Принцип действия ТЗНП, защита нулевой последовательности. Защита лзш

Основные принципы организации ЛЗШ

Основные принципы организации ЛЗШ (логической защиты шин) при построении системы РЗА подстанции на терминалах производства ЗАО «РАДИУС Автоматика»
Основные принципы:1. ЛЗШ реализуется совместной работой всех фидерных защит, а также терминалов, установленных на секционном и вводных выключателях.

2. ЛЗШ призвана отключать ввод или секционный выключатель при повреждениях на шинах. Это один из видов защиты шин, работающий на токовом принципе.

3. ЛЗШ в секционном и вводном терминалах реализуется путем наличия еще одной специализированной ступени МТЗ, называемой ступенью ЛЗШ. Она также имеет свои уставки по току и по выдержке времени с независимой характеристикой, но, в отличие от обычных ступеней МТЗ, имеет еще и два блокирующих ее дискретных входа – «Блокировка ЛЗШ».

4. От фидерных защит требуется выходной релейный сигнал с функцией «Пуск МТЗ», вырабатываемый сразу, без выдержки времени, при пуске любой из введенных ступеней МТЗ фидера. Собственно защита фидера может быть реализована на любой элементной базе – ЛЗШ все равно можно будет организовать.

5. Как правило, уставка ЛЗШ по току задается достаточно высокой, рассчитанной на повреждение именно на шинах, хотя ничего не препятствует и заданию уставки с не очень большим током для устранения замыканий через переходное сопротивление, например, дугу. Уставка по времени ступени ЛЗШ, как правило, задается в пределах 0,2—0,3 с исходя из компромисса между обнаружением повреждения, надежным блокированием ступени ЛЗШ от фидерных защит, но исключения появления значительных разрушений в ячейке.

6. В качестве блокирующих сигналов выступают сигналы «Пуск МТЗ», вырабатываемые защитами отходящих присоединений. При этом этот сигнал должен вырабатываться как при пуске МТЗ, так и токовой отсечки фидерной защиты. Все сигналы «Пуск МТЗ» фидеров одной из секций шин объединяются по ИЛИ и поступают на один из входов блокировки ступеней ЛЗШ как водного терминала, так и секционного. Выходное реле «Пуск МТЗ» в терминале «Сириус-(2)-С» имеет две группы контактов («Пуск 1 МТЗ» и «Пуск 2 МТЗ») для выдачи их в оба терминала защиты ввода.7. На второй вход блокировки ЛЗШ вводной защиты поступает аналогичный сигнал «Пуск МТЗ» от терминала защиты секционного выключателя «Сириус-(2)-С». На второй вход секционной защиты поступает сигнал пуска МТЗ фидерных защит от отходящих линий второй секции.

8. В каждом из терминалов «Сириус-(2)-В, -(2)-С» оба входа блокировки ЛЗШ внутри объединены по ИЛИ, то есть наличие сигнала хотя бы на одном входе блокировки запрещает работу ступени ЛЗШ.

9. Терминал «Сириус-(2)-С» как принимает сигнал блокировки ЛЗШ от фидерных защит для блокировки собственной ступени ЛЗШ, так и выдает сигнал «Пуск МТЗ» для блокировки ступени ЛЗШ защиты ввода (при «косой» схеме включения подстанции).

10. Для реализации контроля целостности цепочки подачи блокирующих сигналов ЛЗШ на входы терминалов защиты ввода и секционного выключателя в них, кроме параллельной схемы, предусмотрена также последовательная схема подачи этих сигналов с помощью уставки «Последовательно/Параллельно». При последовательной схеме на вход блокировки от фидерных защит всегда должна быть подана логическая единица, разрешающая работу ступени ЛЗШ. То есть, вход блокировки ЛЗШ ввода и оба входа блокировки ЛЗШ секции будут являться реально «Разрешением ЛЗШ». Такой сигнал образуется с помощью включенной последова-тельно цепочки нормально замкнутых контактов «Пуск МТЗ» всех фидерных защит.Данная схема более предпочтительна и мы ее рекомендуем применять.При параллельной схеме блокировки ЛЗШ любой обрыв цепочки блокировки приведет при КЗ на фидере к срабатыванию ЛЗШ и погашению ввода. При последовательной схеме,наоборот, при обрыве цепочки ЛЗШ будет выведена из работы и, кроме этого, терминалпросигнализирует о неисправности цепей ЛЗШ.

11. В случае отсутствия активного сигнала на любом из этих входов свыше 100 секунд (или уставки «Тсигнализации») оба терминала сформируют сигнал «Неисправность ЛЗШ» с индикацией на экране и срабатыванием реле «Внешняя неисправность». Второй вход блокировки ЛЗШ терминала ввода, называемый «Вход 2 ЛЗШ» всегда работает по параллельной схеме блокировки и на него следует подавать напряжение +ШУ через нормально открытый контакт «Пуск МТЗ» защиты секционного выключателя (либо не использовать вовсе).

12. Сигнал «Пуск МТЗ» в терминалах серии «Орион» и «Сириус» выдается в случае срабатывания любой ступени МТЗ (а МТЗ-1 обычно является отсечкой), в том числе и ЛЗШ, работающей на отключение (то есть с включенной функцией и работающей как защита).

13. При КЗ за фидерным выключателем запускается отсечка или МТЗ фидерной защиты и начинается выдаваться сигнал «Пуск МТЗ». На вводе также сразу может запуститься ступень ЛЗШ, например, при близком КЗ с большим током замыкания, но она тут же будет заблокирована сигналом «блокировка ЛЗШ». При отключении выключателя фидера и снижении тока снимется блокирующий сигнал ЛЗШ, но при этом также пропадет ток, и ЛЗШ не запустится и не сработает.

14. При КЗ на шинах на вводном терминале сразу запустится ступень ЛЗШ, ее при этом никто не заблокирует, и она сработает со своим временем уставки.

15. При включенном секционном выключателе благодаря сигналу «Пуск МТЗ» от терминала «Сириус-(2)-С» будет селективно отключаться именно секционный выключатель при КЗ на дальней секции шин, и вводной выключатель – при КЗ на ближней.

Данная схема является более удобной и простой, но не защищенной от обрыва цепи блокировки ЛЗШ, приводящей к ложному погашению ввода при КЗ за фидерным выключателем отходящих линий (в случае обрыва цепи). Поэтому предлагается при такой возможности всегда использовать схему ЛЗШ с последовательной блокировкой (см. рис. ниже).

по информации ЗАО «РАДИУС Автоматика», март 2010 года

energoproekt.blogspot.com

Алгоритм встречно-направленной логической защиты шин

В настоящее время для защиты шин среднего и низкого напряжений в качестве основных используются дифференциальная и логическая защиты шин.
Нам довелось принимать участие в проектировании подстанции, на стороне среднего напряжения которой предусматривалась возможность дву-стороннего питания. И хотя применение дифференциальной защиты в условиях многостороннего питания представляется, безусловно, наилучшим, ввиду высокой стоимости – нецелесообразным. Логическая защита шин в ее классическом понимании неприменима, так как возможно ее неселективное действие. Например, при КЗ в трансформаторе.

Сегодня активно развивается малая энергетика. Для обеспечения бесперебойного электроснабжения, например, потребителей газовой отрасли к шинам низкого напряжения подключаются ГТУ небольшой мощности (до 12 МВт), работающие на попутном газе. Похожая ситуация в нефтяной отрасли, и не только. При этом количество подключаемых генераторов может превышать 5 штук. При замыкании в любом из питающих элементов возможно нарушение селективности классической ЛЗШ. Кроме того, при постоянно включенном секционном выключателе и замыкании на защищаемой секции с первой выдержкой времени будет отключаться секционный выключатель и лишь с двойной – ввод.

Известно, в условиях многостороннего питания применяются направленные токовые защиты. В простейшем виде – с реле направления мощности прямой последовательности. У направленных токовых защит на электромеханической и полупроводниковой элементной базе есть свои недостатки. Первый – наличие так называемой «мертвой зоны», что и предопределило их применение в основном для защиты линий. Второй – большие выдержки времени, особенно на источниках питания (впрочем, это относится ко всем токовым защитам с временной селективностью).

В микропроцессорных устройствах защиты эффект «мертвой зоны» устранен, например, с помощью «контура» памяти.

Предлагается для обеспечения селективности в устройстве защиты любого явного или потенциального «источника» использовать орган направления мощности. От него должно обеспечиваться два управляющих воздействия – в зависимости от знака мощности – «свой» или «чужой». «Свой» – при направлении мощности из защищаемого элемента, «чужой» – внутрь защищаемого элемента.

Направление проходящей мощности КЗ характеризует, где возникло повреждение: на «своем» присоединении либо «где‑то еще».

Можно сформулировать основные принципы выполнения селективной логической защиты:

1. На каждом питающем элементе должно устанавливаться два комплекта направленной защиты: один – для блокировки устройств защиты других питающих элементов, второй – для отключения «своего» выключателя.

2. Для защит срабатывающих при одном направлении мощности должна быть собрана схема блокировки вышестоящих защит нижестоящими.

Отметим, что все предпосылки уже реализованы в современных терминалах РЗ. Так, в базовых версиях многих заложена функция трехступенчатой токовой защиты, причем некоторые или все ступени могут выполняться направленными.

Изменить логику выдачи/приема сигнала блокировки в устройствах защиты возможно на стадии заводского программирования.

Итак, попробуем организовать логическую защиту шин на примере схемы «35‑9». С этой целью наметим к установке две независимые встречно-направленные ступени ЛЗШ, назовем их ЛЗШ-И (направление к шинам) и ЛЗШ-П (направление от шин). Схема представлена на рисунке 1.

Энергосистему условно можно разбить на две области: область внешних и область внутренних повреждений. При замыкании в области внешних замыканий должен отключаться выключатель поврежденного присоединения. При замыкании в защищаемой зоне – выключатели всех питающих элементов.

Отметим при повреждении в области внешних замыканий сработает какая‑либо блокирующая ступень ЛЗШ-П. Признаком замыкания в защищаемой зоне является одновременное несрабатывание всех комплектов ЛЗШ-П.

Схема ЛЗШ может быть собрана по параллельной или последовательной схеме. Наиболее предпочтительной выглядит последовательная схема, обладающая важным качеством диагностики обрыва цепи. Схема представлена на рисунке 2.

Логика, которая должна быть реализована в микропроцессорных устройствах, устанавливаемых на питающих вводах, показана на рисунке 3.

При условии наличия «источников» со значительно различающимися мощностями для обеспечения необходимой чувствительности окажутся востребованными два токовых органа, обеспечивающие различные уставки по току для ЛЗШ-И и ЛЗШ-П.

Уставки срабатывания ЛЗШ-И и ЛЗШ-П могут быть выбраны по известным условиям. ЛЗШ-И – по условию обеспечения необходимой чувствительности. ЛЗШ-П – по условию отстройки от максимальных нагрузочных токов.

Хочется отметить, что такое изменение логики окажется востребованным не только в терминалах защиты «очевидных источников» – трансформаторных вводов, генераторов, СВ, но и в устройствах РЗ «неочевидных» присоединений, например отходящих линий, по которым в связи со спецификой их энергообъектов может происходить как потребление, так и генерация мощности. Или – мощных двигателей. Или – приемных концов параллельных линий, питающих защищаемые шины.

Итак, возможно на стадии заводского программирования дополнительно закладывать необходимое количество ступеней направленной МТЗ, орган направления мощности, «контур памяти». Поскольку все реле в составе микропроцессорных устройств, за исключением выходных, виртуальны, предлагаемое изменение не должно повлечь за собой увеличения стоимости защиты.

Встречно-направленную ЛЗШ можно применить, во‑первых, на сборных шинах распредустройств, для защиты которых использование ДЗШ представляется нецелесообразным. К ним можно отнести шины 35 кВ с небольшим количеством присоединений подстанций, на которых возможны режимы как выдачи, так и потребления мощности от сети. Во‑вторых, на шинах КРУ-6 (10) кВ электростанций небольшой мощности, с работающими на них генераторами, где обязательно применение быстродействующей дуговой защиты.

При наработке положительного опыта эксплуатации предлагаемого алгоритма его область применения может оказаться еще шире. Например, ВН-ЛЗШ возможно предусматривать на шинах 110 кВ и выше в качестве резервной по отношению к ДЗШ. В этом случае орган направления мощности должен выполняться с контролем нулевой и обратной последовательности.

Одновременное использование дифференциальной, встречно-направленной логической и максимальной токовой с временной селективностью защит повысит надежность релейной защиты.

Таким образом:

1. Применение встречно-направленной ЛЗШ позволит в ряде случаев отказываться от использования терминалов РЗ с функцией ДЗШ и, как результат, снижать затраты на сооружение новых и реконструкцию старых энергообъектов.

2. Внедрение предложенного алгоритма в терминалы релейной защиты возможно выполнить на стадии завод-ского программирования. И без увеличения их стоимости.

3. Встроенная в алгори схемы организации ЛЗШ диагностика от обрыва цепи, а также высокая надежность микропроцессорных устройств обеспечат высокую надежность работы схемы в целом.

4. Широкие возможности цифровых устройств создали предпосылки для новых алгоритмов работы релейной защиты, не имеющих аналогов в предыдущих поколениях защит. В настоящей статье – это логическая защита шин с абсолютной селективностью.

Дистанционная защита линии — органы контроля и управления. Лзш защита что это

Комбинированная шинка УРОВ и ЛЗШ (Страница 1) — Релейная защита среднего напряжения — Советы бывалого релейщика

Согласен с fil. Скачал РЭ стало интересно, и сразу наткнулся на функцию УРОВЗ — совместная реализация устройства резервирования отказа выключателя УРОВ и логической защиты шин.

вот цитата из описания функции —

«В случае срабатывания токовой защиты на отходящей линии устройство выдаёт сигнал ЛЗШ, который может быть использован для блокировки быстродействующей ступени на питающих присоединениях (т.е. для реализации функции ЛЗШ). «

При срабатывании на отходящих — я так понимаю что на вводе уставки селективны. зачем тогда блокировать.

Цитата из описания АВР: Необходимыми условиями запуска АВР являются: — наличие сигнала «СРАБАТЫВАНИЕ АВР» (сигнала наличия напряжения на резервном источнике питания и отключённое состояние резервного выключателя). Явно работать не будет, если только под резервным не понимается секционный выключатель.

Цитата из описания АВР:Второй вариант работы АВР. При появлении сигнала «СТАРТ АВР» и включённом состоянии выключателя через время Тавр будет выдана команда «ОТКЛЮЧИТЬ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ». При появлении сигнала «ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ОТКЛЮЧЁН» производится проверка наличия сигнала «СРАБАТЫВАНИЕ АВР» и отсутствия блокировки. При выполнении этих условий формируется команда «ВКЛЮЧИТЬ АВР». Если отсутствует сигнал «СРАБАТЫВАНИЕ АВР», то устройство будет ожидать его появление и при его появлении будет выдана команда «ВКЛЮЧИТЬ АВР» (включить резерв).

Срабатывает АВР при этом нет сигнала «срабатывание АВР» (который нам говорит о наличии напряжения на резервном источнике) зачем тогда АВР срабатывает, самое что удивеля фраза «устройство будет ждать его появление и при его появлении будет выдана команда «»Включить АВР». Сколько ждать оно будет. А если напряжение востановится на рабочем за это время, что тогда?

Посмотрев алгоритм, я допускаю мысль, что возможна параллельная работа основного и резервного ввода.

www.rzia.ru

Релейная защита: назначение, виды, устройство

В соответствии с требованиями правил технической эксплуатации электроустановок (сокращенно ПТЭ) силовое оборудование электросетей, подстанций и самих электрических станций должно быть обязательно защищено от токов КЗ и сбоев нормального режима работы. В качестве средств защиты используются специальные устройства, основным элементом которых является реле. Собственно, поэтому они так и называются – устройства релейной защиты и электроавтоматики (РЗА). На сегодняшний день существует множество аппаратов, способных в кратчайшие сроки предотвратить аварию на обслуживаемом участке электросети или в крайнем случае предупредить персонал о нарушении рабочего режима. В этой статье мы рассмотрим назначение релейной защиты, а также ее виды и устройство.

Для чего она нужна?

Первым делом расскажем о том, зачем нужно использовать РЗА. Дело в том, что существует такая опасность, как возникновение тока КЗ в цепи. В результате КЗ очень быстро разрушаются токопроводящие части, изоляторы и само оборудование, что влечет за собой не только возникновение аварии, но и несчастного случая на производстве.

Помимо короткого замыкания может возникнуть перенапряжение, утечка тока, выделение газа при разложении масла внутри трансформатора и т.д. Для того чтобы своевременно обнаружить опасность и предотвратить ее, используются специальные реле, которые сигнализируют (если сбой в работе оборудования не представляет угрозы) либо мгновенно отключают питание на неисправном участке. В этом и заключается основное назначение релейной защиты и автоматики.

Основные требования к защитным устройствам

Итак, по отношению к РЗА предъявляются следующие требования:

1. Селективность. При возникновении аварийной ситуации должен быть отключен только тот участок, на котором обнаружен ненормальный режим работы. Все остальное электрооборудование должно работать.
2. Чувствительность. Релейная защита должна реагировать даже на самые минимальные значения аварийных параметров (заданы уставкой срабатывания).
3. Быстродействие. Не менее важное требование к РЗА, т.к. чем быстрее реле сработает, тем меньше шанс повреждения электрооборудования, а также возникновения опасности.
4. Надежность. Само собой аппараты должны выполнять свои защитные функции в заданных условиях эксплуатации.

Простыми словами назначение релейной защиты и требования, предъявляемые к ней, заключаются в том, что устройства должны контролировать работу электрооборудования, своевременно реагировать на изменения рабочего режима, мгновенно отключать поврежденный участок сети и сигнализировать персонал об аварии.

Классификация реле

При рассмотрении данной темы нельзя не остановиться на видах релейной защиты. Классификация реле представлена следующим образом:

• Способ подключения: первичные (включаются в цепь оборудования напрямую) и вторичные (подключение осуществляется через трансформаторы).
• Вариант исполнения: электромеханические (система подвижных контактов расцепляет схему) и электронные (отключение происходит с помощью электроники).
• Назначение: измерительные (осуществляют замер напряжения, силы тока, температуры и других параметров) и логические (передают команды другим устройствам, осуществляют выдержку времени и т.д.).
• Способ воздействия: релейная защита прямого воздействия (связана механически с отключающим аппаратом) и косвенного воздействия (осуществляют управление цепью электромагнита, который отключает питание).

Что касается самих видов РЗА, их множество. Сразу же рассмотрим, какие бывают разновидности реле и для чего они используются.

1. Максимальная токовая защита (МТЗ), срабатывает если ток достигает заданной производителем уставки.
2. Направленная максимальная токовая защита, помимо уставки осуществляется контроль направления мощности.
3. Газовая защита (ГЗ), используется для того, чтобы отключать пи

szemp.ru

Релейная защита и автоматика

РЗиА – это система, предназначенная для защиты подстанции от аварийного режима работы. Она представляет собой сложнейший комплекс электрических и электронных устройств. Релейная защита и автоматика непрерывно контролируют состояние сети и, при необходимости, производят в ней различные переключения.

Любая РЗиА обладает селективностью (избирательностью). Т.е. она отключает именно тот участок энергосистемы, на котором возник ненормальный или аварийный режим работы. Соответственно, без напряжения остаётся часть потребителей, а не все сразу. Особенно это необходимо в случаях, когда отключение подразумевает нарушение тех. процессов предприятий, сопровождающихся риском возникновения ЧС или финансовых убытков.

Защита нулевой последовательности (ТЗНП): токи, принцип действия, схемы

Одним из устройств, применяемых для защиты ЛЭП с напряжением 110 кВ, является токовая направленная защита нулевой последовательности (сокращенно – ТНЗНП).
Эти линии электропередач выполняются с эффективно заземленной нейтралью. В отличие от сетей 6-35кВ, у которых нейтраль изолирована, токи замыкания на землю достаточно большие, что вызывает необходимость фиксировать их и отключать с минимально возможной выдержкой времени. Но для этого нужно не просто определить факт наличия в системе замыкания на землю, но и найти линию, на которой оно произошло. Для этого такие защиты и делаются направленными.

Токи нулевой последовательности

Систему трехфазных токов и напряжений можно представить в виде векторной диаграммы, где векторы этих токов (напряжений) в нормальном режиме сдвинуты друг относительно друга в пространстве на одинаковый угол, равный 120 градусов. При этом полученная диаграмма является еще и вращающейся относительно условного наблюдателя: сначала мимо него проходит вектора фазы «А», затем «В», потом «С». И так – по кругу. Эту диаграмму принято называть системой токов (напряжений) прямой последовательности.

Если поменять порядок прохождения векторов с А-В-С на С-В-А, получается обратная последовательность. В обоих случаях неизменным остается одно: между векторами разных фаз сохраняется угол в 120 градусов.

Ток или напряжение нулевой последовательности получается, если все эти векторы сложить между собой. Для этого, если вспомнить геометрию, нужно начало второго вектора совместить с концом первого, затем так же добавить к нему третий. Поскольку угол между ними остается равным 120 градусов, то получим равносторонний треугольник, система замкнется. Результирующий вектор, определяющий сумму всех слагаемых, будет равен нулю. Он должен быть проведен от начала первого суммируемого вектора к концу последнего.

Но так будет только при отсутствии в системе замыканий на землю. При междуфазных КЗ увеличиваются векторы токов одновременно в двух фазах, а то и во всех трех. Сложение их между собой даст все тот же ноль. Поэтому такие КЗ еще называют симметричными.

Интересное видео о работе ТЗНП смотрите ниже:

Защита на токах нулевой последовательности

Но при наличии замыкания на землю нулевая последовательность токов выходит из равновесия. Появляется результирующий ток, на который и реагирует релейная защита.

В системах с изолированной нейтралью для выделения этих токов используется специальный трансформатор, надеваемый на кабель.

На ЛЭП — 110 кВ это выполнить невозможно и токи замыкания на землю определяются по другому принципу. Для этого на обычных трансформаторах тока, использующихся для релейной защиты, выделяется отдельная обмотка на каждой фазе. Обмотки фаз соединяются между собой последовательно особым способом: начало следующей соединяется с концом предыдущей. В эту же цепь включаются и токовые обмотки реле.

Обычно защищаемый участок разделяется на участки (зоны), примерно, как у дистанционной защиты. Сама защита выполняется многоступенчатой. Ток срабатывания первой ступени максимальный, выдержка времени – минимальна или равна нулю. Следующая ступень срабатывает при меньшем токе, но с большей выдержкой по времени. И так далее.

На другом конце линии установлена такая же защита. А линий может быть много. Наличие ступеней позволяет обеспечить отключение именно участка с повреждением, а также – резервировать другие защиты в случае их отказа.

Напряжение нулевой последовательности

Имея в наличии только информацию о токах нулевой последовательности, невозможно определить, где произошло КЗ: в самой линии, или «за спиной». В противоположном от линии конце находится либо распределительное устройство с другими подключенными к нему ЛЭП, либо трансформаторы. У них есть своя собственная защита, которая лучше разберется в ситуации.

Для того, чтобы определить направление на замыкание на землю, потребуется информация о напряжении нулевой последовательности. Оно берется с особых обмоток трансформаторов напряжения, соединенных в разомкнутый треугольник.

Это тоже векторная сумма, но не токов, а фазных напряжений. Она равна нулю в нормальном режиме и при симметричных КЗ, но при однофазных КЗ имеет определенную величину.

Далее в дело вступает реле направления мощности. На одну его обмотку подается напряжение нулевой последовательности, а на другую – ток, использующийся для работы земляной защиты. Срабатывание происходит при таком угле между этими величинами, когда мощность КЗ направлена в линию. В других случаях, при КЗ «за спиной», отсутствие срабатывания этого реле блокирует работу защиты.

Токи небаланса

Правильное сложение токов возможно только в случае полной идентичности характеристик трансформаторов тока. На этапе проектирования для защиты обязательно выбираются одинаковые обмотки трансформаторов с одинаковым классом точности, кратностью насыщения.

Кроме того, в цепи этих обмоток не должны быть включены другие устройства или приборы, нарушающие симметрию их нагрузки.

Но и этого может оказаться недостаточно. Если при всем при этом характеристики намагничивания оказываются разными, ток небаланса все-таки появляется. Если в нормальном режиме он не приводит к ложному срабатыванию защиты, то при симметричных КЗ, когда токи становятся в несколько раз большими, ток небаланса существенно возрастет.

Поэтому при замене трансформаторов тока, если не удается подобрать аналог для одного из них с полным соответствием вольт-амперных характеристик, то лучше сменить не один или два, а все три.

Реализация защит ТЗНП

Широко применялись еще с советских времен панели защит ЛЭП-110 кВ на базе электромеханических реле, например ЭПЗ-1636. В ее состав, кроме ТЗНП входит еще дистанционная защита и токовая отсечка.

Однако электромеханические реле эксплуатирующихся панелей давно выработали свой ресурс, а точечная их замена не всегда приводит к надежным результатам.

Поскольку со времен разработки данной релейной техники прогресс уже ушел далеко вперед, старое оборудование целиком меняется на панели или шкафы, включающие в себя микропроцессорные терминалы релейных защит.

pue8.ru

Билет 20 Вопрос 2 Защита шинопроводов станций и подстанций.

Логическая защита шин (ЛЗШ) широко используется на подстанциях распределительных сетей без синхронной нагрузки и синхронных генераторов. Принцип действия логической защиты шин заключается в следующем. На вводном выключателе секции, МТЗ выполняют либо с двумя выдержками времени (при применении электромеханических защит), либо используют два комплекта МТЗ (при применении цифрового терминала). Первая ступень («быстрый» комплект) имеет выдержку времени 0,15-0,2 с и выполняет функции ЛЗШ. Она вводится в работу, если через защиту протекает ток повреждения и нет блокирующего сигнала от пусковых органов защиты отходящих от шин линий. Этот блокирующий сигнал передается от защит отходящих линий к комплекту ЛЗШ с помощью общей шинки блокировки EBZ, расположенной вдоль всех ячеек секции. Если повреждена отходящая линия, то срабатывают пусковые органы защиты этой линии и ЛЗШ на вводе блокируется (не работает), а МТЗ ввода работает с обычной селективной выдержкой времени, резервируя защиту линии. Блокировка выполняется с помощью общего выходного реле. Если повреждены шины, то блокирующий сигнал со стороны отходящих линий отсутствует и срабатывает ЛЗШ («быстрый» комплект МТЗ), отключая через 0,15-0,2 с выключатель ввода.

Недостатки ЛЗШ. На подстанциях с мощными синхронными электродвигателями (СД) или генераторами логическая защита шин не применяется из-за возможности ложных срабатываний при внешних КЗ в питающей сети и в послеаварийных качаниях, когда через ввод проходит ток подпитки от СД или генераторов или ток качаний, достаточный для пуска защиты, а блокирующий сигнал отсутствует, так как защиты СД и генераторов по принципу действия не работают в этом режиме (например, дифференциальная) или отстроены от него (например, токовая отсечка). Кроме того, ЛЗШ не работает при КЗ в ячейке после трансформаторов тока защиты отходящей линии.

Отказ выключателя при отключении КЗ может иметь тяжелые последствия, связанные с длительным протеканием по оборудованию больших токов. Для отключения повреждений, сопровождающихся отказом выключателя, применяют специальные устройства резервирования УРОВ, отключающие выключатели других электрических цепей, продолжающих питать КЗ. Устройство резервирования подаст команду на отключение этих выключателей по истечении времени, достаточного для нормальной работы релейной защиты и отключения выключателя поврежденной цепи. Пуск устройства резервирования осуществляется защитой (основной и резервной) поврежденного элемента (линии, трансформатора, шин) одновременно с подачей команды на отключение выключателя. Если выключатель отключится нормально, схема устройства резервирования возвратится в исходное положение. Если выключатель откажет при отключении или операция его отключения затянется, устройство резервирования по истечении заданной ему выдержки времени (0,3-0,6 с) отключит выключатели присоединений той системы шин, от которой питается электрическая цепь с неотключившимся выключателем. Команда на отключение выключателей подается УРОВ через выходные промежуточные реле своих избирательных органов (или защиты шин соответствующей системы). При других схемах соединения, например многоугольником, УРОВ действует избирательно: отключает выключатели, ближайшие к отказавшему. В результате отключается не вся электроустановка, а только ее часть. Эксплуатируемые на подстанциях устройства резервирования представляют собой сложные устройства, связанные с оперативными цепями многих защит, что повышает вероятность неправильных срабатываний УРОВ при появлении неисправностей в цепях защит или ошибочном замыкании контактов выходных реле защит. Для предотвращения неправильных срабатываний УРОВ в их схемах помимо основного пускового органа предусмотрен дополнительный пусковой орган, контролирующий наличие КЗ в зоне действия УРОВ. Дополнительный пусковой орган запрещает (блокирует) работу УРОВ при отсутствии КЗ. Он выполняется с помощью реле тока, реагирующих на прохождение тока КЗ по цепи, выключатель которой не отключился. Если контакты этих реле остаются разомкнутыми, УРОВ не действует при ложном и излишнем срабатывании реле защит. Исправность цепей УРОВ автоматически контролируется специальным промежуточным реле. При появлении неполадок в схеме промежуточное реле снимает оперативный ток с выходных цепей УРОВ и действует на сигнальное устройство, оповещающее персонал о неисправности. Устройство резервирования может отключаться оперативным персоналом полностью, полукомплектами (на подстанциях с двойной системой шин) или отдельными цепями с помощью оперативных накладок. Кроме того, на панели каждой защиты, пускающей УРОВ, имеются накладки, переводом которых «на сигнал» прекращается пуск УРОВ от той или другой защиты. Операции с накладками персонал обязан выполнять при отключении защит для технического обслуживания, а также при опробовании действия защиты на отключение выключателя, при этом операция отключения цепи пуска УРОВ должна, как правило, предшествовать отключению защиты. Включение цепи пуска УРОВ производится после включения защиты в работу.

studfiles.net

Релейная защита

Отличительными особенностями работы энергосистем являются:

• Быстрота;
• Взаимосвязанность;
• Согласованность процедур производства, распределения и потребления электрической энергии.

Для управления всеми процессами в энергосистеме используются специальные средства автоматического управления. Все используемые устройства автоматики по своему предназначению и области применения подразделяются на два класса:

1. Местная и системная технологическая автоматика;
2. Местная и системная противоаварийная автоматика.

Предназначение системной технологической автоматики заключается в обеспечении нормальной работы аппаратуры, а именно:

• Запуск блоков турбина-генератор и включение в работу синхронных генераторов;
• Автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности на шинах электростанции;
• Автоматическое регулирование частоты и обеспечение режима заданной нагрузки электростанции;
• Оптимальное распределение электрической нагрузки между блоками;
• Регулирование напряжения в распределительной сети;
• Регулирование частоты и перетекания мощности.

Системная противоаварийная автоматика предназначена для предотвращения и наиболее эффективной ликвидации последствий аварий, а именно:

• Защита электрического оборудования от короткого замыкания и нестандартных способов работы;
• Самостоятельное включение после ликвидации неисправности;
• Самостоятельное включение резервного оборудования;
• Автоматическая разгрузка по частоте;
• Автоматическое устранение асинхронного режима;
• Самостоятельное предупреждение перебоев устойчивости.

Главную роль среди устройств аварийной аппаратуры занимает релейная защита, которая оценивает поведение электрической питающей системы и ее компонентов в режимах больших негативных влияний и резких скачков электрических характеристик.

Негативные реакции могут быть вызваны рядом факторов, а именно:

• Пробоем или замыканием изолирующих элементов линий электропередач ввиду грозовых воздействий или при их загрязнении;
• Разрывом проводов или грозозащитных заземлений из-за намерзания льда или больших колебаний;
• Механической деформацией опор, повреждением изоляторов, схлестыванием проводов;
• Некомпетентными действиями оперативного персонала;
• Заводским браком оборудования.

Основными задачами релейной защиты являются:

1. Самостоятельное обнаружение неисправного элемента с последующей его изоляцией. Защитная система сообщает сигнал на срабатывание выключателей этого компонента, создавая приемлемые условия работы для нетронутой части энергетической системы;
2. Самостоятельное обнаружение необычного режима работы с использованием мер для его исправления. Отклонение от привычного режима первостепенно вызывается разными перегрузками, отключение которых не обязательно. Разгрузив оборудование, защита сообщает этот сигнал ошибки оперативному персоналу.