Методики расчёта параметров Методики расчёта параметров срабатывания микропроцессорных срабатывания микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики устройств релейной защиты и автоматики подстанционного оборудования подстанционного оборудования 110-750 кВ 110-750 кВ Лектор: Шалимов А.С., ведущий инженер Чебоксары, 2013 Лекционный курс по программе повышения квалификации «Выбор уставок и обслуживание устройств релейной защиты и автоматики » ООО «Научно-производственное предприятие Селект»
ООО «Научно-производственное предприятие Селект». Лекционный курс по программе повышения квалификации «Выбор уставок и обслуживание устройств релейной защиты и автоматики ». - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Методики расчёта параметров срабатывания Методики расчёта параметров срабатывания микропроцессорных устройств релейной защиты и микропроцессорных устройств релейной защиты и
автоматики подстанционного оборудования автоматики подстанционного оборудования 110-750 кВ110-750 кВ
Лектор: Шалимов А.С., ведущий инженер
Чебоксары, 2013
Лекционный курспо программе повышения квалификации
«Выбор уставок и обслуживание устройств релейной защиты и автоматики »
ООО «Научно-производственное предприятие Селект»
Обучение, курсы повышения квалификации и переподготовки специалистов электротехнических предприятий, учреждений и организаций энергетики типовым методикам расчёта параметров срабатывания микропроцессорных (МП) устройств РЗА основного электрооборудования подстанций (ПС) 110-750 кВ и линий электропередачи с односторонним питанием 110-330 кВ.
Цель курса:Цель курса:
Задачи курса:Задачи курса:
1. Рассмотреть функциональное описание РЗА объектов с учётом возможностей современных МП аппаратов РЗА.
Рассматриваемые функции РЗА:-Дистанционная защита от всех видов КЗ (ANSI 21, 21N);-Токовая защита нулевой последовательности (ANSI 50, 67N);-Максимальная токовая защита (аварийная или резервная, ANSI 50, 50N);-Устройство резервирования при отказе выключателя (ANSI 50BF);-Автоматическое повторное включение (ANSI 79).
Рассматриваемые функции РЗА:-Дифференциальная защита трансформатора (ANSI 87T);-Ограниченная токовая защита от КЗ на землю в обмотке/на ошиновке ВН трансформатора (ANSI 87N);-Дифференциальная защита ошиновки ВН трансформатора (ANSI 87B);-Дифференциальная защита ошиновки на стороне НН трансформатора (ANSI 87B);-Максимальная токовая защита на стороне ВН/СН/НН трансформатора (ANSI 50);-Токовая защита обратной последовательности на стороне ВН/СН/НН трансформатора (ANSI 46);-Токовая защита нулевой последовательности на стороне ВН трансформатора (ANSI 50N);-Устройство резервирования при отказе выключателя ВН/СН/НН;-Токовая защита от перегрузки на стороне ВН/СН/НН (ANSI 49);-Автоматическое повторное включение выключателя СН/НН трансформатора (ANSI 79);-Орган напряжения нулевой последовательности защиты от замыкания на землю в сети СН/НН (ANSI 64, 59). 7
Рассматриваемые функции РЗА:-Дифференциальная защита АТ (ANSI 87Т);-Ограниченная токовая защита от КЗ на землю в обмотке/на ошиновке ВН/СН АТ (ANSI 87N);-Дифференциальная защита ошиновки ВН/СН АТ (ANSI 87B);-Дифференциальная защита ошиновки на стороне НН АТ (ANSI 87B);-Контроль изоляции вводов ВН АТ 330-750 кВ;-Дистанционная защита на стороне ВН/СН АТ;-Токовая защита нулевой последовательности на стороне ВН/СН АТ (ANSI 50N, 67N);-Максимальная токовая защита на стороне ВН/СН/НН АТ (ANSI 50);-Токовая защита обратной последовательности на стороне НН АТ (ANSI 46);-Устройство резервирования при отказе выключателя ВН/СН/НН;-Токовая защита от перегрузки на стороне ВН/СН/НН (ANSI 49);-Автоматическое повторное включение выключателя ВН/СН/НН АТ);-Функция контроля наличия/отсутствия и синхронизма напряжений шин ВН/СН и АТ (ANSI 25);-Орган напряжения нулевой последовательности защиты от замыкания на землю в сети НН (ANSI 64, 59). 11
Токовая направленная защита нулевой последовательности (ТЗНП) на стороне ВН(СН) АТ (ANSI 50N, 67N)
Выбор уставок токовой защиты нулевой последовательности соответствует условиям и принципам, изложенных в «Руководящих указаниях по релейной защите. Выпуск 13Б. Релейная защита понижающих трансформаторов и АТ 110-500 кВ. Расчеты. – М.: Энергия, 1985», с учетом особенностей выполнения токовой защиты от КЗ на землю в микропроцессорных устройствах релейной защиты.
Например, несимметричные условия нагрузки в многосторонне заземленных сетях или различные погрешности ТТ могут вызывать ток небаланса нулевой последовательности и излишним срабатываниям ступеней ТЗНП с малыми значениями уставок по току срабатывания. Чтобы этого избежать, ступени ТЗНП МП устройствах выполняют с торможением от величины фазных токов.
Рассматриваемые функции РЗА:-Продольная дифференциальная защита реактора (ANSI 87R);-Продольная дифференциальная защита реактора и ошиновки ВН (ANSI 87R&B);-Дифференциальная защита ошиновки на стороне высоковольтных вводов реактора (ANSI 87B);-Поперечная дифференциальная защита реактора (ANSI 50);-Токовая защита нулевой последовательности на стороне высоковольтных вводов реактора (ANSI 50N);-Токовая защита нулевой последовательности на стороне нейтрали реактора (ANSI 50N);-Максимальная токовая защита на стороне высоковольтных вводов реактора (ANSI 50);-Токовая защита обратной последовательности на стороне высоковольтных вводов реактора (ANSI 46);-Контроль изоляции вводов ВН реактра 330-750 кВ;-Устройство резервирования при отказе выключателя реактора (ANSI 50BF);-Защита минимального напряжения шин (автоматика ограничения снижения напряжения, ANSI 27). 16
Рассмотрены следующие возможности МП устройств: - продольная дифференциальная защита реактора с применением функции эффективного торможения током для отстройки от броска тока включения, которая позволяет обеспечить лучшую чувствительность в диапазоне малых токов КЗ, по сравнению с классической дифзащитой ШР (без токового торможения), применяемой ранее;
Ток срабатывания ТЗОП выбирается по условию отстройки от тока небаланса в реакторе при нарушении симметрии напряжений в сети высокого напряжения (ВН):
Выдержка времени ТЗОП на отключение и пуск УРОВ ШР:
Ток срабатывания МТЗ выбирается по условию отстройки от возможных перегрузок реактора по току в симметричных режимах повышения напряжения в сети ВН:
Выдержка времени МТЗ на отключение и пуск УРОВ ШР:
Динамическая уставка МТЗ:
20
- четыре варианта реализации поперечной токовой дифзащиты реактора:1) обычный (классический);2) с применением дифференциального трансформатора тока (ДТФ);3) с динамической коррекцией уставок при холодном пуске;4) дифференциальной защиты с торможением;
Подключение комплектов ПДЗ c функцией МТЗ к ТТ в расщеплённых обмотках ШР
5.1 Методика расчёта уставок дифференциальной токовой 5.1 Методика расчёта уставок дифференциальной токовой защиты шин 110-750 кВ защиты шин 110-750 кВ
22
Рассматривается дифференциальная токовая защита шин 110-750 кВ в двух вариантах исполнения:1) централизованная;2) децентрализованная.
Централизованная дифференциальная токовая защита одиночных секционированных систем шин (трехфазная/однофазная):- при трехфазном исполнении ДЗШ в каждом отдельном комплекте защиты шин измерение (сравнение) трехфазных систем токов присоединений защищаемой секции шин производится одним устройством (отдельное устройство для каждой секции шин);- при однофазном исполнении ДЗШ, в каждом отдельном комплекте защиты шин измерение (сравнение) одноименных фаз токов присоединений защищаемой секции шин производится тремя устройствами (отдельное устройство для каждой фазы секции шин).
Децентрализованная дифференциальная токовая защита и УРОВ одиночных (секционированных) и двойных систем шин Децентрализованная ДЗШ является интегрированной системой защиты секций или систем шин (как правило 2 или 4, всего до 12 отдельных секций шин), включающей индивидуальные устройства ДЗШ для каждого присоединения шин (до 48-ми ячеек), установленных, в основном, в шкафах защиты присоединений и соединенных радиальными волоконно-оптическими связями (локальная сеть ДЗШ) с центральным устройством (координатором) дифзащиты шин.
5.2 Методика расчёта уставок дифференциальной токовой 5.2 Методика расчёта уставок дифференциальной токовой защиты шин 110-750 кВ защиты шин 110-750 кВ
23
Дифференциальная токовая защита шин 110-750 с присоединением ячеек без изменения фиксации, использующая характеристики стабилизации
(торможения), ANSI 87В.
Возможности: до 7-12 ячеек (присоединения данной секции (системы) шин, имеющие комплект (керн) измерительных ТТ для подключения в токовые цепи ДЗШ).
Расчёт параметров аналогичен расчёту ДЗО Т(АТ).
Начальная точка 2Ток дополнительного
торможенияНачальная точка 1 Угол наклона 1
Угол наклона 2
5.3 Методика расчёта уставок дифференциальной токовой 5.3 Методика расчёта уставок дифференциальной токовой защиты шин 110-750 кВ защиты шин 110-750 кВ
24
Состав:– центральный
терминал, – терминалы ячейки.
Децентрализованная дифференциальная токовая защита и УРОВ одиночных (секционированных) и двойных систем шин
14
2,1):(87ob
ob
KKBZFACSTABB
MINSCCIBZIdB 5,0)(87
LOADMAXIBZIdB 2,1)(87
MINSCCIEFBZIdB 7,0)(87
5.4 Методика расчёта уставок дифференциальной токовой 5.4 Методика расчёта уставок дифференциальной токовой защиты шин 110-750 кВ защиты шин 110-750 кВ
25
Децентрализованная дифференциальная токовая защита и УРОВ одиночных (секционированных) и двойных систем шин
ЗСТОРМНАЧIEFBZIsB ..05,1)(87
5,0):(87 CZFACSTABB
):(878,0):(87 CZFACSTABBCZFACSTABB
Характеристика срабатывания функции ДЗШ при КЗ на «землю» (чувствительный орган ДЗШ):
5.5 Методика расчёта уставок дифференциальной токовой 5.5 Методика расчёта уставок дифференциальной токовой защиты шин 110-750 кВ защиты шин 110-750 кВ
РОДУ – однофазная электромагнитная часть реактораСО – сетевая обмоткаКО – компенсационная обмоткаОУ – обмотка управленияТМП – трансформаторно-преобразовательный блокПП – полупроводниковые трёхфазные преобразователиСАУ – система автоматического управленияУЗП – устройство защиты от перенапряженийДПТ – датчик постоянного токаTV – трансформатор напряженияTA – трансформатор тока
Рассматривается МП РЗА, управляемых подмагничиванием шунтирующих реакторов, конструкция которых представляет собой двухобмоточный трансформатор с возможным расщеплением фаз первичной (сетевой) обмотки, а также некоторыми другими конструктивными особенностями.
Рассматриваемые функции РЗА:-Продольная дифференциальная защита БСК (ANSI 87C);-Продольная дифференциальная защита БСК и ошиновки ВН БСК (ANSI 87R&B);-Дифференциальная защита ошиновки на стороне высоковольтных вводов БСК (ANSI 87B);-Дифференциальная защита нулевой последовательности БСК (ANSI 87N);-Небалансная дифференциальная токовая защита БСК;-Токовая защита нулевой последовательности на стороне высоковольтных вводов БСК (ANSI 50N);-Токовая защита нулевой последовательности на стороне нейтрали БСК;-Максимальная токовая защита на стороне высоковольтных вводов БСК;-Токовая защита обратной последовательности на стороне высоковольтных вводов БСК (ANSI 46);-Устройство резервирования при отказе выключателя реактора (ANSI 50BF);-Защита минимального напряжения шин (автоматика ограничения снижения напряжения, ANSI 27);-Защита от повышения напряжения шин (автоматика ограничения повышения напряжения) ЗПН/АОПН (ANSI 59).
– трехфазная мощность КЗ на шинах, в месте установки БСК, МВА;
62НОМФН.БСК 10 UCQ – номинальная трехфазная мощность БСК, МВАр;
Н.К
РАСЧ
3 Un
UKU
- коэффициент загрузки конденсаторов по напряжению.
При наличии на ПС нескольких БСК, необходимо учитывать взаимное влияние конденсаторных батарей, предварительно подключенных к шинам. В этом случае ток определяется по формуле:
CLpLCCX
СUI
0
2100
1РВКЛ 314
1
3
2
CX
1
0где
.10
10
CC
CCC
– эквивалентное расчетное реактивное сопротивление ранее включенных БСК, Ом;