Сборка и комплектация КТП 10/0.4 кВ (комплектной трансформаторной подстанции) (на базе предприятия ОАО «Гидроэлектромонтаж»)

 

С помощью ЗРА реализовются следующие виды защиты:

• Токовая отсечка (ТО) – выполнена на базе реле РТ – 40, которое действует на выходное реле. Элементная часть ТО собрана в отдельном блоке, собранном на панели;
• Дистанционная защита (ДЗ) 1 и 2 ступени реализована на базе реле РВ – 100 (реализует функцию выдержки времени), и смонтированы единым блоком. 3 ступень выполнена единым блоком (КРС) – комплект реле сопротивлений.
• Направленная токовая защита нулевой последовательности (НТЗНП) – собрана отдельным блоком, имеет 4 ступени, каждая из которой представляет собой РТ – 40 и РВ – 100. Направленность защиты НТЗНП обеспечивается двумя реле направления мощности РБМ – 176.

В настоящее время происходит повсеместная замена релейно-контакторного  оборудования ЭС на микропроцессорное, и перевод на оперативный источник питания постоянного тока.

2. Современная релейная защита

Особое значение в решении  проблемы релейной защиты в небольших городах и сельской местности играют распределительные воздушные электрические сети среднего напряжения 6-10 кВ. По сетям 6-10 кВ осуществляется поставка электроэнергии широкому кругу потребителей – сельскохозяйственным потребителям, коттеджным поселкам, городам с малоэтажной застройкой, средним и малым промышленным предприятиям,  электрифицированным железным дорогам и нефтепроводам.

Выходом из сложившейся ситуации является децентрализованная автоматизация  аварийных режимов работы распределительной  сети. Суть децентрализованной автоматизации  заключается в оснащении распределительной  сети пунктами автоматического секционирования  и автоматического включения  резерва (АВР), которые позволяют  отключать только аварийных участок  сети и автоматически восстанавливать  питание неповрежденных потребителей. За счет того, что из работы выводится  только участок сети, уменьшается  число потребителей, потерявших питание.

Уже штампом стало утверждение, что цифровые устройства релейной защиты и автоматики имеют существенные преимущества перед предыдущими  поколениями устройств (электромеханическими и микропроцессорными). И это действительно  так, если рассматривать качество и  возможности самих устройств - наряду с технологичностью они позволяют  иметь при малых габаритах  большое число различного рода защитных функций, а также программировать достаточно сложную логику защитных комплексов. Например.

«Сириус-2-Л», «Сириус-21-Л»

Рисунок 1.1 - «Сириус-2-Л»

Устройство предназначено  для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации присоединений напряжением 3–35 кВ. Устройство устанавливается в релейных отсеках КРУ, КРУН и КСО, на панелях и в шкафах в релейных залах и пультах управления электростанций и подстанций 6–35 кВ. Устройство предназначено для защиты воздушных и кабельных линий, а также трансформаторов, преобразовательных агрегатов.

Устройство является комбинированным  микропроцессорным терминалом релейной защиты и автоматики.

Применение в устройстве модульной мультипроцессорной архитектуры  наряду с современными технологиями поверхностного монтажа обеспечивают высокую надежность, большую вычислительную

мощность и быстродействие, а также высокую точность измерения  электрических величин и временных интервалов, что дает возможность снизить ступени селективности и повысить чувствительность терминала.

Устройство может применяться  для защиты элементов распределительных  сетей как самостоятельное устройство, так и совместно с другими устройствами РЗА (например, дуговой защитой, защитой от однофазных замыканий на землю, защитой шин и т.д.).

Устройство обеспечивает следующие эксплуатационные возможности:

̶ выполнение функций защит, автоматики и управления, определенных ПУЭ и ПТЭ;

̶ задание внутренней конфигурации (ввод/вывод защит и автоматики, выбор защитных характеристик и  т.д.);

̶ ввод и хранение уставок  защит и автоматики;

̶ контроль и индикацию  положения выключателя, а также  контроль исправности его цепей управления;

̶ определение места повреждения  линии (для воздушных линий);

̶ передачу параметров аварии, ввод и изменение уставок по линии  связи;

̶ непрерывный оперативный  контроль работоспособности (самодиагностику) в течение всего времени работы;

̶ блокировку всех выходов  при неисправности устройства для  исключения ложных срабатываний;

̶ получение дискретных сигналов управления и блокировок, выдачу команд управления, аварийной и предупредительной сигнализации;

̶ гальваническую развязку всех входов и выходов, включая питание, для обеспечения высокой помехозащищенности;

̶ высокое сопротивление  и прочность изоляции входов и  выходов относительно корпуса и между собой для повышения устойчивости устройства к перенапряжениям, возникающим во вторичных цепях КРУ.

Функции защиты, выполняемые  устройством:

̶ трехступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ) от междуфазных  повреждений с контролем двух или трех фазных токов;

̶ автоматический ввод ускорения  любых ступеней МТЗ при любом  включении выключателя;

̶ защита от обрыва фазы питающего  фидера (ЗОФ);

̶ защита от однофазных замыканий  на землю (ОЗЗ) по сумме высших гармоник;

̶ защита от однофазных замыканий  на землю по току основной частоты;

̶ выдача сигнала пуска  МТЗ для организации логической защиты шин.

Функции автоматики, выполняемые  устройством:

̶ операции отключения и  включения выключателя по внешним  командам с защитой от многократных включений выключателя;

̶ возможность подключения  внешних защит, например, дуговой, или  от однофазных замыканий на землю;

̶ формирование сигнала УРОВ при отказах своего выключателя;

̶ одно- или двукратное АПВ;

̶ исполнение внешних сигналов АЧР и ЧАПВ.

Дополнительные сервисные  функции:

̶ определение места повреждения  при срабатывании МТЗ;

̶ фиксация токов в момент аварии;

̶ дополнительная ступень  МТЗ-4 для реализации «адресного»  отключения или сигнализации длительных перегрузок;

̶ измерение времени срабатывания защиты и отключения выключателя;

̶ встроенные часы-календарь;

̶ возможность встраивания  устройства в систему единого  точного времени станции или подстанции;

̶ измерение текущих фазных токов;

̶ дополнительные реле и  светодиоды с функцией, заданной пользователем;

̶ цифровой осциллограф;

̶ регистратор событий.

 

 

 

 

ОРИОН-2 Устройство защиты микропроцессорное (присоединений напряжением 6-35кВ

Предназначено для работы в качестве защиты воздушных или кабельных линий с изолированной или компенсированной нейтралью напряжением 6 - 35 кВ.

Устройство устанавливается  в ячейке КРУ или КРУН, или КСО  и управляет высоковольтным выключателем присоединения. Устройство подключается к измерительным трансформаторам  тока фаз А и С с номинальным  вторичным током 5 А. Предусмотрено  подключение трансформатора тока фазы В при его наличии.

 

Рисунок 1.2 - ОРИОН-2 Устройство защиты микропроцессорное (присоединений напряжением 6-35кВ)

Устройство обеспечивает трехступенчатую максимальную токовую  ненаправленную защиту от трехфазных и междуфазных замыканий. Третья ступень МТЗ может иметь как  независимую, так и одну из пяти зависимых  характеристик. Любую ступень можно  сделать ускоренной при любом  включении высоковольтного выключателя.

В устройстве реализована  функция резервирования отказа выключателя  с выдачей сигнала отказа на выключатель  ввода или секции;

• Любая аварийная ситуация, отключение или неисправность, сопровождается замыканием контактов независимого реле предупредительной сигнализации. Реле сигнализации может работать в непрерывном (до сброса кнопкой) или импульсном режиме;
• Предусмотрено выполнение всех функций защиты при пропадании оперативного питания переменного или постоянного тока напряжением 220 В на время до 0,5 с;
• При срабатывании защиты устройство запоминает параметры срабатывания для последующего анализа обслуживающим персоналом;
• Информация фиксируется в памяти устройства в порядке поступления и сохраняется запись о последних 9 отключениях. Информация о каждой последующей аварии фиксируется, стирая из памяти информацию о самом "старом" КЗ. Отключение при неуспешном АПВ фиксируется как отдельная авария. Ход часов и зафиксированные данные в памяти сохраняются при пропадании оперативного питания на время не менее 200 часов;
• В устройстве применен алфавитно-цифровой индикатор, отображающий две строки по 16 символов, клавиатура из 4-х кнопок, а также кнопка сброса аварийной сигнализации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Исходя из поставленной цели, мы проанализировали теоретический материал по данной проблеме. Рассмотрели различные устройства РЗА. Сравнили и проанализировали обоснованность ранее применявшихся и современных устройств релейной защиты и автоматики.

И пришли к выводу, что  современные устройства РЗА наиболее полно отвечают современным требованиям  ПУЭ. Время срабатывания и функционал защиты от аварийных ситуаций намного больше, чем у ранее использовавшихся. Также они дают возможность менее затратно и более своевременно передавать информацию о сложившейся аварийной ситуации, что позволяет оперативно отреагировать персоналу. Передача цифрового сигнала на большие расстояния дает возможность собирать и анализировать информацию в центре управления и видеть все параметры всей энергосистемы в целом. Но цифровые устройства РЗА не идеальны, а тем более дорогостоящи и если они смотированыны не правильно и некачественно прошла установка программного обеспечения, дают сбои при передачи сигнала. Эта проблема легко устраняется высококвалифицированными кадрами. Также имеет не достаток, не может работать в условиях низких температур, что не которое время затрудняло использование на территории Сибири и Дальнего востока. Но эта проблема была решена  путем установки устройств подогрева.

Использование цифровых устройств  РЗА снижает аварийность во всей энерго системе региона, а также  дает оперативную информацию о состоянии  системы без дополнительных труда  затрат и присутствия человека.

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Алексеев В.С., Варганов Г.П. Реле защиты./ В.С. Алексеев, Г.П.  Варганов. Реле защиты. - М.: Энергия, 2006. - 464 с.: ил. 
2. Груба В.И., Калинин В.В., Макаров М.И. Монтаж и эксплуатация электроустановок . / В.И. Груба, В.В. Калинин,   М.И Макаров/ Монтаж и эксплуатация электроустановок: учебник для вузов.-М.: Недра,1991.
3. Гук Ю.Б., Кантан В.В., Петрова С.С. Проектирование электрической части станций и подстанции/ Ю.Б. Гук, В.В. Кантан, С.С. Петрова / Проектирование электрической части станций и подстанции. Учеб. пособие для сузов. - М.: Энергоатомиздат, 2005. - 312 с.: ил.
4. ЕНиР. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сб. 23. Электромонтажные работы. - М.:Стройиздат,2008. - 152 с.
5. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций./ Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков./ Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для сузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2009. - 608 с.: ил.
6. Правила устройства электроустановок. - 6-е издание, перераб. и доп. М., Энергоатомиздат, 2006. С 650.
7. Правила устройства электроустановок: 7-е изд., перераб. и дополн. - М.: Энергоатомиздат, 2003. - 776 c.: ил.
8. Рожкова Л.Д., Козулин Д.С. Электрооборудование станций и подстанций./ Л.Д. Рожкова, Д.С. Козулин / Электрооборудование станций и подстанций.Учеб. для техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2007. - 648 с.: ил.
9. Соколов Б.А., Соколова Н. Б. Монтаж электрических установок./ Б.А Соколов, Н. Б. Соколова/ Монтаж электрических установок. 3-е изд., переработанное и дополненое.-М.: Энергоатомиздат, 2007. – С 360.
10. Фёдоров А. А., Старкова Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий/ А. А. Фёдоров, Л. Е. Старкова/ Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 2007. - 368 с.
11. Шабад М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей./ М. А. Шабад. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей.- Л.: Энергия, 1972. - 176 с.: ил.
12. Электротехнические устройства СНиП 3.05.06-85. М., ЦИТБ, 2006. – с 60.
13. Электротехнический справочник/ Под редакцией. И.Н. Орлова т М.: Энергоатомиздат, 2007. - 882 с.: ил.