЗ в любой точке сети 500 кВ отключается без выдержки времени.

3. Надежность.

Требования к надежности устройств РЗ в сетях 500 кВ более серьезные, чем в сетях 110-220 кВ, так как отказ одного устройства РЗ может привести к разделению ЕЭС России на отдельные несинхронно работающие части. Поэтому, в сетях 500 кВ ближнее резервирование защит применяется всегда, то есть, на каждой ВЛ 500 кВ обязательно устанавливается не менее 2 независимых защит, резервирующих друг друга.

4. Селективность.

Условия для обеспечения селективности защит в сетях 500 кВ примерно такие же, как в сетях 110-220 кВ: сети достаточно сложные со многими источниками питания.

Выводы.

Требования чувствительности и селективности к устройствам РЗ сетей 500 кВ практически не отличаются от таковых в сетях 110-220 кВ. Основные отличия РЗ сетей 500 кВ от РЗ сетей 110-220 кВ вызваны более жесткими требованиями надежности и быстродействия.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

	Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей... «Технология выполнения строительных, монтажных, пусконаладочных работ на объектах использования атомной энергии»		Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей... «Технология выполнения строительных, монтажных, пусконаладочных работ на объектах использования атомной энергии»
	Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей... «учебный центр профессиональной подготовки рабочих строительно-монтажного комплекса атомной отрасли»		Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей... «Устройство, монтаж и пусконаладочные испытания электрических сетей управления системами безопасности жизнеобеспечения на объектах...
	Дистанционный раздел программы повышения квалификации инженерно-технических... Тема Нормативная база, техническое регулирование и саморегулирование в строительстве 3		Дистанционный раздел программы повышения квалификации инженерно-технических... Тема Нормативная база, техническое регулирование и саморегулирование в строительстве 3
	Программы повышения квалификации инженерно-технических работников... Порядок разработки программ обеспечения качества для атомных станций (покас) с-10		Программы повышения квалификации инженерно-технических работников... «Организация работ в строительстве и производство монтажа при устройстве наружных сетей (водопровод, сети канализации, сети теплоснабжения)...
	Дистанционный раздел программы повышения квалификации инженерно-технических... «Работы по подготовке проектов внутренних инженерных систем водоснабжения и канализации» (П 2)		Ы и темы программы повышения квалификации руководителей линейных... №2: Положения нормативных актов, регламентирующих работу железнодорожного транспорта, по вопросам подготовки и работы станции в осеннее-зимний...
	Программы повышения квалификации руководящих работников и специалистов... «Работы в составе инженерно-геологических изысканий и инженерно-геотехнических изысканий на объектах использования атомной энергии....		Приказ от 12 марта 2012 г. N 220н об утверждении единого квалификационного... Утвердить Единый квалификационный справочник должностей руководителей, специалистов и служащих, раздел "Квалификационные характеристики...
	Приказ от 10 декабря 2009 г. N 977 об утверждении единого квалификационного... Утвердить Единый квалификационный справочник должностей руководителей, специалистов и служащих, раздел "Квалификационные характеристики...		Программа повышения квалификации по направлению «Информационные технологии в апк» «Новгородский институт переподготовки и повышения квалификации руководящих кадров и специалистов агропромышленного комплекса»
	Техническое задание на размещение заказа Краевое государственное автономное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования (повышения квалификации)...		Техническое задание на размещение заказа Краевое государственное автономное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования (повышения квалификации)...

Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей и специалистов предприятий сро нп «союзатомстрой»

Похожие: