Opțiuni pentru implementarea truselor de protecție pentru liniile aeriene 110-220 kV.

1. Cel mai simplu set de protecții este utilizat pe liniile aeriene de capăt: protecție de curent în două trepte împotriva scurtcircuitelor fază la fază (MTZ și MFTO) și un ZZ în trei trepte. În același timp, nu există o redundanță pe distanță scurtă a protecției liniei aeriene și este posibil ca, în cazul unui scurtcircuit pe o linie aeriană fără margini și o defecțiune a protecției acesteia, întregul SS al unui mare substația de sistem este stinsă atunci când redundanța de protecție pe rază lungă este în funcțiune. Adică, chiar și pe liniile aeriene simple fără fund care se extind de la autobuzele marilor substații și centrale electrice, ar fi de dorit să se utilizeze protecția de bază și de rezervă pentru a crește fiabilitatea stației sau centralei electrice, dar această practică nu este acceptată.

2. Cea mai simplă opțiune pentru liniile aeriene backbone cu sursă de alimentare cu două căi: DZ în trei trepte, ZZ în patru trepte și MFTO. DZ și ZZ asigură protecție liniilor aeriene împotriva tuturor tipurilor de scurtcircuite și redundanță de protecție pe rază lungă. MFTO este folosit ca protecție suplimentară datorită simplității, costului redus, fiabilității ridicate și vitezei sale.

Produse în serie sunt dispozitive tipice de protecție cu relee pentru linii aeriene 110-220 kV, care conțin un DZ în trei trepte, un ZZ în patru trepte și MFTO:

Panoul electromecanic de tip EPZ-1636 a fost produs de Uzina de aparate electrice Cheboksary (CHEAZ) din 1967. Instalat pe majoritatea liniilor aeriene de 110-220 kV ale sistemului energetic al regiunii Chelyabinsk.
- un dulap electronic de tip ShDE-2801, fabricat de CHEAZ din 1986, instalat în sistemul electric al regiunii Chelyabinsk pe doar câteva zeci de linii aeriene de 110-220 kV.
- dulapuri cu microprocesoare din seria ШЭ2607, produse de NPP Ekra din anii 1990: ШЭ2607 011, ШЭ2607 016 (control întrerupător cu o acționare trifazată, DZ în trei trepte, ZZ în patru trepte, MFTO), (control întrerupător 60Ш7012) o acţionare monofazată, DZ în trei trepte, ZZ în patru trepte, MFTO), SHE2607 021 (DZ în trei trepte, ZZ în patru trepte, MFTO).

Nu există aproape redundanță.
- deconectarea unui scurtcircuit la capătul liniei aeriene protejate cu timpul treptei a doua sau a treia de protecţie.

3. O opțiune de protecție mai complexă pentru liniile aeriene cu alimentare bidirecțională este utilizarea unui dulap de protecție de tip ShDE-2802 (ChEAZ a fost produs din 1986). Dulapul conține două seturi de protecție: principal și de rezervă. Setul principal de protecții include un DZ cu trei trepte, un DZ cu patru trepte și un MFTO. Set de rezervă - DZ și ZZ simplificat în două etape. Fiecare set oferă protecție pentru liniile aeriene împotriva tuturor tipurilor de scurtcircuite. În același timp, setul de rezervă oferă redundanță pe rază scurtă de protecție a protecțiilor, setul principal - redundanță pe rază lungă.

Dezavantajele acestui set de protecții:

a) Redundanță pe rază scurtă nu cu drepturi depline, deoarece seturile principale și de rezervă de protecție:

Au dispozitive comune (de exemplu, un dispozitiv de blocare cu teledetecție în timpul leagănelor), a căror defecțiune poate duce la defecțiunea simultană atât a setului principal, cât și a celui de rezervă.
- realizată pe același principiu, ceea ce înseamnă posibilitatea defecțiunii simultane a ambelor din același motiv. - sunt amplasate in acelasi dulap, ceea ce inseamna ca pot fi deteriorate in acelasi timp.

b) Deconectarea scurtcircuitului la capătul liniei aeriene protejate cu timpul celui de-al doilea sau al treilea pas.

Rețelele cu o tensiune de 110-220 kV funcționează într-un mod cu un neutru efectiv sau fără pământ. Prin urmare, o defecțiune la pământ în astfel de rețele este un scurtcircuit cu un curent care depășește uneori curentul unui scurtcircuit trifazat și trebuie deconectat cu cel mai scurt timp posibil.

Liniile de aer și mixte (cablu-aer) sunt echipate cu dispozitive de reînchidere automată. În unele cazuri, dacă întrerupătorul folosit este realizat cu control fază cu fază, se utilizează declanșarea fază cu fază și reînchiderea automată. Acest lucru vă permite să deschideți și să închideți faza deteriorată fără a deconecta sarcina. Deoarece în astfel de rețele neutrul transformatorului de alimentare este împământat, sarcina practic nu se simte funcționare pe termen scurt în modul deschis.

Pe liniile pur de cablu, reînchiderea, de regulă, nu este utilizată.

Liniile de înaltă tensiune funcționează cu curenți de sarcină mari, ceea ce necesită utilizarea unor protecții cu caracteristici speciale. Pe liniile de tranzit care pot fi supraîncărcate, de regulă, protecțiile la distanță sunt utilizate pentru a decupla efectiv de curenții de sarcină. Pe liniile de capăt, în multe cazuri, se poate renunța la protecția curentă. De regulă, nu este permis ca protecțiile să funcționeze în timpul supraîncărcărilor. Protecția la suprasarcină, dacă este necesar, se realizează pe dispozitive speciale.

Conform PUE, dispozitivele de prevenire a supraîncărcării trebuie utilizate în cazurile în care durata admisibilă a fluxului de curent pentru echipament este mai mică de 1020 de minute. Protecția la suprasarcină ar trebui să acționeze asupra echipamentelor de descărcare, întreruperea tranzitului, deconectarea sarcinii și numai nu în ultimul rând, deconectarea echipamentului supraîncărcat.

Liniile de înaltă tensiune sunt de obicei lungi, ceea ce face dificilă găsirea locației defecțiunii. Prin urmare, liniile trebuie echipate cu dispozitive care să determine distanța până la defect. Conform materialelor directive ale CSI, liniile cu o lungime de 20 km sau mai mult ar trebui să fie echipate cu arme de distrugere în masă.

O întârziere în deconectarea unui scurtcircuit poate duce la o încălcare a stabilității funcționării în paralel a centralelor electrice, din cauza unei căderi lungi de tensiune, echipamentul se poate opri și procesul de producție poate fi întrerupt, deteriorarea suplimentară a liniei pe care un scurtcircuit. circuitul a avut loc poate apărea. Prin urmare, pe astfel de linii se folosesc foarte des protecții care dezactivează scurtcircuite în orice moment fără întârziere. Acestea pot fi protecții diferențiale instalate la capetele liniei și conectate printr-un canal de înaltă frecvență, conductor sau optic. Acestea pot fi apărări obișnuite, accelerate la primirea unui permisiv sau eliminarea unui semnal de blocare din partea opusă.

Protecția curentului și la distanță, de regulă, se realizează în pas. Numărul de pași este de cel puțin 3, în unele cazuri sunt necesari 4 sau chiar 5 pași.

În multe cazuri, toate protecțiile necesare pot fi efectuate pe baza unui singur dispozitiv. Cu toate acestea, defecțiunea acestui singur dispozitiv lasă echipamentul neprotejat, ceea ce este inacceptabil. Prin urmare, este recomandabil să efectuați protecția liniilor de înaltă tensiune din 2 seturi. Al doilea set este unul de rezervă și poate fi simplificat în comparație cu cel principal: nu are reînchidere automată, OMA, are mai puține etape etc. Al doilea set trebuie alimentat de un alt întrerupător de curent de control și un set de transformatoare de curent. Dacă este posibil, fiți alimentat de o altă baterie și transformator de tensiune, acționați pe un solenoid de declanșare separat al întreruptorului.

Dispozitivele de protecție a liniei de înaltă tensiune trebuie să țină cont de posibilitatea defecțiunii întreruptorului și să aibă o defecțiune a întreruptorului, fie încorporat în dispozitivul propriu-zis, fie organizat separat.

Pentru a analiza un accident și funcționarea releului de protecție și automatizare, este necesar să se înregistreze atât valori analogice, cât și semnale discrete în cazul unor evenimente de urgență.

Astfel, pentru liniile de înaltă tensiune, kiturile de protecție și automatizare trebuie să îndeplinească următoarele funcții:

Protecție împotriva scurtcircuitelor fază la fază și scurtcircuitelor la pământ.

Reînchidere automată monofazată sau trifazată.

Protectie la suprasarcina.

ROV.

Determinarea locației pagubei.

Oscilografia curenților și tensiunilor, precum și înregistrarea semnalelor discrete de protecție și automatizare.

Dispozitivele de protecție trebuie să fie redundante sau duplicate.

Pentru liniile cu comutatoare cu control monofazat, este necesar să existe protecție împotriva funcționării în fază deschisă, care acționează pentru a opri întrerupătoarele proprii și adiacente, deoarece funcționarea pe termen lung în fază deschisă în rețelele GPL nu este permisă.

7.2. CARACTERISTICI ALE CALCULULUI CURENȚILOR ȘI TENSIUNILOR ÎN TIMPUL UNUI SCURT CIRCUIT

După cum este indicat în cap. 1, în rețelele cu neutru împământat, trebuie luate în considerare două tipuri suplimentare de scurtcircuit: scurtcircuite la pământ monofazate și bifazate.

Calculele curenților și tensiunilor în cazul scurtcircuitelor la pământ sunt efectuate prin metoda componentelor simetrice, vezi cap. 1. Acest lucru este important, printre altele, deoarece protecțiile folosesc componente simetrice, care sunt absente în modurile simetrice. Utilizarea curenților de secvență negativă și zero permite să nu se ajusteze protecția împotriva curentului de sarcină și să aibă o setare de curent mai mică decât curentul de sarcină. De exemplu, pentru protecția împotriva defecțiunii la pământ, este utilizată în principal protecția curentului cu secvență zero, care este inclusă în firul neutru a trei transformatoare de curent conectate într-o stea.

Când se utilizează metoda componentelor simetrice, circuitul echivalent pentru fiecare dintre ele este compilat separat, apoi sunt conectate împreună la locul scurtcircuitului. De exemplu, să facem un circuit echivalent pentru circuitul din Figura 7.1.

sistem X1 = 15 ohmi
X0 sistem. = 25 ohmi	L1 25km AS-120	L2 35 km AS-95

T1 - 10000/110

Regatul Unit \u003d 10,5 T2 - 16000/110 Regatul Unit \u003d 10,5

Orez. 7.1 Exemplu de rețea pentru realizarea unui circuit echivalent în componente simetrice

Când se calculează parametrii unei linii de 110 kV și mai mare pentru un circuit echivalent, rezistența activă a liniei este de obicei neglijată. Inductanța secvenței directe (X 1 ) a liniei conform datelor de referință este: AC-95 - 0,429 ohmi pe km, AC-120 - 0,423 ohmi pe km. Rezistență zero secvență pentru o linie cu trunchi de oțel

ele însele egale cu 3 X 1 i.e. respectiv 0,429 3 = 1,287 și 0,423 3 = 1,269.

Definiți parametrii de linie:

	L 1 \u003d 25 0, 423 \u003d 10,6 ohmi;		L 1 \u003d 25 1,269 \u003d 31,7 ohmi
	L 2 \u003d 35 0,423 \u003d 15,02 Ohm;		L 2 \u003d 35 1,269 \u003d 45,05 ohmi

Să definim parametrii transformatorului:

T1 10000kVA.

X 1 T 1 \u003d 0, 105 1152 10 \u003d 138 ohmi;

X 1 T 2 \u003d 0,105 1152 16 \u003d 86,8 ohmi; X 0 T 2 \u003d 86, 8 ohmi

Rezistența secvenței negative în circuitul echivalent este egală cu rezistența secvenței pozitive.

Rezistența de secvență zero a transformatoarelor este de obicei considerată a fi egală cu rezistența de secvență pozitivă. X 1 T \u003d X 0 T. Transformatorul T1 nu este inclus în circuitul echivalent cu secvență zero, deoarece neutrul său este împământat.

Întocmim o schemă de înlocuire.

X1C=X2C=15 ohmi

X1L1 \u003d X2L1 \u003d 10,6 ohmi

X1L2 \u003d X2L1 \u003d 15,1 Ohm

X0C = 25 ohmi

X0L1 \u003d 31,7 ohmi

X0L2 \u003d 45,05 Ohm

X1T1 \u003d 138 Ohm

X1T2 \u003d 86,8 ohmi

X0T2 \u003d 86,8 ohmi

Calculul scurtcircuitelor trifazate și bifazate se efectuează în mod obișnuit, vezi tabelul 7.1. Tabelul 7.1

	rezistență până la o lună			Scurtcircuit trifazat			Scurtcircuit bifazat
	și scurtcircuit X 1 ∑ = ∑ X 1			= (115 3) X 1			0,87 I
	15+10,6 = 25,6 ohmi
	25,6 + 15,1 \u003d 40,7 ohmi
	25,6+ 138=163,6 ohmi
	40,7 + 86,8 \u003d 127,5 ohmi

Pentru a calcula curenții de defect la pământ, este necesar să se folosească metoda componentelor simetrice Conform acestei metode, rezistențele echivalente ale secvenței pozitive, negative și zero sunt calculate în raport cu punctul de defect și sunt conectate în serie în circuitul echivalent. pentru defectele la pământ monofazate din Fig. 7.2, iar în serie/paralel pentru bifazate la pământ Fig.7.2, b.

X 1E

X 2E

X 0E

X 1E

X 2E

X 0E I 0

eu 0b

Orez. 7.2. Schema de comutare a rezistențelor echivalente de secvență directă, negativă și zero pentru calcularea curenților de scurtcircuit la pământ:

a) - monofazat; b) - bifazic; c) - distribuţia curenţilor de ordine zero între două puncte de împământare neutre.

Să calculăm scurtcircuitul la pământ, vezi tabelele 7.2, 7.3.

Circuitul secvență pozitivă și negativă constă dintr-o ramură: de la sursa de alimentare la scurtcircuit. În circuitul de ordine zero, există 2 ramuri de la neutre împământate, care sunt surse de curent de scurtcircuit și trebuie conectate în paralel în circuitul echivalent. Rezistența ramurilor conectate în paralel este determinată de formula:

X 3 \u003d (X a X b) (X a + X b)

Distribuția curentului în ramuri paralele este determinată de formulele:

I a \u003d I E X E X a; Eu în \u003d I E X E

Tabel 7.2 Curenți de defect monofazați

X1 E

X2 E

X0 E \u003d X0 a //X0 b *

EL

Ikz1

Ikz2

Ikz0

Ikz0 a *

Ikz0 b

Am scurtcircuit

I1 +I2 +I0

*Notă. Rezistența a două secțiuni ale circuitului cu secvență zero conectate în paralel este determinată de formula 7.1.

**Notă. Curentul este distribuit între două secțiuni ale secvenței zero conform formulei 7.2.

Tabelul 7.3 Curenți bifazi de eroare la pământ

	X1 E	X2 E	X0 E *	X0-2 E ** =	EL	eu KZ1	I scurtcircuit 2***	eu KZ0	I scurtcircuit 0 a ****	I KZ0 b	IKZ *****≈
				X0 E //X2							I1 +½ (I2 +I0 )

*Notă. Rezistența a două secțiuni ale circuitului de ordine zero conectate în paralel se determină conform formulei 7.1, calculul se face în tabelul 7.2.

**Notă. Rezistența a două rezistențe ale secvenței negative și zero conectate în paralel este determinată de formula 7.1.

***Notă. Curentul este distribuit între două rezistențe de secvență negativă și zero conform formulei 7.2.

****Notă. Curentul este distribuit între două secțiuni ale secvenței zero conform formulei 7.2.

*****Notă. Curentul de defect la pământ bifazat este dat de o formulă aproximativă, valoarea exactă este determinată geometric, vezi mai jos.

Determinarea curenților de fază după calculul componentelor simetrice

Cu un scurtcircuit monofazat, întregul curent de scurtcircuit curge în faza deteriorată și nici un curent nu curge în fazele rămase. Curenții tuturor secvențelor sunt egali unul cu celălalt.

Pentru a respecta astfel de condiții, componentele simetrice sunt dispuse după cum urmează (Fig. 7.3):

Ia 1

Ia 2

I a 0 I b 0 I c 0

ia 0

Ia 2

Ib 1

Ic 2

Ia 1

Ic 1

Ib 2

Curenți continui

Curenți inversi

Curenți zero

Ic 1

Ib 1

Ic 0

Ib 0

urma.

urma.

urma.

Ic 2

Ib 2

Fig.7.3. Diagrame vectoriale pentru componente simetrice cu scurtcircuit monofazat

Cu un scurtcircuit monofazat, curenții I1 \u003d I2 \u003d I0. În faza deteriorată, acestea sunt egale ca mărime și coincid în fază. În fazele nedeteriorate, curenții egali din toate secvențele formează un triunghi echilateral, iar suma rezultată a tuturor curenților este 0.

Într-o defecțiune la pământ în două faze, curentul într-o fază nedeteriorată este zero. Curentul de secvență pozitivă este egal cu suma curenților de secvență zero și negativ cu semnul opus. Pe baza acestor prevederi, construim curenții componentelor simetrice (Fig. 7.4):

Ia 1

Ia 1

Ia 2

Ic 2

Ib 2

ia 0

I a 0 I b 0 I c 0

Ic 2

Ib 2

Ic 1

Ib 1

Ia 2

Ic 0

Ic 1

Ib 1

Ib 0

Orez. 7.4 Diagrame vectoriale ale componentelor de curent simetrice ale unui defect la pământ bifazic

Din diagrama construită se poate observa că este destul de dificil să construiți curenți de fază în timpul defecțiunilor la pământ, deoarece unghiul curentului de fază diferă de unghiul componentelor simetrice. Ar trebui să fie construit grafic sau să folosească proiecții ortogonale. Cu toate acestea, cu suficientă precizie pentru practică, valoarea curentă poate fi determinată printr-o formulă simplificată:

Eu f \u003d I 1 + 1 2 (I 2 + I 0) \u003d 1,5 I 1

Curenții din tabelul 7.3 sunt calculați folosind această formulă.

Dacă comparăm curenții de defecțiune bifazici la pământ conform tabelului 7.3 cu curenții de defecțiune bifazici și trifazici conform tabelului 7.1, putem concluziona că curenții de defect bifazic sunt puțin mai mici decât defectul bifazat la pământ. curent, prin urmare sensibilitatea de protecție ar trebui determinată de curentul de defect în două faze. Curenții unui scurtcircuit trifazat sunt, respectiv, mai mari decât curentul unui scurtcircuit bifazat prin

pământ, prin urmare, determinarea curentului maxim de scurtcircuit pentru reglarea protecției se realizează conform unui scurtcircuit trifazat. Aceasta înseamnă că curentul bifazat de eroare la pământ nu este necesar pentru calculele de protecție și nu este nevoie să îl calculați. Situația se schimbă oarecum la calcularea curenților de scurtcircuit pe magistralele centralelor puternice, unde rezistența secvenței negative și zero este mai mică decât rezistența directă. Dar acest lucru nu are nimic de-a face cu rețelele de distribuție, iar pentru centralele electrice, curenții sunt numărați pe computer după un program special.

7.3 EXEMPLE DE ALEGEREA ECHIPAMENTELOR PENTRU LEA DEAD END 110-220 KV

Schema 7.1. Linie aeriană de capăt mort 110–220 kV. Nu există sursă de alimentare de la PS1 și PS2. T1 PS1 este conectat printr-un separator și un scurtcircuit. T1 PS2 este pornit prin comutator. Partea neutră a HV T1 PS2 este împămânțată, pe PS1 este izolată. Cerințe minime de protecție:

Opțiunea 1 . Ar trebui aplicată o protecție în trei trepte împotriva scurtcircuitelor fază la fază (prima treaptă, fără întârziere, este deconectată de la scurtcircuite pe magistralele HV PS2, a doua, cu întârziere scurtă, de la scurtcircuite pe magistralele PS1 și PS2 LV, a treia etapă este protecția maximă). Protecție la pământ - 2 trepte (prima treaptă, fără întârziere, este detonată de la curentul transmis magistralelor de către transformatorul PS2 împământat, a doua etapă cu întârziere asigurând coordonarea acesteia cu protecția rețelei externe, dar nu detonat de la curentul de scurtcircuit transmis de transformatorul PS2). Trebuie aplicate două sau una AR. Pașii sensibili trebuie accelerați în timpul reînchiderii. Protecțiile pornesc defectarea întreruptorului stației de alimentare. Cerințele suplimentare includ protecția împotriva defectării fazei, determinarea locației deteriorării pe linia aeriană, monitorizarea duratei de viață a comutatorului.

Opțiunea 2. Spre deosebire de prima, protecția împotriva defectului la pământ este direcțională, ceea ce îi permite să nu fie detonat de la curentul de defect invers și, astfel, să efectueze o protecție mai sensibilă fără întârziere. În acest fel, este posibilă protejarea întregii linii fără întârziere.

Notă. Acestea și următoarele exemple nu oferă recomandări precise cu privire la alegerea setărilor de protecție, referirile la protecția de setare sunt folosite pentru a justifica alegerea tipurilor de protecție. În condiții reale, se poate aplica o setare de protecție diferită, care trebuie să fie determinată într-un proiect specific. Protecțiile pot fi înlocuite cu alte tipuri de dispozitive de protecție având caracteristici adecvate.

Un set de protecții, așa cum sa menționat deja, ar trebui să fie format din 2 seturi. Protecția poate fi implementată pe 2 dispozitive selectate dintre:

MiCOM P121, P122, P123, P126, P127 de la ALSTOM,

F 60, F650 de la GE

două relee ABB REF 543 - selectate A doua modificare adecvată,

7SJ 511, 512, 531, 551 SIEMENS - selectat A doua modificare adecvată,

două relee SEL 551 de la SEL.

Schema 7.2. Tranzit deschis la substația 3.

O linie aeriană cu dublu circuit intră în substația 2, ale cărei secțiuni funcționează în paralel. Se are în vedere posibilitatea de a transfera secțiunea pe PS2 în modul de reparare.

ÎN În acest caz, comutatorul secțional de pe PS3 este pornit. Tranzitul se inchide doar pe timpul comutarii si, la alegerea protectiilor, inchiderea acestuia nu este luata in calcul. 1 secțiune PS3 include un transformator cu un neutru împământat. Nu există o sursă de curent pentru un scurtcircuit monofazat la substațiile 2 și 3. Prin urmare, protecția pe partea nealimentată funcționează doar în „cascada”, după ce linia este deconectată de pe partea de alimentare. În ciuda absenței puterii din partea opusă, protecția trebuie făcută direcțională atât pentru defecțiuni la pământ, cât și pentru scurtcircuite fază la fază. Acest lucru permite părții de recepție să determine corect linia deteriorată.

ÎN În general, pentru a asigura o protecție selectivă cu întârzieri scurte, în special pe liniile scurte, este necesar să se aplice o protecție în patru trepte, ale cărei setări sunt selectate după cum urmează: 1 treaptă este deconectată de la scurtcircuit

V la capătul liniei, treapta a 2-a este coordonată cu prima treaptă a liniei paralele din cascadă și prima treaptă a liniei adiacente, treapta a 3-a este coordonată cu treptele a doua ale acestor linii aeriene. La coordonarea protecției cu o linie adiacentă, se ia în considerare modul unu cu două: în prima secțiune - 1 linie aeriană, în a doua secțiune - 2, care îngroșează în mod semnificativ protecția. Aceste trei trepte protejează linia, iar ultima treaptă, a 4-a, rezervă secțiunea adiacentă. Când protecțiile sunt coordonate în timp, se ține cont de timpul acțiunii de defectare a întreruptorului, ceea ce crește întârzierile de timp ale protecțiilor coordonate cu timpul acțiunii de defectare a întreruptorului. Atunci când alegeți setările curente de protecție, acestea trebuie să fie detonate de sarcina totală a celor două linii, deoarece una dintre liniile aeriene paralele se poate opri în orice moment, iar întreaga sarcină va fi conectată la o linie aeriene.

ÎN ca parte a dispozitivelor de protecție, ambele seturi de protecții trebuie să fie direcționale. Puteți aplica următoarele opțiuni de protecție:

MiCOM, P127 și P142 de la ALSTOM,

F60 și F650 de la GE,

două relee ABB REF 543 - sunt selectate modificări direcționale,

releele 7SJ512 și 7SJ 531 de la SIEMENS,

două relee SEL 351 de la SEL.

În unele cazuri, din motive de sensibilitate, dereglare de la curenții de sarcină sau asigurarea funcționării selective, poate fi necesară utilizarea unei telecomenzi.

Z=LZ

protectie onnoy. În acest scop, una dintre protecții este înlocuită cu una la distanță. Protecția la distanță poate fi aplicată:

MiCOM P433, P439, P441 de la ALSTOM,

D30 de la GE,

REL 511 de la ABB - sunt selectate modificări direcționale,

releu 7SA 511 sau 7SA 513 de la SIEMENS,

releu SEL 311 de la SEL.

7.4. PROTECTII DE LA DISTANTA

Scopul și principiul de funcționare

Protecțiile la distanță sunt protecții complexe direcționale sau nedirecționale cu selectivitate relativă, realizate folosind relee de rezistență minimă care reacționează la rezistența liniei la punctul de defect, care este proporțional cu distanța, adică. distante. De aici provine numele de protecție la distanță (DZ). Protecțiile la distanță răspund la scurtcircuite fază la fază (cu excepția teledetecției bazate pe microprocesor). Pentru buna functionare a protectiei la distanta este necesar sa existe circuite de curent de la TC de conectare si circuite de tensiune de la TT. În absența sau funcționarea defectuoasă a circuitelor de tensiune, este posibilă funcționarea excesivă a DZ în timpul unui scurtcircuit în secțiunile adiacente.

În rețelele cu configurație complexă cu mai multe surse de alimentare, protecția la supracurent simplă și direcțională (NTC) nu poate asigura deconectarea selectivă la scurtcircuit. Deci, de exemplu, cu un scurtcircuit pe W 2 (Fig. 7.5), NTZ 3 ar trebui să acționeze mai repede decât RZ I, iar cu un scurtcircuit pe W 1, dimpotrivă, NTZ 1 ar trebui să acționeze mai repede decât RZ 3. Acestea cerințele contradictorii nu pot fi îndeplinite cu ajutorul NTZ. În plus, MTS și NTS adesea nu îndeplinesc cerințele de viteză și sensibilitate. Deconectarea selectivă la scurtcircuit în rețelele complexe poate fi asigurată folosind protecția releului de la distanță (RD).

Întârzierea DZ t 3 depinde de distanța (distanța) t 3 \u003d f (L PK) (Fig. 7.5) între

locul de instalare al RZ (punctul P) și punctul scurtcircuitului (K), adică L PK, și crește odată cu creșterea acestui

distanţă. Teledetecția cea mai apropiată de locul deteriorării are o întârziere mai scurtă decât teledetecția mai îndepărtată.

De exemplu, în timpul unui scurtcircuit în punctul K1 (Fig. 7.6), D32, situat mai aproape de locul defectului, operează cu o întârziere mai scurtă decât D31 mai îndepărtat. Dacă apare și un scurtcircuit în punctul K2, atunci durata D32 crește, iar scurtcircuitul este oprit selectiv de zona de teledetecție cea mai apropiată de locul deteriorării.

Elementul principal al telecomenzii este un corp de măsurare la distanță (DO), care determină distanța scurtcircuitului de la locul de instalare a protecției releului. Releele de rezistență (PC) sunt utilizate ca DO, reacționând la rezistența totală, reactivă sau activă a secțiunii deteriorate a liniei de transmisie a energiei (Z, X, R).

Rezistența fazei liniei de alimentare de la locul de instalare a releului R până la locul scurtcircuitului (punctele K) este proporțională cu lungimea acestei secțiuni, deoarece valoarea rezistenței la locul scurtcircuitului este egală cu lungime

secţiune înmulţită cu rezistivitatea liniei: bătăi. .

Astfel, comportamentul unui element de la distanță care reacționează la rezistența liniei depinde de distanța până la defecțiune. În funcție de tipul de rezistență la care reacționează DO (Z, X sau R), DZ sunt împărțite în RZ rezistențe totale, reactive și active. Relee de rezistență utilizate în teledetecție pentru a determina

rezistența Z PK până la punctul de scurtcircuit, controlați tensiunea și curentul la locul de instalare a DZ (Fig. 7.7.).

∆ – protectie la distanta

LA Terminalele PC sunt furnizate cu valori secundare U P și I P din VT și CT. Releul este proiectat astfel încât comportamentul său să depindă în general de raportul dintre U P și I P . Acest raport este o anumită rezistență Z P . Cu un scurtcircuit Z P = Z PK , iar la anumite valori ale Z PK , PC este declanșat; ea răspunde la o scădere a Z P, deoarece în timpul scurtcircuitului U P scade

fluctuează, iar I P crește. Cea mai mare valoare la care funcționează PC-ul se numește rezistența de funcționare a releului Z cp .

Z p = U p I p ≤ Z cp

Pentru a asigura selectivitatea în rețelele de configurație complexă pe liniile electrice cu alimentare bidirecțională, este necesar să se efectueze teledetecția, acționând atunci când puterea este direcționată de la barele colectoare către linia de transport a energiei. Direcționalitatea acțiunii protecției de la distanță este asigurată cu ajutorul unor RHM-uri suplimentare sau cu utilizarea de PC-uri direcționale capabile să răspundă la direcția puterii de scurtcircuit.

			Caracteristicile dependenței de timp
	Orez. 7.7. Conectarea circuitelor de curent şi	protecție la distanță t = f (L
	tensiune releu de rezistență
		a - înclinat; b - în trepte; c - combinat
	Caracteristici de întârziere	protectie la distanta

Dependența duratei protecției la distanță de distanța sau rezistența la locul scurtcircuitului t 3 \u003d f (L PK) sau t 3 \u003d f (Z PK) se numește caracteristica de întârziere a teledetecției. . Prin ha-

În funcție de caracterul acestei dependențe, DZ-urile sunt împărțite în trei grupe: cu caracteristici crescătoare (în pantă) ale timpului de acțiune, caracteristici în trepte și combinate.

(Fig. 7.8). DZ-urile în trepte funcționează mai rapid decât DZ-urile cu caracteristici înclinate și combinate și, de regulă, au un design mai simplu. Teledetecția cu o caracteristică treptată a producției de CHEAZ a fost de obicei efectuată cu trei pași de timp corespunzând la trei zone de teledetecție (Fig. 7.8, b). Protecțiile moderne ale microprocesorului au 4, 5 sau 6 niveluri de protecție. Releele de pantă au fost dezvoltate special pentru rețelele de distribuție (de exemplu, DZ-10).

Principii pentru efectuarea protecției selective a rețelei folosind dispozitive de protecție la distanță

Pe liniile electrice cu sursă de alimentare în două sensuri, dispozitivele de teledetecție sunt instalate pe ambele părți ale fiecărei linii electrice și trebuie să funcționeze atunci când puterea este direcționată de la anvelope la linia de alimentare. Dispozitivele de protecție releului de la distanță care funcționează într-o direcție de putere trebuie să fie coordonate între ele în timp și în zona de acoperire, astfel încât să fie asigurată deconectarea selectivă a scurtcircuitului. În schema luată în considerare (Fig. 7.9.), D31, teledetecție, D35 și D36, D34, D32 sunt în concordanță între ele.

Ținând cont de faptul că primele etape ale teledetecției nu au o întârziere (t I \u003d 0), în funcție de condiția de selectivitate, acestea nu ar trebui să funcționeze în afara liniei de transmisie protejată. Pe baza acestui fapt, lungimea primei etape, care nu are o întârziere de timp (t I \u003d 0), este luată mai puțin decât lungimea liniei de alimentare protejate și este de obicei 0,8-0,9 din lungimea liniei de alimentare. . Restul liniei de transport protejate și magistrala substației opuse sunt acoperite de a doua etapă a DZ a acestei linii de transport. Lungimea și întârzierea celei de-a doua etape sunt în concordanță (de obicei) cu lungimea și întârzierea primei etape a teledetecției din secțiunea următoare. De exemplu, la al doilea studiu

Fig.7.9 Coordonarea întârzierilor de protecție a releului de la distanță cu o caracteristică de treaptă:

∆z – eroare releu la distanță; ∆ t – treapta de selectivitate

Ultima a treia etapă a protecției la distanță este o rezervă, lungimea acesteia este selectată din condiția de acoperire a secțiunii următoare, în cazul defecțiunii protecției releului sau a comutatorului său. Timp de expunere

Se consideră că minimul este ∆ t mai mare decât durata celei de-a doua sau a treia zone de teledetecție a secțiunii următoare. În acest caz, zona de acoperire a celei de-a treia etape ar trebui reconstruită de la sfârșitul celei de-a doua sau a treia zone a secțiunii următoare.

Structură de protecție a liniei folosind protecția la distanță

În sistemele electrice casnice, teledetecția este utilizată pentru funcționarea cu scurtcircuite fază la fază, iar pentru funcționarea cu scurtcircuite monofazate, este utilizată o protecție la supracurent cu secvență zero (NP) mai simplă. Majoritatea echipamentelor cu microprocesor au o protecție la distanță care funcționează în cazul tuturor tipurilor de deteriorări, inclusiv defecțiuni la pământ. Releul de rezistență (RS) este pornit prin VT și CT pentru tensiunile primare

începutul liniei de transport protejate. Tensiune secundară la bornele PC: U p = U pn K II , iar curent secundar: I p = I pn K I .

Rezistența la bornele de intrare ale releului este determinată de expresie.

Transportul neîntrerupt și fiabil al energiei electrice către consumatori este una dintre principalele sarcini rezolvate în mod constant de inginerii energetici. Pentru a-l asigura, au fost create rețele electrice, formate din stații de distribuție și linii electrice de conectare a acestora. Pentru deplasarea energiei pe distanțe lungi, se folosesc suporturi de care sunt suspendate firele de legătură. Sunt izolate între ei și sol printr-un strat de aer ambiental. Astfel de linii sunt numite linii de aer după tipul de izolație.

Dacă distanța autostrăzii de transport este scurtă sau din motive de siguranță este necesară ascunderea liniei de alimentare în pământ, atunci se folosesc cabluri.

Liniile electrice aeriene și de cablu sunt în mod constant sub tensiune, a cărei amploare este determinată de structura rețelei electrice.

Scopul protecției prin releu a liniilor electrice

În cazul deteriorării izolației oricărui loc al unui cablu sau al unei linii aeriene extinse de transmisie a energiei electrice, tensiunea aplicată liniei creează o scurgere sau un curent de scurtcircuit prin secțiunea întreruptă.

Motivele încălcării izolării pot fi diverși factori care sunt capabili să se elimine sau să își continue efectul distructiv. De exemplu, o barză care zbura între firele unei linii electrice aeriene a creat un scurtcircuit fază la fază cu aripile sale și a ars, căzând în apropiere.

Sau un copac care creștea foarte aproape de suport, în timpul unei furtuni, a fost aruncat de o rafală de vânt pe fire și le-a scurtcircuitat.

În primul caz, un scurtcircuit a avut loc pentru o perioadă scurtă de timp și a dispărut, iar în al doilea caz, încălcarea izolației este de natură pe termen lung și necesită eliminarea de către personalul electric de întreținere.

Astfel de daune pot cauza pagube mari întreprinderilor energetice. Curenții scurtcircuitelor rezultate au o energie termică uriașă care poate arde nu numai firele liniilor de alimentare, ci și distruge echipamentele de alimentare de la substațiile de alimentare.

Din aceste motive, toate daunele care apar pe liniile electrice trebuie eliminate imediat. Acest lucru se realizează prin eliminarea tensiunii din linia deteriorată pe partea de alimentare. Dacă o astfel de linie electrică primește energie din ambele părți, atunci ambele trebuie să oprească tensiunea.

Funcțiile de monitorizare continuă a parametrilor electrici ai stării tuturor liniilor electrice și de eliminare a tensiunii din toate părțile din toate părțile în cazul oricăror situații de urgență sunt atribuite sistemelor tehnice complexe, care sunt denumite în mod tradițional protecția cu relee.

Adjectivul „releu” este format din baza elementului bazată pe relee electromagnetice, ale căror design-uri au apărut odată cu apariția primelor linii electrice și sunt îmbunătățite până în prezent.

Dispozitivele de protecție modulare, care sunt introduse pe scară largă în practica inginerilor energetici, nu exclud încă înlocuirea completă a dispozitivelor cu relee și, conform tradiției stabilite, sunt incluse și în dispozitivele de protecție cu relee.

Principii de protecție a releului

Controale privind starea rețelei

Pentru a monitoriza parametrii electrici ai liniilor electrice, este necesar să aibă corpurile lor de măsurare care să poată monitoriza în mod constant orice abateri în modul normal în rețea și, în același timp, să îndeplinească condițiile de funcționare în siguranță.

În liniile electrice de toate tensiunile, această funcție este atribuită transformatoarelor de instrumente. Acestea sunt împărțite în transformatoare:

curent (CT);

tensiune (TN).

Deoarece calitatea protecțiilor este de o importanță capitală pentru fiabilitatea întregului sistem electric, CT-urile și TT-urile de măsurare sunt supuse unor cerințe sporite de precizie, care sunt determinate de caracteristicile lor metrologice.

Clasele de precizie ale transformatoarelor de măsurare pentru utilizarea în dispozitivele RPA (protecție cu relee și automatizare) sunt normalizate prin valorile „0,5”, „0,2” și „P”.

Transformatoare de tensiune de măsurare

O vedere generală a instalării transformatoarelor de tensiune pe o linie aeriene de 110 kV este prezentată în imaginea de mai jos.

Se vede aici că VT-urile nu sunt instalate nicăieri în linia lungă, ci pe tabloul de distribuție al stației electrice. Fiecare transformator este conectat prin bornele sale primare la firul corespunzător al liniei aeriene și buclei de masă.

Tensiunea convertită de înfășurările secundare este transmisă prin comutatoarele 1P și 2P prin miezurile corespunzătoare ale cablului de alimentare. Pentru utilizarea în dispozitive de protecție și măsurare, înfășurările secundare sunt conectate într-o schemă „stea” și „delta”, așa cum se arată în imagine pentru TN-110 kV.

Pentru a reduce și a opera cu precizie protecția releului, se utilizează un cablu de alimentare special și se impun cerințe sporite privind instalarea și funcționarea acestuia.

VT-urile de măsurare sunt create pentru fiecare tip de tensiune al liniei de alimentare și pot fi pornite conform diferitelor scheme pentru a îndeplini anumite sarcini. Dar toate funcționează conform principiului general - conversia tensiunii liniare a liniei de transmisie a energiei electrice într-o valoare secundară de 100 de volți cu copiere exactă și evidențierea tuturor caracteristicilor armonicilor primare la o anumită scară.

Raportul de transformare VT este determinat de raportul dintre tensiunile de linie ale circuitelor primar și secundar. De exemplu, pentru linia aeriană de 110 kV considerată se scrie astfel: 110000/100.

Transformatoare de curent de măsurare

Aceste dispozitive convertesc, de asemenea, sarcina primară a liniei în valori secundare, cu repetarea maximă a tuturor modificărilor armonicilor curentului primar.

Pentru ușurința în exploatare și întreținere a echipamentelor electrice, acestea sunt montate și pe tablourile de comutație ale stațiilor.

Ele nu sunt incluse în circuitul liniei aeriene în același mod ca și VT-urile: cu înfășurarea lor primară, care este de obicei reprezentată de o singură tură sub forma unui cablu de curent continuu, pur și simplu taie fiecare fir al fazei de linie. Acest lucru se vede clar în fotografia de mai sus.

Raportul de transformare CT este determinat de raportul de alegere a valorilor nominale în etapa de proiectare a liniei de transport. De exemplu, dacă o linie de alimentare este proiectată să transporte curenți de 600 de amperi și 5 A vor fi îndepărtați pe partea secundară a TC, atunci se folosește denumirea 600/5.

În sectorul energetic, sunt acceptate două standarde pentru valorile curenților secundari, care sunt utilizate:

5 A pentru toate TC-urile de până la 110 kV inclusiv;

1 A pentru linii de 330 kV și mai sus.

Înfășurările secundare CT sunt conectate pentru conectarea la dispozitivele de protecție conform diferitelor scheme:

stea plină;

stea incompletă;

triunghi.

Fiecare compus are propriile sale caracteristici specifice și este utilizat pentru anumite tipuri de protecție în diferite moduri. Un exemplu de conectare a transformatoarelor de curent de linie și a înfășurărilor releului de curent într-un circuit complet în stea este prezentat în imagine.

Acest filtru de armonici cel mai simplu și comun este utilizat în multe scheme de protecție a releului. În ea, curenții din fiecare fază sunt controlați de un releu individual cu același nume, iar suma tuturor vectorilor trece prin înfășurarea inclusă în firul neutru comun.

Metoda de utilizare a transformatoarelor de măsurare a curentului și a tensiunii permite transferul proceselor primare care au loc pe echipamentele de putere către circuitul secundar la o scară exactă pentru utilizarea lor în hardware-ul de protecție a releelor ​​și crearea de algoritmi pentru funcționarea dispozitivelor logice pentru eliminarea proceselor de urgență pe echipamente. .

Organisme de prelucrare a informațiilor primite

În protecția cu relee, elementul principal de lucru este un releu - un dispozitiv electric care îndeplinește două funcții principale:

monitorizează calitatea unui parametru controlat, de exemplu, curent, iar în modul normal menține stabil și nu schimbă starea sistemului său de contact;

la atingerea unei valori critice, numită setpoint sau prag, schimbă instantaneu poziția contactelor sale și se află în această stare până când valoarea controlată revine în intervalul de valori normale.

Principiile formării circuitelor pentru comutarea releelor ​​de curent și tensiune în circuite secundare ajută la înțelegerea reprezentării armonicilor sinusoidale prin mărimi vectoriale cu reprezentarea lor pe plan complex.

În partea de jos a imaginii este o diagramă vectorială pentru o distribuție tipică a sinusoidelor în trei faze A, B, C în modul de funcționare de alimentare a consumatorilor.

Monitorizarea stării circuitelor de curent și tensiune

Parțial, principiul prelucrării semnalelor secundare este prezentat în circuitul de pornire a înfășurărilor CT și releului în conformitate cu circuitul complet în stea și VT pe aparatul de distribuție exterior-110. Această metodă vă permite să asamblați vectori în modurile prezentate mai jos.

Includerea înfășurării releului în oricare dintre armonicile acestor faze vă permite să controlați pe deplin procesele care au loc în acesta și să dezactivați circuitul de la funcționare în caz de accidente. Pentru a face acest lucru, este suficient să folosiți modelele adecvate ale dispozitivelor relee de curent sau tensiune.

Schemele de mai sus sunt un caz particular al utilizării diverse a diferitelor filtre.

Modalități de a controla puterea care trece prin linie

Dispozitivele RPA controlează valoarea puterii pe baza citirilor acelorași transformatoare de curent și tensiune. În acest caz, se folosesc formule și rapoarte binecunoscute ale puterilor totale, active și reactive între ele și valorile acestora exprimate prin vectorii curenților și tensiunilor.

Aici se ține cont de faptul că vectorul curent este format din EMF aplicat rezistenței liniei și învinge în mod egal părțile sale active și reactive. Dar, în același timp, se produce o cădere de tensiune în secțiunile cu componente Ua și Up conform legilor descrise de triunghiul de tensiune.

Puterea poate fi transferată de la un capăt la celălalt al liniei și chiar își poate schimba direcția atunci când transportați energie electrică.

Schimbările de direcție rezultă din:

comutarea sarcinilor de către personalul de exploatare;

variațiile de putere în sistem din cauza efectelor tranzitorii și a altor factori;

apariția unor situații de urgență.

Releele de putere (PM) care funcționează ca parte a RPA iau în considerare fluctuațiile din direcțiile acestuia și sunt configurate să funcționeze atunci când este atinsă o valoare critică.

Modalități de control al rezistenței liniei

Dispozitivele de protecție cu relee care estimează distanța până la locul unui scurtcircuit pe baza măsurării rezistenței electrice se numesc protecție la distanță, sau prescurtată protecție DZ. Ei folosesc, de asemenea, circuite transformatoare de curent și tensiune în munca lor.

Pentru a măsura rezistența, se utilizează, care este descrisă pentru secțiunea circuitului luată în considerare.

Când un curent sinusoidal trece prin rezistențe active, capacitive și inductive, vectorul căderii de tensiune pe acestea deviază în direcții diferite. Acest lucru este luat în considerare de comportamentul protecțiilor releului.

Conform acestui principiu, numeroase tipuri de relee de rezistență (RS) funcționează în dispozitivele RPA.

Modalități de a controla frecvența pe linie

Pentru a menține stabilitatea perioadei de oscilație a armonicilor curentului transmis prin linia de alimentare, se folosesc relee de control al frecvenței. Acestea funcționează pe principiul comparării sinusoidei de referință generate de generatorul încorporat cu frecvența primită de la transformatoarele de măsurare a liniei.

După procesarea acestor două semnale, releul de frecvență determină calitatea armonicii controlate și, când este atinsă valoarea setată, schimbă poziția sistemului de contacte.

Caracteristici de control al parametrilor de linie prin protecții digitale

De asemenea, dezvoltarea microprocesoarelor care înlocuiește tehnologiile de relee nu poate funcționa fără valori secundare ale curenților și tensiunilor, care sunt preluate de la transformatoarele de măsurare CT și VT.

Pentru funcționarea protecțiilor digitale, informațiile despre sinusoidul secundar sunt prelucrate prin metode de eșantionare, care constau în suprapunerea unui semnal analog de înaltă frecvență și fixarea amplitudinii parametrului controlat la intersecția graficelor.

Datorită pasului mic de discretizare, metodelor rapide de procesare și utilizării metodei de aproximare matematică, se obține o mare precizie a măsurării curenților și tensiunilor secundare.

Valorile digitale calculate în acest fel sunt utilizate în algoritmul de funcționare al dispozitivelor cu microprocesor.

Parte logică a protecției și automatizării releelor

După ce valorile primare ale curenților și tensiunilor de electricitate transmise prin liniile electrice sunt modelate de transformatoare de instrumente, selectate pentru prelucrare prin filtre și percepute de organele sensibile ale dispozitivelor relee de curent, tensiune, putere, rezistență și frecvență, este rotirea circuitelor releelor ​​logice.

Proiectarea lor se bazează pe relee care funcționează dintr-o sursă suplimentară de tensiune continuă, redresată sau alternativă, care se mai numește și operaționale, iar circuitele alimentate de aceasta sunt operaționale. Acest termen are un sens tehnic: foarte repede, fără întârzieri nejustificate, efectuați comutarea.

Viteza de funcționare a circuitului logic determină în mare măsură viteza de oprire a unei urgențe și, în consecință, gradul consecințelor sale distructive.

După modul în care își îndeplinesc sarcinile, releele care funcționează în circuite operaționale sunt numite intermediare: primesc un semnal de la corpul de măsurare a protecției și îl transmit prin comutarea contactelor lor către organele executive: relee de ieșire, solenoizi, electromagneți de declanșare sau pornire a întrerupătoare de alimentare.

Releele intermediare au de obicei mai multe perechi de contacte care lucrează pentru a închide sau deschide circuitul. Sunt folosite pentru duplicarea simultană a comenzilor între diferite dispozitive RPA.

O întârziere este adesea introdusă în algoritmul de funcționare al protecției releului pentru a asigura principiul selectivității și formarea ordinii unui anumit algoritm. Blochează funcționarea protecției pentru perioada de setare.

Această intrare de întârziere este creată folosind relee speciale de timp (RT), care au un mecanism de ceas care afectează viteza de funcționare a contactelor lor.

Partea logică a protecției releului folosește unul dintre numeroșii algoritmi creați pentru diferite cazuri care pot apărea pe o linie de alimentare cu o anumită configurație și tensiune.

Ca exemplu, putem da doar câteva dintre denumirile lucrării logicii a două protecții relee bazate pe controlul curentului liniilor de transport:

întreruperea curentului (desemnarea vitezei) fără întârziere sau cu întârziere (asigurând selectivitatea RV) ținând cont de direcția puterii (datorită releului RM) sau fără aceasta;

protectie la supracurent, care poate fi dotat cu aceleași comenzi ca și oprirea, complet cu sau fără verificarea tensiunii minime pe linie.

Elementele de automatizare a diferitelor dispozitive sunt adesea introduse în funcționarea logicii de protecție a releului, de exemplu:

reînchidere monofazată sau trifazată a întreruptorului;

porniți alimentarea de rezervă;

accelerare;

sarcina de frecventa.

Partea logică a protecției liniei poate fi realizată într-un mic compartiment de relee, direct deasupra întreruptorului, ceea ce este tipic pentru instalațiile de distribuție pentru exterior (KRUN) cu tensiune de până la 10 kV sau ocupă mai multe panouri de 2x0,8 m în camera de relee. .

De exemplu, logica de protecție a unei linii de 330 kV poate fi plasată pe panouri de protecție separate:

rezervă;

DZ - telecomanda;

DFZ - faza diferentiala;

VchB - blocare de înaltă frecvență;

OAPV;

accelerare.

circuite de ieșire

Circuitele de ieșire servesc ca element final al protecției releului liniei. Logica lor se bazează și pe utilizarea releelor ​​intermediare.

Circuitele de ieșire formează ordinea de funcționare a întrerupătoarelor de circuit și determină interacțiunea cu conexiunile, dispozitivele învecinate (de exemplu, defecțiunea întreruptorului - oprirea de rezervă a întreruptorului) și alte elemente ale RPA.

Protecțiile simple de linie pot avea un singur releu de ieșire, a cărui funcționare duce la deschiderea întreruptorului. În sistemele complexe de protecție ramificată, sunt create circuite logice speciale care funcționează după un anumit algoritm.

Îndepărtarea finală a tensiunii din linie în caz de urgență este efectuată de un întrerupător de alimentare, care este acționat de forța electromagnetului de oprire. Pentru funcționarea sa, sunt furnizate circuite speciale de alimentare care pot rezista la sarcini puternice. ki.

Reclama

Secțiunea 3. Protecție și automatizare

Capitolul 3.2. Protecție releu

Protecția liniilor aeriene în rețelele cu o tensiune de 110-500 kV cu un neutru efectiv împământat

3.2.106. Pentru liniile din rețelele de 110-500 kV cu un neutru efectiv împământat, trebuie prevăzute dispozitive de protecție cu relee împotriva scurtcircuitelor multifazate și a defecțiunilor la pământ.

3.2.107. Protecțiile trebuie echipate cu dispozitive care să le blocheze acțiunea în timpul oscilațiilor, dacă în rețea sunt posibile oscilații sau funcționare asincronă, în care este probabilă funcționarea excesivă a protecției. Este permis să se efectueze protecție fără blocarea dispozitivelor dacă este oprit de la leagăne în timp (aproximativ 1,5-2 s).

3.2.108. Pentru liniile de 330 kV și mai sus, protecția trebuie asigurată ca principală, acționând fără încetinirea în caz de scurtcircuit în orice punct al secțiunii protejate.

Pentru liniile cu o tensiune de 110-220 kV, problema tipului de protecție principală, inclusiv necesitatea utilizării protecției care funcționează fără decelerare în caz de scurtcircuit în orice punct al secțiunii protejate, trebuie abordată în primul rând ținând cont cerința de a menține stabilitatea sistemului de alimentare. În același timp, dacă, conform calculelor privind stabilitatea funcționării sistemului de alimentare, nu sunt impuse alte cerințe mai stricte, se poate presupune că această cerință este de obicei îndeplinită atunci când scurtcircuite trifazate, la care tensiunea reziduală pe magistralele centralelor și stațiilor electrice este sub 0,6-0, 7 U nom, sunt oprite fără întârziere. Valoarea mai mică a tensiunii reziduale (0,6 U nom) poate fi permisă pentru liniile de 110 kV, linii de 220 kV mai puțin critice (în rețelele foarte ramificate, unde energia consumatorului este furnizată în mod fiabil din mai multe părți), precum și pentru liniile de 220 kV mai critice în cazurile în care scurtcircuitul considerat nu duce la o sarcină de descărcare semnificativă.

Atunci când alegeți tipul de protecție instalat pe liniile de 110-220 kV, pe lângă cerința de a menține stabilitatea sistemului de alimentare, trebuie luate în considerare următoarele:

1. Pe liniile de 110 kV și mai sus, care se extind de la CNE, precum și pe toate elementele rețelei adiacente, pe care, în cazul scurtcircuitelor multifazate, tensiunea reziduală a secvenței pozitive pe înaltă tensiune. partea laterală a unităților NPP poate scădea la mai mult de 0,45 nominal, redundanța protecției de mare viteză cu o întârziere care nu depășește 1,5 s, ținând cont de acțiunea întreruptorului.

2. Avariile, a căror deconectare cu întârziere poate duce la o întrerupere a funcționării consumatorilor critici, trebuie deconectate fără întârziere (de exemplu, daune în care tensiunea reziduală pe magistralele centralelor și stațiilor electrice va fi fie sub 0,6 U nom, dacă oprirea lor cu întârziere poate duce la autodescărcare din cauza unei avalanșe de tensiune sau deteriorarea cu o tensiune reziduală de 0,6 U nom și mai mult, dacă oprirea lor cu o întârziere poate duce la o încălcare a tehnologiei).

3. Dacă este necesară implementarea unei reînchideri automate cu acțiune rapidă, pe linie trebuie instalată o protecție cu acțiune rapidă, care să asigure deconectarea liniei deteriorate fără întârziere pe ambele părți.

4. La oprirea cu o întârziere de eroare cu curenți de câteva ori mai mari decât curentul nominal, este posibilă supraîncălzirea inacceptabilă a conductorilor.

Este permisă utilizarea protecției de mare viteză în rețele complexe și în absența condițiilor de mai sus, dacă este necesar să se asigure selectivitatea.

3.2.109. La evaluarea asigurării cerințelor de stabilitate, pe baza valorilor tensiunii reziduale conform 3.2.108, trebuie luate în considerare următoarele:

1. Pentru o singură legătură între centrale electrice sau sisteme electrice, tensiunea reziduală specificată la 3.2.108 trebuie verificată pe magistralele substațiilor și centralelor electrice incluse în această legătură, în caz de scurtcircuit pe liniile care se prelungesc din aceste anvelope, cu excepția liniilor care formează legătura; pentru o singură conexiune care conține o parte din secțiunile cu linii paralele - și în cazul unui scurtcircuit pe fiecare dintre aceste linii paralele.

2. În cazul în care există mai multe conexiuni între centrale electrice sau sisteme electrice, valoarea tensiunii reziduale specificată la 3.2.108 trebuie verificată numai pe magistralele acelor substații sau centrale electrice la care sunt conectate aceste conexiuni, în caz de scurtcircuit la conexiuni. și pe alte linii alimentate cu aceste anvelope, precum și pe linii alimentate cu autobuzele stațiilor de comunicații.

3. Tensiunea reziduală trebuie verificată pentru scurtcircuit la capătul zonei acoperite de prima treaptă de protecție în modul declanșare a erorii în cascadă, adică după deschiderea întreruptorului de la capătul opus al liniei prin protecție fără întârziere.

3.2.110. Pe liniile unice cu alimentare unilaterală din defecțiuni multifazate, trebuie instalată protecția cu curent în trepte sau protecția la curent și tensiune în trepte. Dacă astfel de protecții nu îndeplinesc cerințele de sensibilitate sau viteză de deconectare a defecțiunii (vezi 3.2.108), de exemplu, în secțiunile de cap, sau dacă este oportun cu condiția potrivirii protecțiilor secțiunilor adiacente cu protecția secțiunii în considerare, ar trebui asigurată protecție la distanță în trepte. În acest ultim caz, ca protecție suplimentară, se recomandă utilizarea întreruperii curentului fără întârziere.

În cazul defecțiunilor la pământ, de regulă, ar trebui să fie asigurată o protecție directă sau nedirecțională cu curent în trepte. De regulă, protecția trebuie instalată numai pe acele părți din care poate fi alimentată.

Pentru liniile formate din mai multe secțiuni consecutive, în scopul simplificării, este permisă utilizarea protecțiilor neselective în trepte de curent și tensiune (împotriva defecțiunilor multifazate) și protecții de curent cu secvență zero în trepte (împotriva defecțiunilor la pământ) în combinație cu protecții alternative. dispozitive de reînchidere automată.

3.2.111. Pe liniile unice care sunt alimentate din două sau mai multe părți (acestea din urmă - pe linii cu ramificații), atât în ​​prezența, cât și în absența conexiunilor de ocolire, precum și pe liniile incluse într-o rețea de inel cu un singur punct de alimentare, împotriva mai multor linii. -scurtcircuitele de fază ar trebui să fie utilizate protecția la distanță (în principal în trei trepte), utilizată ca rezervă sau principală (acesta din urmă - numai pe liniile de 110-220 kV).

Ca o protecție suplimentară, se recomandă utilizarea întreruperii curentului fără întârziere. În unele cazuri, este permisă utilizarea întreruperii curentului pentru acțiune în cazul pornirii eronate la un scurtcircuit trifazat la locul unde este instalată protecția, atunci când întreruperea curentului efectuată pentru funcționarea în alte moduri nu îndeplinește cerința de sensibilitate (vezi 3.2.26).

În cazul defecțiunilor la pământ, de regulă, ar trebui să fie asigurată o protecție directă sau nedirecțională cu curent în trepte.

3.2.112. Ca protecție principală împotriva scurtcircuitelor multifazate la capătul de recepție al secțiunilor capului rețelei inelare cu un singur punct de alimentare, se recomandă utilizarea unei protecție direcțională a curentului cu o singură treaptă; pe alte linii unice (în principal 110 kV), în unele cazuri este permisă utilizarea protecției în trepte de curent sau a protecției în trepte de curent și tensiune, făcându-le direcționale dacă este necesar. De regulă, protecția trebuie instalată numai pe acele părți din care poate fi alimentată.

3.2.113. Pe liniile paralele alimentate din două sau mai multe laturi, precum și pe capătul de alimentare al liniilor paralele cu alimentare unilaterală, pot fi utilizate aceleași protecții ca și pe liniile simple corespunzătoare (vezi 3.2.110 și 3.2.111).

Pentru a accelera deconectarea defecțiunilor la pământ și, în unele cazuri, a defecțiunilor între faze pe liniile cu alimentare pe două părți, se poate aplica protecție suplimentară cu controlul direcției de alimentare într-o linie paralelă. Această protecție poate fi realizată sub forma unei protecții transversale separate de curent (cu includerea unui releu pentru curent de secvență zero sau curenți de fază) sau doar ca circuit de accelerare pentru protecțiile instalate (curent de secvență zero, supracurent, la distanță etc.) cu putere de control al direcției în linii paralele.

Pentru a crește sensibilitatea protecției secvenței zero, este permis să se prevadă dezactivarea treptelor sale individuale atunci când comutatorul de linie paralelă este oprit.

La capătul de primire a două linii paralele cu un singur capăt, de regulă, ar trebui să se asigure protecție diferențială direcțională transversală.

3.2.114. Dacă protecția conform 3.2.113 nu îndeplinește cerințele de viteză (vezi 3.2.108), ca protecție principală (când funcționează două linii paralele) la capătul de alimentare a două linii paralele de 110-220 kV cu alimentare unilaterală și la se pot aplica două linii paralele de 110 kV cu alimentare bilaterală în principal în rețelele de distribuție, protecție direcțională diferențială transversală.

În acest caz, în modul de funcționare a unei linii, precum și ca rezervă la operarea a două linii, se utilizează protecția conform 3.2.110 și 3.2.111. Este permisă pornirea acestei protecții sau a treptelor sale individuale pentru suma curenților ambelor linii (de exemplu, ultima etapă a protecției curentului cu secvență zero) pentru a crește sensibilitatea acesteia la deteriorarea elementelor adiacente.

Este permisă utilizarea protecției direcționale diferențiale transversale în plus față de protecția cu curent de treaptă a liniilor paralele de 110 kV pentru a reduce timpul de deconectare a defectului pe liniile protejate în cazurile în care, în funcție de condițiile de viteză (vezi 3.2.108), utilizarea acestuia. nu este obligatoriu.

3.2.115. Dacă protecția conform 3.2.111-3.2.113 nu îndeplinește cerința de viteză (vezi 3.2.108), protecțiile diferențiale longitudinale și de înaltă frecvență ar trebui să fie prevăzute ca protecții principale pentru liniile simple și paralele cu alimentare pe două părți.

Pentru liniile de 110-220 kV, se recomandă efectuarea protecției principale folosind blocarea de înaltă frecvență a protecției secvențe zero direcționale de la distanță și curent, atunci când este adecvat pentru condiții de sensibilitate (de exemplu, pe linii cu ramificații) sau simplificarea protecției.

Daca este necesara pozarea unui cablu special, utilizarea protectiei diferentiale longitudinale trebuie justificata printr-un studiu de fezabilitate.

Pentru a controla funcționarea firelor de protecție auxiliare, trebuie prevăzute dispozitive speciale.

Pe liniile de 330-350 kV, pe lângă protecția de înaltă frecvență, este necesar să se prevadă utilizarea unui dispozitiv pentru transmiterea unui semnal de declanșare sau activare de înaltă frecvență (pentru a accelera acțiunea protecției de rezervă în trepte), dacă aceasta dispozitivul este furnizat în alte scopuri. Pe liniile de 500 kV, este permisă instalarea dispozitivului specificat special pentru protecția releului.

Este permisă în cazurile în care este cerută de condițiile de viteză (vezi 3.2.108) sau de sensibilitate (de exemplu, pe liniile cu ramificații), utilizarea transmiterii unui semnal de declanșare pentru a accelera funcționarea protecțiilor trepte de 110- linii de 220 kV.

3.2.116. Când se efectuează protecția principală conform 3.2.115, următoarele ar trebui folosite ca rezervă:

• de la scurtcircuite multifazate, de regulă, protecție la distanță, în principal în trei trepte;
• împotriva defecțiunilor la pământ protecție directă sau nedirecțională cu curent în trepte.

În cazul unei dezactivări pe termen lung a protecției principale specificate la 3.2.115, când această protecție este setată la cerința vitezei de deconectare a defecțiunii (a se vedea 3.2.108), este permisă asigurarea unei accelerații neselective a protecția de rezervă împotriva defecțiunilor între faze (de exemplu, cu controlul secvențelor de valori ale tensiunii continue).

3.2.117. Protecțiile principale, treptele de protecție de rezervă de mare viteză împotriva scurtcircuitelor multifazate și elementele de măsură ale aparatului OAPV pentru linii de 330-350 kV trebuie să fie de o construcție specială care să asigure funcționarea lor normală (cu parametrii specificați) în condiții de intensitate intensă. procese electromagnetice tranzitorii și conductivități capacitive semnificative ale liniilor. Pentru aceasta, trebuie furnizate următoarele:

• în seturi de protecții și corpuri de măsură ale OAPV - măsuri de limitare a influenței proceselor electromagnetice tranzitorii (de exemplu, filtre de joasă frecvență);
• în protecție de înaltă frecvență în fază diferențială instalată pe linii mai lungi de 150 km - dispozitive de compensare a curenților datorați capacității liniei.

La pornirea protecțiilor de mare viteză pentru suma curenților a două sau mai multe transformatoare de curent, dacă este imposibil de îndeplinit cerințele de la 3.2.29, se recomandă să se prevadă măsuri speciale pentru a preveni funcționarea excesivă a protecțiilor în caz de intervenție externă. deteriorarea (de exemplu, întărirea protecțiilor) sau instalați un set separat de transformatoare de curent în circuitul de linie pentru a alimenta protecția.

In protectiile instalate pe liniile de 330-500 kV dotate cu dispozitive de compensare capacitiva longitudinala trebuie luate masuri pentru prevenirea functionarii excesive de protectie in cazul avariilor externe datorate influentei acestor dispozitive. De exemplu, poate fi utilizat un releu direcțional de putere cu secvență negativă sau transmisie de semnal de activare. ¶ ×

Sarcinile protecției releului, rolul și scopul acestuia sunt de a asigura funcționarea fiabilă a sistemelor de alimentare și furnizarea neîntreruptă de energie electrică a consumatorilor. Acest lucru se datorează complicației schemelor și creșterii rețelelor de energie, extinderii sistemelor de energie, creșterii capacității instalate a ambelor stații în ansamblu și capacității unitare nominale a unităților individuale. Acest lucru, la rândul său, afectează funcționarea sistemelor de alimentare: funcționarea la limita stabilității, prezența liniilor lungi de comunicație intersistem și o probabilitate crescută de accidente în lanț. În acest sens, cerințele privind viteza, selectivitatea, sensibilitatea și fiabilitatea protecției releului sunt în creștere. Dispozitivele de protecție prin releu care folosesc dispozitive semiconductoare devin din ce în ce mai frecvente. Utilizarea lor deschide mai multe oportunități pentru crearea de protecție de mare viteză.

În prezent, au fost dezvoltate și încep să fie utilizate în mod activ dispozitivele de protecție cu relee bazate pe microprocesor, ceea ce face posibilă creșterea în continuare a vitezei și fiabilității protecției și reducerea costurilor reparației și întreținerii acestora.

1.2.2 Parametrii transformatorului sunt rezumați în Tabelul 2.

TABELUL 1.2

SELECTAREA TIPURILOR DE DISPOZITIVE DE PROTECȚIE

Releu de protecție a liniei aeriene 110 kV.

Schimbare

Foaie

Documentul Nr.

Foaie

Documentul Nr.

Semnătură

Data

Foaie

KP.140408.43.06.PZ

Schema de proiectare

Schimbare

Foaie

Documentul Nr.

Semnătură

Data

Foaie

KP.140408.43.06.PZ

3. Calculul curenților de scurtcircuit.
3.1 Calculul rezistenței unei secvențe directe de elemente de circuit.
Calculul rezistentelor se face in unitati numite (Ohmi), la tensiunea de baza Ub=115 kV.
Circuitul echivalent este prezentat în fig.

C1: X 1 \u003d X * s * \u003d 1,3 * \u003d 9,55 Ohmi
X 2 \u003d X bate. *l* \u003d 0,4 * 70 * \u003d 28 Ohm
X 3 \u003d X bate. *l* \u003d 0,4 * 45 * \u003d 18 Ohm
X 4 \u003d X bate. *l* \u003d 0,4 * 30 * \u003d 12 Ohm
X 5 \u003d X bate. *l* \u003d 0,4 * 16 * \u003d 6,4 ohmi
T 6 \u003d * \u003d * \u003d 34,72 Ohm
T 7 \u003d * \u003d * \u003d 220,4 ohmi
X 3,4 \u003d 18 + 12 \u003d 30 ohmi

Schimbare

Foaie

Documentul Nr.

Semnătură

Data

Foaie

KP.140408.43.06.PZ

X 2,4 = = 14,48 ohmi

X 1-4 \u003d 9,55 + 14,48 \u003d 24,03 Ohm

X 1-5 \u003d 24,03 + 6,4 \u003d 30,34

Schimbare

Foaie

Documentul Nr.

Semnătură

Data

Foaie

KP.140408.43.06.PZ

I (3) (k 1) \u003d \u003d 2,76 kA
I (3) (k 2) = = = 2,18 kA
I (3) (k 3) = = = 0,26 kA

3.2 Calculul curenților de scurtcircuit monofazat la pământ în punctul K-2.

C1: X 1 \u003d X * s * \u003d 1,6 * \u003d 11,76 ohmi
X 2 \u003d X bate. *l* \u003d 0,8 * 70 * \u003d 56 Ohm
X 3 \u003d X bate. *l* \u003d 0,8 * 45 * \u003d 36 Ohm
X 4 \u003d X bate. *l* \u003d 0,8 * 30 * \u003d 24 Ohm
X 5 \u003d X bate. *l* \u003d 0,8 * 16 * \u003d 12,8 Ohm

X 3,4 \u003d 36 + 24 \u003d 60 ohmi

Schimbare

Foaie

Documentul Nr.

Semnătură

Data

Foaie

KP.140408.43.06.PZ

X 2.3.4 \u003d (60 * 56) / (60 + 56) \u003d 28.97 Ohm

X 1-4 \u003d 11,76 + 28,97 ohmi

Schimbare

Foaie

Documentul Nr.

Semnătură

Data

Foaie

KP.140408.43.06.PZ

X 1-4,6 \u003d (40,73 * 34,72) / (40,73 + 34,72) \u003d 18,74 ohmi

X 1-6 \u003d 18,74 + 12,8 \u003d 31,54 ohmi

X res.0 (k2) \u003d 31,54 Ohm
3I 0(k2) = = = 2,16 kA

3.6 Calculul curenților de scurtcircuit în punctul K-4 și K-5.

Ub=Umin=96,6 kV	Ub=Umax=126 kV
X 10 \u003d X s1.2 \u003d X s1.2 cf. * = 24,03* = 16,96 ohmi	X 10 \u003d X s1.2 \u003d X s1.2 cf. * = 24,03 * = 28,85 ohmi
Xs \u003d Xs cf * \u003d \u003d 16,96 ohmi	Xs \u003d Xs cf * \u003d \u003d 28,85 Ohm
X T (-PO) = * = = 41,99	U la (+ N) \u003d U la nom. + \u003d 17,5 + \u003d 18,4 Xt (+ N) \u003d * * \u003d 71,44 Ohm
Z nw \u003d 0,3 * 1,5 * \u003d 38,01 Ohm	Z nw \u003d 0,3 * 1,5 * \u003d 64,8 Ohm
Punctul K-4
Khrez (k4) \u003d Xs + Xtv (-ro) \u003d 16,96 + 41,99 \u003d 58,95 Ohm	Khrez (k4) \u003d Xs + Xtv (+ N) \u003d 28,85 + 71,44 \u003d 100,29 Ohm
I (3) pentru max = = 0,95 kA	I (3) pentru max = = 0,73 kA
Valoarea reală a curentului de scurtcircuit în punctul K-4, se referă la o tensiune de 37 kV
I (3) pentru max = 0,95 * = 8,74 kA	I (3) pentru max =0,73* =8,76 kA
Punctul K-5
Nume valoare 115 kV 10 kV eu nom. = = =207,59 = =2099,74 K I 300/5 3000/5 Numar, in = = =3,46 = =3,5 Valori acceptate Inom HV, Inom LV 3,4 3.5 interval RPN, RPN interval Foaie Documentul Nr. Semnătură Data Foaie KP.140408.43.06.PZ 4. Protecție releu. 4.1 Protecția liniei cu un singur capăt. 4.1.1 Calculul protecției curentului în două trepte împotriva scurtcircuitelor fază la fază ale liniei W. Calculul întreruperii curentului fără întârziere de la scurtcircuite fază la fază (etapa I). 1) I 1 sz Kots. * I (3) k-3max \u003d 1,2 * 0,26 \u003d 0,31 kA 2) Kch \u003d I (2) k-1min / Is.z. 1 \u003d 2,76 * 0,87 / 0,31 \u003d 7,74 Kch \u003d I (2) k-2min / Is.z. 1 1,5=2,18*0,87/0,31=6,12 3) I (1) c.r. \u003d I (1) cz * Ksh / K1 \u003d 0,31 * 1 / (100/5) \u003d 0,02 kA 4) Timpul de răspuns al curentului de întrerupere se presupune a fi 0,1s Calculul protecției maxime de curent cu întârziere de la scurtcircuite fază la fază (etapa II). 1) I II sz Kots * Ksz / Kv) * Iload. max \u003d (1,2 * 2 / 0,8) * 0,03 \u003d 0,09 kA Iload.max=Snom.t./=6,3/=0,03 kA 2) Kch \u003d I (2) k-3min / Is.z. I 1 1,2=0,26*0,87/0,09=2,51 3) I (11) c.r. = I (11) cz * Ksh / K1 = 0,09 * 1 / (100/5) = 0,0045 kA 4) Timpul de răspuns al MTZ este selectat în funcție de condiția acordului cu MTZ al tr-ra. t II sz \u003d tsz (mtz t-raT) + t \u003d 2 + 0,4 \u003d 2,4s 4.1.2. Calculul protecției la pământ în două trepte a liniei W. Calculul curenților de întrerupere cu secvență zero fără întârziere (1 treaptă). 1) I (1) 0cz 3I0 (1) k-2min / Kch \u003d 2,16 / 1,5 \u003d 1,44 kA 2) I (1) 0cr I0 (1) sz * Ksh / K I \u003d 1,44 * 1 / (100/5) \u003d 0,072 kA 3) Timpul de răspuns al întreruperii curentului se presupune a fi de 0,1 s. Calculul protecției curentului de ordine zero cu întârziere (2 trepte). 1) I 11 0cz Kots*Inb.max=Kots*Kper*Knb*Icalc.=1,25*1*0,05*0,26=0,02 kA Accept eu 11 0cz=60A 2) I (11) 0cr = I (11) 0cz * Ksh / K I \u003d 60 * 1 / (100/5) \u003d 3 kA 3) Kch \u003d 3I0k-2min / I (11) 0sz 1,5 \u003d 2,16 / 0,06 \u003d 36 4) tsz II \u003d tsz I + t \u003d 0,1 + 0,4 \u003d 0,5s 4.2 Calculul protecției transformatorului. 4.2.1 Protecția împotriva gazelor. Este principalul de la toate daunele din interiorul rezervorului transformatorului. Deteriorarea transformatoarelor care are loc în interiorul carcasei sale este însoțită de un arc electric sau încălzirea pieselor, ceea ce duce la descompunerea uleiului și a materialelor izolante și la formarea de gaze volatile. Fiind mai ușoare decât uleiul, gazele se ridică în conservator, care este partea cea mai înaltă a transformatorului. Releul de gaz este instalat în conducta care conectează carcasa transformatorului cu expandorul, astfel încât fluxul de gaz și ulei să treacă prin acesta, năvălindu-se în expandator în cazul deteriorării transformatorului. Releul de gaz răspunde la viteza de mișcare a uleiului în caz de deteriorare a transformatorului. Cu daune minore, formarea de gaz are loc lent și se ridică în bule mici către expandor. În acest caz, protecția acționează asupra semnalului. Dacă deteriorarea transformatorului este semnificativă, atunci gazele se formează violent și protecția acționează asupra opririi. Pentru un transformator cu comutator sub sarcină sunt prevăzute 2 relee de gaz: unul pentru rezervorul transformatorului, celălalt pentru rezervorul comutatorului. Foaie Documentul Nr. Semnătură Data Foaie KP.140408.43.06.PZ Se realizează prin protecția cu microprocesor tip „Sirius-T”. Nume valoare Denumirea și metoda de definire Valoare numerică pentru latură 115 kV 10 kV Curentul primar pe partea transformatorului protejat corespunzător puterii sale nominale, A eu nom. = = =207,59 = =2099,74 Raportul de transformare al transformatoarelor de curent K I 300/5 3000/5 Curentul secundar în brațele protecției, corespunzător puterii nominale a transformatorului protejat Numar, in = = =3,46 = =3,5 Valori acceptate Inom HV, Inom LV 3,4 3.5 interval RPN, RPN interval 100*(176-96,5)/(2*111,25)=13 Schimbare Foaie Documentul Nr. Semnătură Data Foaie KP.140408.43.06.PZ 4.2.2 Limitare diferențială. Valoarea de referință trebuie selectată din două condiții: - dezacordarea de la pornirea curentului de magnetizare a transformatorului de putere. - dezacordarea de la curentul maxim de dezechilibru primar în modul tranzitoriu al scurtcircuitului extern calculat. Dereglarea de la curentul de pornire magnetizant. Când transformatorul de putere este pornit din partea de tensiune mai mare, raportul dintre supratensiunea curentului de magnetizare și amplitudinea curentului nominal al transformatorului protejat nu depășește 5. Aceasta corespunde raportului dintre amplitudinea supratensiunii de magnetizare și valoarea efectivă a curentului nominal al primei armonice egală cu 5 = 7. Limita de limitare răspunde la valoarea instantanee, egală cu 2,5*Idif./Inom. Setarea minimă posibilă pentru prima armonică este Idiff/Inom=4, care contribuie la 2,5*4=10 în ceea ce privește amplitudinile. Comparația valorilor obținute indică faptul că întreruperea instantanee este detonată de posibilele supratensiuni ale curentului de magnetizare. Calculele arată că valoarea efectivă a primei armonice a curentului de magnetizare nu depășește 0,35 din amplitudinea de aprindere. Dacă amplitudinea este egală cu 7 valori efective ale curentului nominal, atunci valoarea efectivă a primei armonice este 7*0,35=2,46. Prin urmare, chiar și cu o setare minimă de 4 Inom. Decupajul este dezacordat de la supratensiunile de magnetizare și la reglarea primei armonice a curentului diferenţial. Dereglarea de la curentul de dezechilibru cu un scurtcircuit extern. Pentru detonarea de la curentul de dezechilibru cu un scurtcircuit extern, există formule care iau în considerare toate cele trei componente ale curentului de dezechilibru. Dar cu o multitudine limitată mică de transformatoare de curent domestice, amplitudinea curentului de dezechilibru poate atinge amplitudinea curentului maxim al scurtcircuitului extern. Schimbare Foaie Documentul Nr. Semnătură Data Foaie KP.140408.43.06.PZ În aceste condiții, se recomandă să selectați setarea în funcție de condiția: Idiff/Inom Kots*Knb(1)*Ikz.in.max unde Knb(1) este raportul dintre amplitudinea primei armonice a curentului de dezechilibru și amplitudinea redusă a componentei periodice a curentului de scurtcircuit extern. Dacă se folosește un TC cu un curent nominal secundar de 5A atât pe partea HV, cât și pe partea BT, se poate lua Knb(1) = 0,7. Dacă pe partea HV este utilizat un TC cu un curent nominal secundar de 1 A, atunci trebuie luat Knb(1) = 1,0. Se presupune că coeficientul de detonare (Kots) este 1,2. Ikz.vn.max-raportul dintre curentul scurtcircuitului extern calculat și curentul nominal al transformatorului. Dacă un curent traversant Irms trece prin transformatorul protejat, acesta poate transporta un curent diferenţial. Idiff.=(Nper*Codn*E+ Urpn+ fadd.)*Irm=(2*1.0+0.13+0.04)*Irm=0.37*Irm. La derivarea acestei formule, s-a presupus că un CT funcționează exact, al doilea are o eroare egală cu Idiff. Să introducem conceptul de factor de reducere a curentului de frânare. Ksn.t.=Ibr./Ickv.=1-0,5*(Nper*Codn.*E + Urpn + fadd) / Ksn.t. \u003d 100 * 1,3 * (2 * 1 * 0,1 + 0,13 + 0,04) / 0,815 \u003d 59 Al doilea punct de rupere al caracteristicii de frânare: It 2 ​​​​/Inom determină dimensiunea celei de-a doua secțiuni a caracteristicii de frânare. În modurile de sarcină și similare, curentul de frânare este egal cu curentul de trecere. Apariția scurtcircuitelor spiralate modifică doar puțin curenții primari, astfel încât curentul de frânare nu s-a schimbat prea mult. Pentru o sensibilitate ridicată la scurtcircuite ale bobinei, a doua secțiune ar trebui să includă modul de sarcină nominală (Im / Inom = 1), modul de suprasarcină admise pe termen lung (Im / Inom = 1,3). Este de dorit ca și modurile posibilelor suprasarcini pe termen scurt să se încadreze în a doua secțiune (autopornire a motoarelor după ATS, curenți de pornire ai motoarelor puternice, dacă există). Foaie Documentul Nr. Semnătură Data Foaie KP.140408.43.06.PZ A doua setare de blocare a armonicii I g / I g1, bazată pe experiența companiilor care folosesc o astfel de protecție de mult timp, este recomandată la nivelul de 12-15% Accept I g2 / I g1 \u003d 0,15 Se calculează coeficientul de sensibilitate pentru rețeaua considerată. Curentul de declanșare primar de protecție în absența frânării: Ic.z \u003d Inom * (I 1 / Inom) \u003d 208 * 0,3 \u003d 62,4 A. La verificarea sensibilității protecției, ținem cont că din cauza direcției de frânare cu scurtcircuite interne, nu există curent de frânare. Sensibilitate pentru scurtcircuit bifazat pe partea JT Kch=730*0,87/62,4=10,18 Concluzie: sensibilitatea este suficientă. 4.3 Protecție la suprasarcină „Sirius-T”. Setarea semnalului de suprasarcină este considerată egală cu: Isz \u003d Kots * Inom / Kv \u003d 1,05 * 3,4 / 0,95 \u003d 3,76, unde coeficientul de dezacord Kots=1,05; coeficientul de retur în acest dispozitiv este Kv = 0,95. Se recomandă ca curentul nominal Inom să fie determinat ținând cont de posibilitatea creșterii lui cu 5% la reglarea tensiunii. Pentru un transformator de 40 MVA, curenții secundari nominali pe ramura medie pe părțile HV și BT sunt de 3,4 și 3,5 A. Valorile calculate ale setării sarcinii sunt egale. Partea HV: Ivn \u003d 1,05 * 1,05 * 3,4 / 0,95 \u003d 3,95 A Partea HH: Inn \u003d 1,05 * 1,05 * 3,5 / 0,95 \u003d 4,06 A Dacă transformatorul are o înfășurare de JT divizată, atunci controlul suprasarcinii trebuie efectuat de către dispozitivele de protecție a intrării instalate pe întrerupătoarele laterale de JT. Protecția funcționează pe anvelope cu tсз=6с. Schimbare Foaie Documentul Nr. Semnătură Data Foaie KP.140408.43.06.PZ 4.4.1 Protectie de curent maxim pe releul microprocesorului tip Sirius-T pe partea HV 110 kV. Calculul parametrilor (setarilor) de functionare ai protectiei la supracurent consta in alegerea curentului de functionare a protectiei (primar); curent de funcționare a releului. În plus, se efectuează o verificare a proiectării transformatorului de curent. Alegerea curentului de funcționare. Setarile de curent pentru protectia la supracurent trebuie sa asigure ca protectia sa nu se declanseze in timpul suprasarcinilor secventiale si sensibilitatea necesara pentru toate tipurile de scurtcircuite in zona principala si in zona de redundanta. Isz \u003d Ksz * Ksh / Ktt \u003d 265 * 1 / (300/5) \u003d 4,42 A Verificarea sensibilității protecției la supracurent. Kch I (3) k.min.in/Isz=0,87*730/265=2,4 Kch I (3) k.min.in/Isz=0,87*5,28/265=1,73 1,2 Concluzie: sensibilitatea MTZ este suficientă, în conformitate cu PUE. Eu aleg timpul de răspuns al MTZ 1 secundă 4.4.2 Protectie de curent maxim pe releul microprocesorului de tip Sirius-UV pe partea JT 10 kV. Curent de funcționare de protecție. Isz \u003d Cost / Kv * In.max \u003d 1,2 / 0,95 * 2099,74 \u003d 2652,3 2099,74 - selectat în funcție de curentul nominal al transformatorului 0,95 este coeficientul de întoarcere al releului Sirius. Accept curentul de funcționare de protecție Iсз=2652 A. Curent de acționare a releului. Isz \u003d Ksz * Ksh / Ktt \u003d 2652 * 1 / (3000/5) \u003d 4,42A Verificarea sensibilității MTZ. Kch Ik (2) min.nn./Isz=0,87*7050/2652=2,31 1,5 Concluzie: sensibilitatea MTZ este suficientă, în conformitate cu PUE. Schimbare Foaie Documentul Nr. Semnătură Data Foaie KP.140408.43.06,PZ Aducerea curenților în treapta JT Isk.n.=Ik.vn*Uvn/Unn=730*(96,58/10)=7050 A Pornire la tensiune. Calculul protecției la supracurent cu pornire combinată de tensiune instalată pe partea de 10,5 kV. Tensiunea primară a operațiunii de protecție pentru releul de subtensiune, în funcție de condiția dezacordării de la tensiunea de autopornire la pornirea de la AVR sau AR a motoarelor cu sarcină inhibată și în funcție de condiția de asigurare a revenirii releului după scurtcircuitul extern este oprit, este luat: Usz=0,6Unom=0,6*10500=6300V În acest caz, tensiunea de funcționare a releului de subtensiune va fi: Uav=Usz/Kch=0,6*10500/(10500/100)=60 V. Releul RN-54/160 este acceptat pentru instalare Pentru filtrul-releu de tensiune, succesiunea inversă a tensiunii de funcționare a protecției se ia în funcție de condiția dezacordării de la tensiunea de dezechilibru în regim de sarcină. U2сз 0,06*Unom=0,06*10500=630V Tensiune de secvență negativă Tensiune de acționare a filtrului-releu. U2av=U2sz/K U=630/(10500/100)=6V Este dus la setarea releului filtrului RSN-13. Test de sensibilitate la tensiune la scurtcircuit la punctul-5-pentru releul de subtensiune. KchU=Usz*Kv/Uz.max=6,3*1,2/4,1=1,84 1,2 unde Uz.max= 3*I (3) k-4max*Zkw.min= *5280*0,45=4,1kV aici I (3) k-4max este curentul unui scurtcircuit trifazat la capătul liniei de cablu în modul de funcționare maxim (modul 9) - pentru filtru de releu de tensiune secventa negativa. Schimbare Foaie Documentul Nr. Semnătură Data Foaie KP.140408.43.06.PZ KchU2=U2s.min/U2ss=3,2/0,63=5,08 1,2 unde U2z.min=0.5*Unom.n.- *I 2 max*Zkw.min=0.5*10.5-( 2)*0.3*1.5=5.25-2.05 =3.2kV aici I 2 max - curent de secvență negativă la locul de instalare a protecției în cazul unui scurtcircuit între două faze la capătul liniei de cablu în regim de funcționare maxim. Puteți accepta: I 2 max=I (3) k-4.max/2=I (2) k-4.max/2 Alegerea întârzierilor de protecție se face după principiul treptat tсz mtz-10=tсз.sv-10+ t=1+0.5=1.5s (РВ-128) tсz mtz-110=tсз.мтз-35+ t=2.3+0.3=2.6 (РВ-0.1) unde tсз.св-10 este timpul de răspuns al protecției la comutatorul secțional 10 kV Nivelul de selectivitate t este adoptat pentru releul de timp RV-0,1 t=0,3s, pentru releul de timp RV-128 t=0,5s. Schimbare Foaie Documentul Nr. Semnătură Data Foaie KP.140408.43.24.PZ 6. Calculul erorii de 10% a transformatoarelor de curent TFND-110. Raportul de transformare =100/5 Multiplicitatea estimată a erorii de 10 la sută: K (10) calc.=1,1*Is/I1nom.=1,1*1440/100=15,84 conform curbei erorii de 10 procente, se determină sarcina secundară admisă Z2adm. Z2adm.=2 Ohm Z2adm.=Zp+Rpr+R 0,05 perv. Zp=0,25 ohmi Z2add.=Zp+Rpr.+Rtrans. Rpr \u003d 2-0,25-0,05 \u003d 1,7 Ohm q= *l/ Rpr=0,0285*70/1,7=1,17