ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus
Релейная защита воздушных линий 110-220 кВ типа ЭПЗ-1636 [25] Расчет уставок устройств релейной защиты [24] ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА [18] Максимальная токовая защита [14] Проверка релейной защиты [13] Дифференциальная защита линий [12] Защита синхронных генераторов [12] Измерительные трансформаторы [10] Принципы построения измерительных и логических органов релейной защиты на полупроводниковой и интегральной базе [10] Токовая направленная защита [9] Защита электродвигателей [9] Реле [9] Защита от однофазных замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью [8] Правила выполнения схем РЗА [8] Проверка защиты первичным током нагрузки и рабочим напряжением [8] Высокочастотные защиты [7] Защита воздушных и кабельных линий электропередачи [7] Защита трансформаторов и автотрансформаторов [7] Защита предохранителями и автоматическими выключателями [7] Защита от коротких замыканий на землю в сети с глухозаземленной нейтралью [6] Векторные диаграммы. Короткие замыкания в электрических системах [6] Действие релейной защиты при качаниях [6] Аппаратура для проверки релейной защиты [5] Защита шин [3] Особенности защиты линий и трансформаторов, подключенных к линиям без выключателей на стороне высшего напряжения [3] Оперативный ток [3] Общие сведения [3] Управление выключателями [2]

СХЕМЫ НАПРАВЛЕННЫХ ЗАЩИТ С ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ БЛОКИРОВКОЙ

Основные функциональные элементы ВЧЗ. Упрощенная схема, поясняющая принцип выполнения и структурные элементы ВЧЗ, показана на рис. 13.11. Релейная часть РЗ состоит из трех основных элементов: пускового органа (ПО), органа направления мощности (OHM) KW и блокирующего реле КБ.

Пусковой Орган выполняется при помощи двух комплектов реле, один из которых ПО2 пускает передатчик ВЧ-поста, а второй П01 управляет цепью отключения РЗ. Для пуска РЗ при междуфазных КЗ применяются токовые реле, включенные на полный ток фазы, а в случае недостаточной их чувствительности - PC. Пуск РЗ в комплектах защиты отзамыканий на землю обычно осуществляется посредством токового реле НП. В некоторых схемах используется реле тока и напряжения ОП.

Орган направления мощности осуществляется посредством обычных РНМ. В комплектах защиты от замыканий на землю РНМ включается на ток и напряжение НП. В РЗ от несимметричных КЗ РНМ питается током и напряжением ОП и НП.

Упрошенная релейная схема направленной ВЧЗ

Рис.13.11. Упрошенная схема направленной ВЧЗ
(р - рабочая и т - тормозная обмотки блокирующего реле КБ1)

Реле мощности приходит в действие при мощности КЗ, направленной от шин в ЛЭП: срабатывая, оно останавливает передатчик (при помощи реле КБ1), подает ток в рабочую обмотку блокирующего реле КБ2 и замыкает цепь отключения РЗ. При направлении мощности к шинам KW не действует и разрешает пуск передатчика. Блокирующее реле КБ2 управляется током ВЧ. При наличии ВЧ-сигнала блокирующее реле КБ2 размыкает цепь отключения, не позволяя РЗ действовать на отключение. В качестве КБ2 обычно используется поляризованное реле с двумя обмотками - рабочей и тормозной. Рабочая обмотка получает питание при срабатывании KW и КБ1 и действует на замыкание контактов поляризованного реле. Тормозная обмотка питается выпрямленным током ВЧ, получаемым от ВЧ-приемника, и действует на размыкание контактов реле КБ2. При одновременном питании рабочей и тормозной обмоток реле КБ2 не действует.

Работа защиты в различных режимах.

Внешнее КЗ. При внешнем КЗ на обоих концах ЛЭП срабатывают ПО1 и ПО2. Они пускают передатчики и подают плюс к контактам КН . На конце ЛЭП, где мощность КЗ направлена от ЛЭП к шинам, РНМ не действует, разрешая реле запустить передатчик, который посылает блокирующий ток ВЧ. Этот ток принимается приемником этой же РЗ, поступает в тормозную обмотку блокирующего реле КБ2 и не позволяет ему действовать. На питающем конце ЛЭП, где мощность КЗ направлена от шин в ЛЭП, реле направления мощности KW срабатывает, останавливает передатчик своего комплекта, подает плюс к контактам блокирующего реле КВ2 и ток в его рабочую обмотку, подготавливая, таким образом, РЗ к действию. Однако цепь отключения РЗ остается разомкнутой контактами блокирующего реле КБ2, в тормозную обмотку которого поступает блокирующий сигнал с противоположного конца ЛЭП. Благодаря этому предотвращается срабатывание РЗ на питающем конце ЛЭП и дополнительно осуществляется блокировка РЗ на приемном конце ЛЭП, цепь отключения которой уже разомкнута контактами РНМ. Таким образом, при внешнем КЗ блокирующий ВЧ- импульс посылается только с того конца ЛЭП, где РНМ не действует, что и обеспечивает селективность.

КЗ на защищаемой ЛЭП. При КЗ на защищаемой ЛЭП и двухстороннем питании места повреждения мощность КЗ на обоих концах ЛЭП направлена от шин в ЛЭП. В обоих комплектах РЗ срабатывают пусковые реле П01 и П02 и КН . Реле мощности размыкают при помощи промежуточных реле КБ1 цепь пуска ВЧ-поста. Вследствие бездействия обоих передатчиков сигнал ВЧ отсутствует, и реле КБ2 срабатывает, разрешая РЗ произвести отключение ЛЭП.

При качаниях ПО тока и сопротивления могут приходить в действие. Поэтому поведение РЗ в этих условиях будет зависеть от поведения РНМ, которое определяется положением точки ЭПК. Если последний окажется в пределах защищаемой ЛЭП, то знаки мощности по ее концам будут положительными (т. е. направленными от шин в ЛЭП). В этом случае РЗ подействует неправильно и отключит ЛЭП. На всех остальных участках сети, где ЭПК расположен вне защищаемой ЛЭП, направления мощности по их концам будут различными и РЗ будет блокироваться, как и при внешних КЗ. Для предотвращения неправильных отключений применяется специальная блокировка, запрещающая работать ВЧЗ при качаниях.

Пусковые реле, реагирующие на составляющие НП и ОП, при качаниях, возникающих в симметричном режиме, не действуют, поэтому блокировать такие ВЧЗ при качаниях не требуется. Аналогичные схемы могут выполняться на ИМС.

Особенности пускового органа защиты. Из принципа действия ВЧЗ и работы схемы следует, что непременным условием правильной работы РЗ при внешних КЗ является пуск ВЧ-пере- датчика на ближнем к месту КЗ (т. е. приемном) конце ЛЭП. При несогласованной чувствительности ПО на противоположных концах ЛЭП это условие может быть нарушено. Так, например, если при внешнем КЗ в точке К1 реле ПО2 (рис. 13.11), пускающее ВЧ-передатчик на приемном конце ЛЭП, не сработает из-за недостаточной чувствительности, а реле ПО1, пускающее РЗ на питающей стороне ЛЭП, окажется более чувствительным и подействует, то это РЗ неправильно отключит ЛЭП из-за отсутствия блокирующего сигнала с приемного конца.

Для исключения этого ПО выполняется из двух комплектов реле: одного - ПО2 для пуска ВЧ-передатчика и второго - ПО1 в цепи отключения. При этом реле ПО2 должно быть в 1,5-2 раза чувствительнее реле ПО! на своем и противоположном концах ЛЭП. При выполнении этого условия имеется полная гарантия, что более чувствительные реле П02 обеспечат пуск ВЧ-передатчика, если пришли в действие более грубые пусковые реле ПО1 в цепи отключения. Такой принцип пуска предусмотрен на рис. 13.11.

Имеется и второй способ, при котором ПО состоит из одного комплекта, управляющего как ВЧ, так и релейной частями РЗ. В этом случае ПО на каждом конце ЛЭП пускают ВЧ - пост как своего комплекта, так и на противоположной стороне ЛЭП. Такой принцип пуска получил название дистанционного. При дистанционном пуске несогласованность в чувствительности ПО на любом конце ЛЭП не представляет опасности, так как при работе одного пускового реле запускаются оба ВЧ-поста, и блокирующий импульс с приемного конца ЛЭП будет, таким образом, обеспечен, даже если установленное там пусковое реле не подействует.

Уставки пусковых реле. Оба пусковых комплекта реле П0! и П02 должны быть отстроены от максимальной нагрузки (если они на нее реагируют) и надежно действовать при КЗ на противоположном конце защищаемой ЛЭП. Токовые реле отстраиваются от нагрузки по формуле:

Релейная Защита - формулы

Исходя из этого уставка пусковых реле ПО2, пускающих ВЧ-передатчик, выбирается по выражению (13.2) или (13.3), а уставки ПО1, управляющих цепью отключения, принимаются в 1 5-2 раза грубее, чем уставки ПО2.

Чувствительность реле, управляющих отключением, проверяется по КЗ на противоположном конце ЛЭП, коэффициент чувствительности должен быть не менее 1,5-2.

По принципу своего действия ВЧЗ не реагирует на перегрузки, поскольку в этом режиме мощности по концам ЛЭП имеют разные направления, так же как и при внешнем КЗ. Поэтому для повышения чувствительности можно не считаться с маловероятными или кратковременными перегрузками (например, токами самозапуска и т. п.) и отстраивать реле ПО2 от нормальной нагрузки. При этом пусковые реле ПО1, управляющие цепью отключения, должны быть отстроены от максимальной нагрузки. Реле, питающиеся от фильтров тока или напряжения НП или ОП, на нагрузку не реагируют, но их необходимо отстраивать от небаланса при нагрузочном режиме.

Контроль исправности ВЧ-канала и приемопередатчика. Нарушение ВЧ-канала или неисправности в постах приводят к неправильной работе РЗ при внешних КЗ. В связи с этим в схеме РЗ предусматривается устройство контроля за исправностью ВЧ-канала. Для этой цели установлены кнопка К и миллиамперметр (рис. 13.11). Периодически дежурный персонал, нажимая кнопку К, пускает передатчик и по показанию миллиамперметров, установленных в выходной цепи приемников, проверяет значение тока приема на обоих концах ЛЭП. Пепь от кнопки К заводится через контакты реле КБ1 с тем, чтобы проверка не препятствовала правильной работе РЗ, если во время проверки возникнет КЗ. Для контроля исправности ВЧ-канала в современных ВЧЗ применяются автоматические Устройства с пуском от часов в определенное время суток. При выявлении неисправности устройство дает сигнал, по которому защита выводится из работы вручную или автоматически.

Схемы направленных высокочастотных защит.

Направленная защита с ВЧ-блокировкой. Защита состоит из двух полукомплектов: одного - от междуфазных КЗ, сравнивающего направление мощности в фазах, и второго - от КЗ на землю, реагирующего на знак мощности НП. Каждый комплект выполняется по схеме, приведенной на рис. 13.11. В комплекте от междуфазных КЗ применяются РНМ, включенные на ток фазы и соответствующее напряжение, а в качестве пусковых - реле тока и PC. Комплект от КЗ на землю использует РНМ, включенные на мощность НП, и пусковые токовые реле НП.

Характеристика дистанционной РЗ с ВЧ-блокировкой

Рис. 13.12. Характеристика дистанционной релейной защиты с ВЧ-блокировкой

Релейная схема дистанционной РЗ в сочетании с ВЧ-блокировкой (для одной фазы)

Рис. 13.13. Принципиальная схема дистанционной РЗ в сочетании с ВЧ-блокировкой (для одной фазы)

Рис. 13.14. Принципиальная схема направленной МТЗ нулевой последовательности с ВЧ-блокировкой

При КЗ на землю предусматривается блокировка междуфазного комплекта для предупреждения его неправильного действия под влиянием токов в неповрежденных фазах. Комплект от междуфазных КЗ должен иметь блокировку при качаниях, а в схемах с пуском от PC - и блокировку при неисправностях в цепях напряжения. Несмотря на простоту принципа действия, полные схемы подобных ВЧЗ сложны. Поскольку ВЧЗ не реагирует на КЗ за пределами защищаемой ЛЭП, она должна дополняться резервными РЗ: ДЗ от междуфазных КЗ и ступенчатой МТЗ НП от КЗ на землю.

Дистанционная защита в сочетании с ВЧ-блокировкой.

Дистанционная РЗ имеет органы направления мощности (самостоятельные или направленные ДО) и ПО.

Используя эти элементы и добавляя к ним блокирующие реле и ВЧ-часть, можно получить комбинированную ВЧЗ, выполняющую функции основной и резервной РЗ с меньшим числом реле, чем в предыдущем варианте. Контакты блокирующего реле в схеме комбинированной ВЧЗ шунтируют контакты реле времени второй (или третьей) зоны, разрешая защите действовать без выдержки времени при КЗ на защищаемой ЛЭП.

Такая комбинированная ВЧЗ при помощи ВЧ-блокировки обеспечивает мгновенное двустороннее отключение КЗ в пределах защищаемой ЛЭП. Комплект же дистанционной РЗ позволяет отключать КЗ на шинах, резервировать РЗ следующего участка, а также служить резервом при КЗ на защищаемой ЛП в случае отказа ВЧ-блокировки. Характеристика дистанционной РЗ с ВЧ-блокировкой приведена на рис. 13.12, штриховкой отмечено ускорение, достигаемое с помощью ВЧ-блокировки. Принцип выполнения таких схем поясняется на рис. 13.13. Пусковые реле П01 и П02 и OHM KW1 (или направленный ДО) ДЗ управляют работой ВЧ-поста и блокирующего реле КБ, как показано на схеме. При КЗ на защищаемой ЛЭП, когда передатчики с обеих сторон ЛЭП остановлены, контакт блокирующего реле КБ.1 шунтирует контакты KTII.1 реле времени KT.II второй зоны ДЗ, и она срабатывает без выдержки времени. При внешнем КЗ блокирующее реле недействует, и РЗ работает как дистанционная, резервируя следующий участок сети с помощью второй и третьей зон.

Для предупреждения неправильной работы при качаниях цепь блокирующего реле заведена через контакты блокировки при качаниях АКВ.1 ДЗ. Поскольку ДЗ используется в России только как защита от междуфазных КЗ, необходимо предусматривать аналогичное сочетание резервной МТЗ нулевой последовательности с ВЧ-блокировкой. Схема подобной РЗ приведена на рис. 13.14.

Фильтровая направленная ВЧЗ с двусторонним реле направлении мощности

Рис. 13.15. Фильтровая направленная ВЧЗ с двусторонним реле направлении мощности.

Преимущество комбинированного исполнения направленной ВЧЗ с резервной РЗ заключается в уменьшении числа реле. Недостатком совмещения резервной и основной РЗ является отсутствие взаимного резервирования между ними.

Фильтровая направленная защита с ВЧ-блокировкой.

В фильтровых ВЧЗ орган направления мощности и пусковой орган реагируют на составляющие ОП. Такое исполнение РЗ дает ряд преимуществ. Фильтровые ВЧЗ получаются односистемными, они не реагируют на нагрузку и качания в симметричных режимах. Фильтровые ВЧЗ от несимметричных повреждений отличаются простотой. Они могут выполняться с одним РНМ, совмещающим функции OHM и ПО. На рис. 13.15 представлена схема с реле направления мощности KW двустороннего действия. Релe KW включено на ток и напряжение ОП. Вторым элементом является блокирующее реле КБ , действующее, как и в предыдущих схемах. При внешнем КЗ РНМ на приемном конце ЛЭП замыкает контакты KW.2 и пускает ВЧ-передатчик, который посылает блокирующий сигнал на противоположный конец ЛЭП, где KW замыкает контакт KW.1. Блокирующее реле КБ не позволяет ВЧЗ сработать на отклкючение. При КЗ в зоне РНМ на обоих концах ЛЭП замыкают контакты KW.1, ВЧ-пере датчики бездействуют, и реле КБ срабатывают на отключение с обеих сторон. При симметричных КЗ ВЧЗ не действует. Для устранения этого недостатка ВЧЗ нужно дополнить комплектом от трехфазных КЗ. Известно два варианта выполнения такой защиты: с РНМ ОП, переключаемым при симметричных КЗ на мощность фазы, и с трехфазным быстродействующим РНМ ОП, реагирующим и при симметричных КЗ на мощность ОП, возникающую в начальный момент. Последний вариант разработан ВНИИЭ для ЛЭП 750 кВ.

 

 

3 Октябрь, 2011              10150              ]]>Печать]]>
1 / 5 ( Отлично )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Dвa pлюs тpi ? (цифрой)

Вверх страницы