Упрощенные структурные схемы построения защиты ВЛ 110-220 кВ при наличии отдельной основной защиты приведена на рис.18.
Условно-ближним резервированием принято называть такое выполнение системы из двух защит, при котором в случае отказа в срабатывании одной из них обеспечиваются отключение поврежденного элемента, но в некоторых случаях при этом возможно неселективное отключение смежных элементов сети. Такую ситуацию можно, например, получить, если с целью экономии разделить на две одну ступенчатую защиту, поделив между ними разные ступени. Так в модернизированной полные ЭПЗ 1636 М в первый комплекс включили I и II ступени дистанционной защиты и IV (резервную) ступень ТЗНП, а во второй III ступень дистанционной и I, II, III ступени ТЗНП. Как и при полноценном резервировании разделены цепи переменного тока и оперативного тока, выходные цепи отключения. Но при некоторых повреждениях сопровождающихся отказом одной из защит не избежать неселективного отключения смежного участка. Так, например, при близком симметричном КЗ и отказе первого комплекса во втором комплекте сработает III ступень дистанционной защиты. Однако в данной ситуации раньше сработает вторая ступень защиты предыдущего участка и отключит его. В данном случае ближнее резервирование подменяется дальним.
Рисунок 18. Упрощенные структурные схемы защиты линий 10-220 кВ при наличии отдельной основной защиты
2.3. Повышение эффективности резервирования с учетом случаев общего отказа постоянного тока.
Как следует из рис.12 питание оперативным током любой защиты на подстанции 110-220 кВ, как и схемы управления выключателями осуществляется через отдельные автоматические выключатели. Это исключает сопутствующие отказы защит и выключателей при повреждении цепей оперативного тока в защите или схеме управления выключателями какого-либо объекта. Однако, как показывает опыт эксплуатации обеспечить селективное отключение автоматических выключателей не всегда удается. Так, например, в схеме рис.12 при КЗ в линии 1, вызвавшему КЗ и в цепи оперативного тока его основной защиты должен отключиться автомат SF4, но по указанной выше причине – может отключиться автомат питающей кабельной линии SF2. Это приведет к обесточиванию первой секции шин управления ЕС1. Поэтому целесообразно цепи оперативного тока резервной защиты этого присоединения подключить ко второй секции шин управления ЕС2. Так это и сделано на схеме рис.12. Из этих же соображений схему управления выключателем и схему УРОВ целесообразно подключать к разным секциям шин управления. Однако при использовании в РУ централизованного УРОВ возникает вопрос: как распределить между секциями ЕС основные защиты, резервные защиты и схемы управления выключателями других присоединений. Эта задача решается индивидуально применительно к каждому РУ. Так наличие нескольких линий с использованием в них высокочастотных защит в качестве основных нецелесообразно их оперативные цепи подключать к одной секции Ш.У., т.к. это может привести к остановке ВЧ передатчиков сразу на нескольких линиях. Последнее приведет к отключению их выключателей на противоположных концах. В такой ситуации правильным будет чередование подключения к секциям Ш.У. основных и резервных защит. Правда это может привести к одновременному отказу выключателя и УРОВ (т.е. к функционированию системы дальнего резервирования).
2.4. Типы применяемых защит ВЛ 110-220 кВ.
В настоящее время в современных российских электрических системах можно встретить панели (шкафы) релейной защиты сразу трех поколений. Защиты выпуска 60-х – 70-х годов выполнены на базе электромеханических реле. Это панели ЭПЗ-1636, ЭПЗ-1643, ЭПЗ-1644, ДФЗ-201, ДЗ-501, ДФЗ-503. Многолетний опыт эксплуатации показал их высокую надежность, однако последние годы наблюдается увеличение потока их отказов в виду физического старения.
Ко второму поколению можно отнести шкафы защит, выполненных на базе микроэлектроники, выпуск которых был освоен в 80-х годах. Применительно к ВЛ 110-220 кВ это защита ШДЭ-2802, ПЭД-2802, БРЭ-2802. Для ВЛ 380-500 кВ – это серия панелей ПДЭ-2000. В конце 90-х годов выпуск защит на интегральных микросхемах был прекращен в виду перехода на микропроцессорные устройства релейной защиты.
Микропроцессорные УРЗ позволили не только оптимизировать характеристики защит, но и более органично вписать их в общую микропроцессорную систему управления энергосистемы. В настоящее время внедряются как наши отечественные так и зарубежные шкафы микропроцессорных защит. Среди российских производителей лидирующее место занимает ООО НПП «Экра» (Чебоксары) [5], специализирующееся на выпуске шкафов защит как станционного оборудования (серии ШЭ 1100), так и подстанционного оборудования, включая защиты ВЛ, сборных шин, трансформаторов и автотрансформаторов (серии ШЭ 2607). В данных защитах сохранена традиционная российская идеология построения и опробованные многолетним опытом эксплуатации основные технические требования. Это в большинстве случаев и определяет выбор типа защит как при новом проектировании, так и при модернизации схем подстанций в пользу шкафов НПП «Экра».
2.4.1. Панель ступенчатых защит ВЛ 110-220 кВ ЭПЗ-1636
Панель включает в себя 3-х ступенчатую дистанционную защиту снабженную устройством блокировки при качаниях и устройством блокировки при неисправностях цепей напряжения, 4-х ступенчатую направленную токовую защиту нулевой последовательности, 2-х релейную токовую отсечку. Для обеспечения ближнего резервирования все перечисленные защиты разделены на два комплекса. В состав первого входят 1-я и 2-я ступени дистанционной защиты с устройством блокировки от качаний и неисправностей цепи напряжения и четвертая ступень ТЗНП. В состав комплекса входит также 3-х фазное реле тока, являющееся пусковым органом УРОВ. Второй комплекс включает в себя 3-ю ступень дистанционной защиты, первую, вторую и третью ступень ТЗНП и токовую отсечки. Схема цепей тока и напряжения общих комплексов приведена на рис.19. При использовании панели в качестве единственной комплексы подключаются к цепи тока, напряжения и оперативного тока как две независимые защиты (по схеме рис.18). При наличии отдельной основной защиты (высокочастотной) комплексы объединяются в одну ступенчатую резервную защиту. Для этого на панели используется специальный промежуточный клемник (П1 ÷ П7). Оба комплекса имеют свои выходные промежуточные реле, которые выдают независимо сигналы на отключении выключателя (выключателей) и пуск устройства УРОВ. Выходные цепи панели приведены на рис.20.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.