Проект реконструкции ГПП «Радиоаппаратура» и применение современных цифровых средств релейной защиты (Выбор устройств релейной защиты)

5. Выбор устройств релейной защиты

5.1. Выбор микропроцессорных блоков защиты

Релейная защита является важнейшей частью автоматики электроустановок и энергосистем, основная задача которых состоит в том, чтобы обнаружить повреждение или ненормальный режим в электрической системе и по возможности быстро выдать управляющий сигнал на отключение поврежденной части системы или сигнализировать о возникновении ненормальных режимов.

Механические реле, несмотря на простоту исполнения и относительную дешевизну, обладают рядом существенных недостатков. Микропроцессорные блоки защиты по сравнению с механическими реле обладают меньшим временем срабатывания, более гибкой системой настройки, более широкой функциональностью, простотой использования и т.д. Все это позволяет считать выбор микропроцессорных блоков приоритетным по сравнению с механическими реле.

В данном дипломном проекте мы выбираем защиту типа Micom P127. Данные микропроцессорные блоки позволяют осуществлять направленную максимальную токовую защиту, защиту от повышения/снижения напряжения, а также выполнять автоматическое повторное включение.

Micom P127 выполяняет следующие функции:

·  направленная/ненаправленная ЗНЗ;

·  направленная/ненаправленная МТЗ;

·  защита по мощности;

·  обнаружение обрыва провода;

·  защита минимального тока;

·  МТЗ обратной последовательности;

·  защита от термической перегрузки;

·  защита от снижения напряжения;

·  защита от повышения напряжения;

·  защита от повышения напряжения нулевой последовательности;

·  АПВ (4 цикла);

·  УРОВ;

·  контроль и управление выключателем;

·  логика блокировки;

·  датчик начальной нагрузки;

·  селективная логика;

·  мгновенный выход;

·  программируемая логика «И»;

·  2 группы уставок;

·  измерения;

·  регистрация повреждений;

·  регистрация событий;

·  регистрация осциллограмм;

·  средства тестирования;

·  самодиагностика;

·  подключение к сети передачи информации;

·  порт на лицевой панели RS232;

·  программная поддержка (Micom S1).

Схема подключения данного блока защиты представлена на рисунке 5.1.

5.2. Расчёт уставок РЗиА

Защита характеризуется двумя параметрами – током срабатывания и выдержкой времени. Различают ток срабатывания защиты I_c.з. – ток в первичной цепи, при котором защита приходит в действие, и ток срабатывания реле (уставка реле) I_c.р. – ток в реле, при котором реле срабатывает. Ток срабатывания защиты определяется по выражению ([3]):

                      I_c.з.=k_отсk_запI_рабmax/k_в;                                                 (5.2.1)

ток срабатывания реле

I_c.р.=k_отсk_запk_схI_рабmax/k_вk_т,                                                 (5.2.2)

где k_отс – коэффициент отстройки (k_отс=1,1..1,2); k_сх – коэффициент схемы, учитывающий схему соединения трансформаторов тока и реле ( при включении реле на фазные токи k_сх=1); k_т – коэффициент трансформации трансформаторов тока; k_в – коэффициент возврата токового реле; k_зап – коэффициент самозапуска принимается.

Приведём пример расчёт релейной защиты для камеры 1/2 ЗРУ СЭЗ ввод№1.

Присоединяемая мощность 9100 кВА.

Ток максимального режима

.

Трансформатор тока

ТЛК-10-5,6    600/5 А.

Ток срабатывания защиты

Ток срабатывания реле

Коэффициент чувствительности

.

К_ч>1,5, что соответствует требованиям ПУЭ.

Время срабатывания защиты t_сз:

время срабатывания последующего комплекта защиты t_сзп=0,46 с,

t_сз=t_сзп+∆t=0,46+0,2=0,66, с;

∆t=0,2 – ступень селективности.

Ток срабатывания токовой отсечки

Расчёт остальных камер ЗРУ аналогичен вышеприведенному, поэтому для наглядности приведём расчёт в табл. 5.2.1.

Таблица 5.2.1. Расчёт релейной защиты камер ЗРУ 10 кВ ГПП «Радиоаппаратура».

5.3. Выбор шкафов оперативного тока

На электрических станциях и подстанциях применяют многочисленные вспомогательные электрические устройства и механизмы, служащие для управления, регулирования режима работы, сигнализации, релейной защиты и автоматики. Все эти оперативные устройства и механизмы питаются электроэнергией от специальных источников, которые принято называть источниками оперативного тока. Соответствующие электрические цепи, питающие названные устройства и механизмы, называют оперативными цепями оперативными цепями, а системы питания – схемами оперативного тока. Оперативные цепи и их источники питания должны быть надёжны, так как нарушение их работы может приводить к отказам и серьезным авариям в электроустановках.

В качестве источника оперативного тока принимаем Шкафы оперативного тока (ШОТ), изготавливаемых ИНОСАТ. ШОТ характеризуется следующими параметрами:

·  входное напряжение 220; 380 В;

·  номинальный выходной ток 10,20,30 А;

·  вид системы заземления TN-S;

·  номинальная емкость аккумуляторных батарей 30-500 А×ч;

·  рабочий диапазон температур от -10 до +40 ^оС;

·  габаритные размеры 222х650х710 мм;

·  исполнение напольное;

·  степень защиты по ГОСТ 14254-96 IP21-IP54;

·  срок службы не менее 25 лет.

Условия эксплуатации:

- высота установки над уровнем моря не более 1000 м;

- окружающая среда – атмосфера типа II по ГОСТ 15150-69, при этом должна быть взрывоопасной, пожароопасной, не содержащей токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, снижающих параметры изделия.

Особенности конструкции:

1.  Емкость батареи по С10 подразумевает разряд в течение 10 часов до напряжения 1,8 В/элемент при температуре батареи 25^оС.

2.  При использовании батареи емкостью до 50 А×ч – использование