Релейная защита. Уставки

В качестве первичных устройств сбора данных и управления технологическими объектами выступают следующие устройства:

· устройства РЗиА MICOM Р127 (на ячейках отходящих линий)

· устройства РЗиА MICOM Р143 (на секционных выключателях)

· устройства PGD7-IV-150(100)-220/220 (установки электропитания постоянного тока).

Надежная передача и распределение электрической энергии в энергосистеме в большой степени зависит от целостности подземных кабельных линий и воздушных линий электропередачи которые соединяют между собой отдельные части сети. Следовательно, связанные с ними устройства релейной защиты должны обеспечивать надежную и селективную работу.

Наиболее частым видом повреждения кабельных и воздушных линий электропередачи являются короткие замыкания. Эти замыкания могут быть между фазами, но наиболее частым видом замыканий являются замыкания при которых одна или более фаз замыкаются на землю.

С одной стороны отключение коротких замыканий должно выполняться с минимальным временем, но с другой стороны отключение должно быть селективным по отношению к другим устройствам релейной защиты установленным в системе.

Чувствительность защиты к коротким замыканиям является общим вопросом для электроустановок всех уровней напряжения. Для линий электропередачи сопротивление заземления опор может быть достаточно большим. Замыкания с большим сопротивлением также являются преобладающими на линиях проходящих по песчаной или скалистой местности. Повреждения проводников линии в таких условиях должны также быстро обнаруживаться и локализоваться.

Влияние сопротивления короткого замыкания наиболее сказывается в системах низкого напряжения, которое выражается в низких уровнях тока замыкания, что в свою очередь осложняет обнаружение повреждений через высокое сопротивление. В дополнение в ряде энергосистем используются специальные устройства заземления нейтрали для компенсации тока замыкания на землю.

Режимы работы нейтрали, такие как резистивные заземления, заземление через катушку Петерсена или изолированная нейтраль делают чрезвычайно трудной проблему обнаружения замыканий на землю. Для преодоления проблемы зачастую требуется использование специального оборудования.

В настоящее время первостепенное значение имеет бесперебойность энергоснабжения.

На воздушных линиях электропередачи большинство повреждений носят неустойчивый характер т.е. самоустраняются после отключения.

Для обеспечения большей стабильности работы сети используется многократное автоматическое повторное включение в сочетании с отключениями без выдержки времени. В случае возникновения устойчивых повреждений важно отключить только поврежденный участок сети. Быстродействующее селективное отключение повреждений является фундаментальным требованием к защите распределительной сети.

Силовые трансформаторы устанавливаемые в системах всех уровней напряжения имеют специфические требования к устройствам релейной защиты. Основным требованием является ограничение повреждения при замыканиях между обмотками разных фаз и замыкания на корпус.

Повреждения такого оборудования электроустановок как трансформаторы, кабельные и воздушные линии электропередачи может быть также вызвано недопустимым перегрузом, что ведет к перегреву и ухудшению изоляции. Для защиты оборудования от таких режимов работы устройства защиты должны иметь также функции защиты от теплового перегруза.

Кроме этого необходимо принимать во внимание случаи неотключения повреждений при отказе устройств защиты данного присоединения или при отказе коммутационного оборудования. Устройства защиты присоединений должны иметь функцию определения отказа выключателя, а вышестоящие устройства защиты должны обеспечивать резервирование нижестоящих устройств. Кроме этого на воздушных линиях электропередачи может произойти такое повреждение как обрыв проводника одной из фаз. Данный вид продольного повреждения обычно выявляется значительно сложнее. Использование цифровых технологий в релейной защите позволяет в настоящее время иметь устройства, реагирующие на подобные нарушения работы сети и действующие на сигнал или отключение. В большой сети необходимость согласования уставок токовых защит по времени и току срабатывания может представлять значительную сложность, а также часто ведет к большим временам отключения. Подобная проблема может быть решена путем использования релейных схем блокирования максимальных токовых защит. Направленные реле защиты серии MiCOM.

Реле серии MiCOM являются продуктом компании АРЕВА Передача и Распределение использующим последние достижения цифровых технологий. Данная серия реле включает широкий спектр устройств предназначенного для защиты различных видов оборудования энергосистемы, таких как электродвигатели, генераторы, фидеры, воздушные и кабельные линия электропередачи.

Для обеспечения максимальной унификации, терминалы защиты данной серии выпускаются на базе единой аппаратной платформы и программного обеспечения. Одним из устройств данной серии является реле направленной максимальной токовой защиты от междуфазных и однофазных замыканий. Направленное реле максимального тока обеспечивает защиту для различных случаев применения, включая воздушные и кабельные линии электропередачи магистральных и распределительных сетей.

В реле также интегрирован ряд дополнительных функций облегчающих диагностику работы системы и послеаварийный анализ. Все данные функции доступны для пользователя.

На ПС 16 установлено реле максимального тока Р 127.

Оптимальная стоимость применения устройства достигается широкими функциональными возможностями терминалов.

Функции защиты и дополнительные функции данной модели:

· однофазная МТЗ или однофазная ЗНЗ

· трехфазная МТЗ (от м/ф КЗ)

· направленная токовая защита од однофазных КЗ

· МТЗ, контролируемая напряжением

· трехфазная защита минимального тока

· МТЗ обратной последовательности

· пофазная защита от повышения/понижения напряжения

· защита по повышению напряжения 3U0

· направленная защита по мощности

· защита от однофазных КЗ по активной мощности

· защита от повышения/понижения частоты сети

· защита от теплового перегруза

· фиксация (подхват) срабатывания выходных реле

· АПВ

· обнаружение отказа выключателя (УРОВ)

· обнаружение обрыва проводника линии по 12/11

· логическое блокирование

· тестирование выходных реле (режим наладочных проверок)

· режимы местного/дистанционного управления выключателями

· контроль целостности цепи отключения и мониторинг технического состояния выключателя

· пуск – наброс (отстройка токовых защит от броска пускового тока нагрузки)

· схема логической селективности работы реле

· блокировка при броске тока намагничивания

· ускорение защит при включении на КЗ (ВКПОВ)

· выбор направления чередования фаз сети

· контроль исправности цепей ТН

Также реле Р125 может быть использовано в качестве однофазного реле мощности.

Однофазное реле MiCOM Р125 разработано для использования в качестве самостоятельной направленной защиты от замыканий на землю. Кроме этого в реле также интегрированы такие функции защиты как защита по активной составляющей тока замыкания на землю (leCos) так и защита по мощности нулевой последовательности (Ре). Функции защиты могут быть сконфигурированы для выполнения однофазного измерение мощности или альтернативно позволяют обеспечить чувствительную однофазную направленную защиту максимального тока с характеристиками сходными с реле обратной мощности MWTU11/TWL1111.

Использование MiCOM Р125 в качестве отдельно стоящего реле мощности предоставляет широкий диапазон регулируемых уставок, который зависит от диапазона чувствительности по току определяемому при заказе реле. В приведенной ниже таблице приведены доступные диапазоны регулирования уставок в зависимости от кода заказанной модели.

Различные варианты подключения допускают подключение напряжения поляризации по схеме фаза-фаза либо фаза-ноль, а широкий диапазон регулирования уставок характеристического угла реле (угол максимальной чувствительности) позволяют применять реле для работы по активной или реактивной мощности в режимах импорта (потребление) или экспорта (генерация) энергии.

Аналоговый вход реле MiCOM Р125 рассчитанный на подключения переменного напряжения в диапазоне 57 - 130В или 220 - 480 В (диапазон выбирается при заказе реле) обеспечивает возможность подключения к трансформатору напряжения или непосредственно к сети номинального напряжения 415 В.

Подробное описание реле серии MiCOM, схемы релейной защиты приведены в Приложении №3.

MiCOM P143 аналогично P141 предлагает использование токовых защит. Реле подходит для сетей с заземленной, резистивно заземленной, заземленной через дугогасящую катушку и изолированной нейтралью. Р143 включает направленную и ненаправленную токовую защиту, защиту от замыканий на землю, защиту обратной последовательности, защиту от тепловой перегрузки, пофазный УРОВ.
Реле оснащено устройством АПВ и функцией двухступенчатой проверки синхронизма

Приборы многофункциональные сетевые PD194 предназначены для измерения напряжения и силы переменного тока, частоты, коэффициента мощности, активной и реактивной мощности, активной и реактивной энергии в однофазных и трехфазных цепях переменного тока. Приборы многофункциональные сетевые PD194 применяются в промышленных системах автоматизированного контроля, регулирования и управления технологическими процессами во всех областях промышленности, энергетики и коммунального хозяйства.

Таблица 37

Технические характеристики PD194

Таблица 36

Уставки релейной защиты ПС 16 - Б