Функции автоматики и сигнализации БМРЗ-КЛ. Определение направления мощности. Схемы включения реле направления мощности в защитах от междуфазных КЗ

Лабораторная работа №3

ФУНКЦИИ АВТОМАТИКИ И СИГНАЛИЗАЦИИ БМРЗ-КЛ

Цель работы – изучить функции автоматики и управления выключателем (ОНП, АПВ, АЧР, ЧАПВ, внешняя защита) и сигнализации (неисправность БМРЗ или выключателя, отказ БМРЗ) путем моделирования аварийных ситуаций при помощи испытательного стенда, научиться управлять БМРЗ при помощи ПЭВМ.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Определение направления мощности

В направленных максимальных токовых защитах от междуфазных КЗ в качестве органа, фиксирующего направление мощности в аварийном режиме, используются реле направления мощности. Для повышения чувствительности и надежности действия защиты необходимо, чтобы в аварийном режиме к реле подводилась максимальная мощность, в связи с этим реле в таких защитах включаются на различные сочетания токов и напряжений по схемам, приведенным на рис. 1.

Рис. 1. Схемы включения реле направления мощности в защитах от междуфазных КЗ

При включении по этим схемам на зажимах реле обеспечивается по возможности большое значение напряжения U_р и величины cos(_р+). Исходя из этого различные схемы предусматривают включение реле на разноименные фазы тока и напряжения в таких сочетаниях, которые при возникновении КЗ обеспечивают правильную фиксацию направления мощности и подачу на реле необходимой мощности срабатывания. Наибольшее распространение получили 90- и 30-градусные схемы включения. При 90-градусной схеме включения к выводам реле подводятся токи одной из фаз и междуфазные (линейные) напряжения других фаз, отстоящие от тока на 90° (рис. 2). На рис. 3 представлены векторные диаграммы токов и напряжений при различных видах КЗ, подводимых к реле, имеющему _мч = 45° и включенному на ток фазы А и линейное напряжение фаз ВС.

Рис. 2. Схема включения реле мощности от междуфазных КЗ

Рис. 3. Векторные диаграммы для оценки поведения реле мощности от междуфазных КЗ, включенного по 90-градусной схеме на напряжение U_bc и ток I_a:

а – симметричное трехфазное КЗ; б – двухфазное КЗ на фазах АВ; в – то же на фазах ВС; г – то же на фазах СА; д – однофазное КЗ на фазе А; е – то же на фазе В; ж – то же на фазе С.

Определение направления мощности (ОНМ) осуществляется по величине фазового угла между током I_А (I_С) и напряжением U_ВС (U_АС) отдельно для каждой пары сигналов. Направление мощности определяется по первой гармонической составляющей (45 ... 55 Гц) сигналов тока и напряжения.

Угловая диаграмма ОНМ приведена на рис. 4.

Рис. 4. Диаграмма определения направления мощности

На дисплее БМРЗ направление мощности отображается в подменю “ПАРАМЕТРЫ СЕТИ” в виде надписи “Р-” для прямого направления мощности или “Р-¯” для обратного направления мощности. В зоне нечувствительности на дисплей выводится надпись “Р-?”.

ОНМ используется для:

- реализации направленной МТЗ;

- смены программ МТЗ и ОЗЗ.

Прямому направлению мощности соответствует зона срабатывания направленной МТЗ или первая программа уставок, обратному направлению мощности - зона блокировки направленной МТЗ или вторая программа уставок.

Автоматическое повторное включение

БМРЗ реализует функцию двукратного автоматического повторного включения (АПВ) с возможностью программной блокировки одного или обоих циклов.

АПВ пускается по факту срабатывания:

- МТЗ;

- ОЗЗ;

- при самопроизвольном отключении выключателя.

Время готовности АПВ после включения выключателя персоналом или дистанционно составляет 12 с.

Оба цикла АПВ блокируются:

- входными дискретными сигналами "Блок.АПВ", "АЧР";

- при неисправности БМРЗ или выключателя;

- входным дискретным сигналом УРОВ_П;

- при срабатывании логической защиты шин;

- при срабатывании первой ступени МТЗ.

Программно может быть задан режим блокировки второго цикла АПВ при появлении напряжения 3U₀ (по срабатыванию пускового органа ОЗЗ по 3U₀). Блокировка второго цикла действует только, если пуск АПВ вызван срабатыванием МТЗ.

Резервирование отказов выключателя

Функция резервирования отказов выключателя (УРОВ) состоит из двух компонентов - УРОВ-датчик (УРОВ_Д) и УРОВ-приемник (УРОВ_П). Действие УРОВ может быть заблокировано программным способом:

УРОВ_Д запускается:

- при срабатывании защит блока, действующих на отключение;

- по сигналу “Внешняя защита”;

- по сигналу “УРОВ_П” от нижестоящей защиты.

Любая защита выполняемая блоком или внешняя защита, подключенная к дискретному входу “Внешняя защита”, могут быть подключены к УРОВ. Все защиты, кроме МТЗ, подключаются к УРОВ через соответствующие программные ключи.

Сигнал “УРОВ_Д” выдается с задержкой Т_УРОВ после выдачи команды “ОТКЛ” при условии невыполнения команды на отключение выключателя. Сигнал “УРОВ_Д” снимается по факту возврата защит или съема входных