Шкаф быстродействующей направленной защиты линии 110-220 кВ

Предназначен для выполнения функций основной быстродействующей направленной защиты линии напряжением 110-220кВ с передачей блокирующих сигналов по ВЧ каналу связи (ВЧ-блокировка) и резервной ступенчатой защиты.

Состав шкафа:
Комплект направленной высокочастотной и ступенчатых защит линии 110-220 кВ (полукомплект)
Монтажная единица для установки приёмника-передатчика сигналов по ВЧ каналу или по ВОЛС (ПВЗУ-Е (-ОК), АВАНТ Р 400 и т.п.)

Основные функции:

многоступенчатая (до 6 ступеней) дистанционная защита от всех коротких замыканий с полигональными или круговыми
характеристиками отклика;
поворотный замок основан на принципе контроля скорости изменения и анализа годографа сопротивления;
многоступенчатая (до 6 ступеней) токовая защита от замыкания на землю с зависимыми или независимыми (IEC, ANSI, логарифмическая обратная) характеристиками;
определение местоположения повреждения с выводом результатов в километрах или в % от длины линий;
защита от перенапряжения;
автоматическая повторная активация (до 8 циклов);
резервирование отключения в случае отказа выключателя;
отключение от внешней команды, дистанционное отключение.

Варианты компоновки защищаемого присоединения
Вариант 1. Линия 110-220кВ коммутируемая одним выключателем;
Вариант 2. Линия 110-220кВ коммутируемая двумя выключателями;
Вариант 3. Линия 110-220кВ с возможностью перевода защиты линии на обходной выключатель.

Функции защит:

Устройство контроля цепей напряжения (КЦН)	Устройство контроля цепи напряжения предназначено для блокировки функций защиты и автоматики, которые могут ложно срабатывать в случае неисправности во вторичных цепях измерения напряжения, а также для сигнализации об обнаружении этой неисправности.
Устройство блокировки защит при качаниях в энергосистеме	Устройство поворотного замка (UBC). предназначен для предотвращения ложных срабатываний дистанционной защиты при колебаниях в энергосистеме с двусторонним питанием
Высокочастотная блокировка дистанционной защиты и токовой направленной защиты нулевой последовательности (ВЧ-блокировка)	ВЧ-блокировка ДЗ и ТНЗНП используется в качестве основной защиты линии 110-220 кВ и предназначена для исключения временной задержки этих защит при коротком замыкании на защищаемой линии, когда для поддержания стабильности системы необходимо отключать повреждения по всей линии без замедления, а использование других типов высокоскоростных защит (ДЗЛ, ДФЗ и др.) невозможно или нецелесообразно.
Дистанционная защита (ДЗ) от междуфазных замыканий (ДЗМФ)	Четырехступенчатая ДЗМФ предназначена для защиты от междуфазных КЗ. Защита выполнена в трехрелейном исполнении с контролем сопротивлений контуров AB, BC, CA, с независимыми выдержками времени.
Направленная токовая защита нулевой последовательности (ТЗНП)	Пятиступенчатая ТЗНП предназначена для защиты от однофазных коротких замыканий на землю. Любая из ступеней может быть выполнена направленной с пуском от блокирующего (БРНМ) или разрешающего реле направления мощности (РРНМ).
Токовая отсечка (ТО)	Одноступенчатая ТО предназначена для защиты от КЗ, сопровождающихся значительным током.
Максимальная токовая защита (МТЗ)	Трехступенчатая МТЗ обеспечивает защиту от междуфазных коротких замыканий.
Резервная защита трансформаторов (РЗТ) отпаечных ПС	РЗТ предназначена для отключения линии при несимметричных КЗ трансформаторов «отпаечных» подстанций, а также для формирования сигнала ВЧ-блокировки при КЗ за трансформаторами ответвлений, не защищённых полукомплектами.
Защита от неполнофазного режима работы линии (ЗНФР)	ЗНФР предназначена для ликвидации обрывов одной или двух фаз путём отключения линии с выдержкой времени, отстраиваемой от времени срабатывания защит при КЗ.
Ускорение действия ДЗМФ и ТЗНП	В комплекте реализовано ускорение действия дистанционных и токовых защит нулевой последовательности: Автоматическое ускорение. Оперативное ускорение вводится при подаче соответствующего логического сигнала Теле-ускорение (прием и выдача команды теле-ускорения). Выполняется ускорение второй ступени ДЗМФ и ТЗНП при подаче соответствующего логического сигнала.
Функции противоаварийной автоматики (АОСН и АРЛ)	АОСН предназначена для предотвращения снижения напряжения в узлах энергосистемы в послеаварийных режимах и возникновения лавины напряжения.

Представления и особенности:

1. Энергосберегающий и эффективный. Доступно преобразование частоты и ускорение; посредством сигналов обратной связи от ПИД-регулятора преобразователь частоты продукта автоматически регулирует вентиляторы для экономии энергии, стабилизации давления или расхода. Система снабжена вспомогательными устройствами независимой разработки и может автоматически адаптироваться к лучшему энергосберегающему эффекту в зависимости от местного климата и температуры.

2. Автоматизация и надежность. Простота эксплуатации и управления; управление продуктом можно программировать, а его устройство обратной связи по сигналу находится под центральным компьютерным управлением. Различные функции защиты для обеспечения надежной работы.

3. Экономия затрат. В продукте используется один блок управления для управления как минимум двумя (или более) двигателями, тем самым эффективно сокращая количество блоков управления двигателями в схемах, особенно преобразователей частоты, оптимизируя стоимость изготовления схем, снижая стоимость блоков управления двигателями вдвое и даже в несколько раз. , и избежание растраты ресурсов; Кроме того, компоненты управления двигателем, такие как преобразователи частоты, приспособлены для управления, по крайней мере, двумя двигателями (или более), таким образом, чтобы минимизировать потери энергии и максимизировать эффект энергосбережения схем управления двигателями.

Конструктивные особенности:

Шкаф представляет собой цельносварной или сборный каркас из гнутого стального профиля.
Шкаф устанавливается на цоколь, в котором предусмотрены нижний и передний люки с возможностью герметичного ввода кабелей.
Сверху может выполняться обрамление
Аппаратура может размещаться на монтажной панели (стационарной или поворотной) за обзорной дверью шкафа, либо на глухой двери.
Возможность изготовления конструкции шкафов как внутреннего, так и наружного исполнения.

Принцип действия
ДЗ выполнен в виде двухканальной дифференциальной токовой защиты с торможением, содержащей чувствительное реле и отсечку. Чувствительное реле DZ имеет характеристику, зависящую от тока, с заданным значением начального рабочего тока. Дифференциальное отключение предназначено для обеспечения надежной работы при высоких токах замыкания в зоне защиты. Для отсоединения DZ от скачков тока намагничивания контролируется уровень второй гармоники в дифференциальном токе. Максимальная токовая защита со всех сторон трансформатора выполнена в трехфазной конструкции и содержит: реле максимального тока, при этом МТЗ HN1 и МТЗ HN2 имеют два каскада; реле временной задержки для воздействия на различные выключатели со всех сторон трансформатора; пусковые органы напряжения, реагирующие на снижение межфазных напряжений и увеличение напряжения обратной последовательности.
Защита от тока нулевой последовательности на стороне ВН использует расчетное значение тока 3 I0, полученное путем суммирования фазных токов стороны ВН.

Конструкция:
Основным элементом шкафа является инновационное, многофункциональное и гибкое микропроцессорное устройство. Дополнительно в шкафу предусмотрена одна группа испытательных блоков, одна группа оперативных переключателей и комплект вторичной коммутации. Вся аппаратура шкафа организована по монтажным единицам.
Конструктивно шкаф представляет собой несущую цельносварную раму из металлического профиля специальной формы с закрепленной на ней оболочкой, выполненной из листовой окрашенной стали. Шкаф обеспечен монтажным основанием – цоколем высотой 100 мм, предусматривает двухстороннее обслуживание и имеет лицевую и заднюю двери. Задняя дверь выполняется из двух симметричных створок и обеспечивает удобный доступ к аппаратуре, размещенной внутри шкафа. Лицевая дверь сплошная с прозрачным окном для контроля индикации микропроцессорного устройства и визуального контроля положений оперативных переключателей и испытательных блоков, расположенных на лицевой стороне шкафа за дверью. На лицевой и обратной сторонах шкафа предусмотрены козырьки высотой 100 мм для оперативных наименований.
Микропроцессорное устройство, оперативные переключатели и испытательные блоки встроены в стандартные наборные лицевые панели на лицевой стороне шкафа методом утопленного монтажа и располагаются на высоте от 700 до 1700 мм от уровня пола. Неиспользуемые отверстия в стандартных лицевых панелях закрыты декоративными заглушками. Аппаратура вторичной коммутации размещена внутри шкафа на монтажных платах и рейках.
Внутренний монтаж шкафа выполнен медным многожильным проводом, уложенным в короба. Сечение провода внутреннего монтажа не менее 2,5 мм2 для токовых цепей и не менее 1,0 мм2 для контрольных цепей и цепей напряжения. Аппаратура шкафа и внутренний монтаж имеют соответствующую маркировку.
В шкафу предусмотрена лампа освещения, коммутируемая концевым выключателем двери. Цепи освещения и розетки, предназначенные для удобства технического обслуживания, питаются переменным напряжением 220 В и защищены автоматическим выключателем. На лицевой стороне шкафа расположена общая лампа сигнализации неисправности и срабатывания защит.
Оболочка шкафа, двери, монтажные платы и открытые проводящие части установленной аппаратуры имеют электрическую связь с рамой шкафа. Рама шкафа присоединяется к контуру заземления объекта для обеспечения электробезопасности обслуживающего персонала

К основным устройствам автоматики относят:
– автоматическое повторное включение (АПВ). Практика эксплуатации энергосистем показала, что значительное число КЗ имеет неустойчивый проходящий характер. При снятии напряжения с поврежденной установки электрическая прочность изоляции вместе повреждения быстро восстанавливается и установка вновь включается устройством АПВ в работу без осмотра и ремонта;
– автоматическое включение резервного питания, или автоматический ввод резерва (АВР). Автоматический ввод резерва подключает резервный источник питания (трансформатор, линию) при исчезновении питания от рабочего источника. Существуют также следующие виды технологической автоматики:
– автоматическое регулирование возбуждения генераторов и синхронных двигателей (СД) (АРВ);
– автоматическое регулирование положения переключателя регулятора под нагрузкой (РПН) силового трансформатора;
– автоматика охлаждения силовых трансформаторов;
– определение места повреждения на линии электропередачи (ОМП).
К противоаварийной режимной автоматике относят автоматическую частотную разгрузку (АЧР) и автоматическое включение потребителей, отключенных действием АЧР, после восстановления частоты (ЧАПВ). Автоматическое регулирование возбуждения генераторов и синхронных двигателей. Эта автоматика управляет величиной тока возбуждения и воздействует на систему возбуждения генератора или синхронного двигателя. Измерительные органы АРВ контролируют напряжение и ток генератора и поддерживают напряжение на выводах генератора согласно принятому закону регулирования. Автоматическое регулирование напряжения силового трансформатора (АРНТ) устанавливается на трансформаторах, оснащенных устройствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Автоматика регулирует уровень напряжения на шинах низшего напряжения (НН) или среднего напряжения (СН) трансформатора путем переключения количества витков на стороне высшего напряжения(ВН) трансформатора.

Основные сферы применения шкафов:

Защита силовых трансформаторов
Защита автотрансформаторов
Защита шин и ошиновок
Защита генераторов и блоков генератор-трансформатор
Защита, автоматика и управление силовыми выключателями
Защита, автоматика и управление секционным (шино-соединительным) выключателем
Защита, автоматика и управление обходным выключателем
Резервирование отказа выключателя (УРОВ)
Локальная противоаварийная автоматика (АЛАР, АОПН, АВР, АЧР и т.п.)
Центральная сигнализация
Защита шунтирующих ректоров
Защита батарей статических конденсаторов.

Шкафы релейной защиты и автоматики обеспечивают:

Селективное и своевременное срабатывание при повреждении защищаемого элемента системы электроснабжения;
Внешняя программируемая индикация;
Функции управления (синхронизация, АПВ);
Предупредительная и аварийная сигнализация;
Регистрацию аварийных событий и запись осциллограмм;
Оперативную блокировку разъединителей и заземляющих ножей (ОБР);
Постоянные и непрерывные измерения (U, I, P, Q, S, f и Cos φ);
Определение места повреждения на ВЛ (ОМП);
Передачу информации в АСУТП по стандартным протоколам (МЭК 60870-5-103, МЭК 60870-5-104, МЭК 61850);

Шкафы и панели РЗА применяются как устройства основной и/или резервной защиты линий электропередачи напряжением 110...220 кВ с односторонним или двусторонним питанием, или как устройства защит линий электропередачи напряжением 330 кВ, где не предусматривается ОАПВ, и в которых электромагнитные переходные процессы мало отличается от процессов на линиях 220 кВ. Шкафы и панели позволяют выполнять функции автоматики и управления высоковольтными выключателями.
В шкафах и панелях устанавливаются от одного до трех микропроцессоров , аппараты оперативного управления, устройства для тестирования/испытаний, сигнализации, а также устройства для организации каналов связи с АСУ. Комплекты в шкафах и панелях конструктивно независимы друг от друга, имеют независимые органы управления и ряды зажимов. Автоматика РПН может быть выполнена на базе устройств различных изготовителей, тип которых определяется при заказе.

Условия эксплуатации:

температура окружающего воздуха от минус 10 до плюс 55 0С;
атмосферное давление от 73,3 до 106,7 кПа (от 550 до 800 мм рт.ст.);
относительная влажность при плюс 25 0С – до 98 %;
окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных паров и газов, разрушающих изоляцию и металлы. Содержание коррозионно-активных агентов в окружающей среде не должно превышать концентрации, соответствующей атмосфере типа II по ГОСТ 15150-69;
место установки шкафа должно быть защищено от попадания брызг: воды, масел, эмульсий, а также от прямого воздействия солнечной радиации.

К основным устройствам автоматики относят:
– автоматическое повторное включение (АПВ). Практика эксплуатации энергосистем показала, что значительное число КЗ имеет неустойчивый проходящий характер. При снятии напряжения с поврежденной установки электрическая прочность изоляции вместе повреждения быстро восстанавливается и установка вновь включается устройством АПВ в работу без осмотра и ремонта;
– автоматическое включение резервного питания, или автоматический ввод резерва (АВР). Автоматический ввод резерва подключает резервный источник питания (трансформатор, линию) при исчезновении питания от рабочего источника. Существуют также следующие виды технологической автоматики:
– автоматическое регулирование возбуждения генераторов и синхронных двигателей (СД) (АРВ);
– автоматическое регулирование положения переключателя регулятора под нагрузкой (РПН) силового трансформатора;
– автоматика охлаждения силовых трансформаторов;
– определение места повреждения на линии электропередачи (ОМП).
К противоаварийной режимной автоматике относят автоматическую частотную разгрузку (АЧР) и автоматическое включение потребителей, отключенных действием АЧР, после восстановления частоты (ЧАПВ). Автоматическое регулирование возбуждения генераторов и синхронных двигателей. Эта автоматика управляет величиной тока возбуждения и воздействует на систему возбуждения генератора или синхронного двигателя. Измерительные органы АРВ контролируют напряжение и ток генератора и поддерживают напряжение на выводах генератора согласно принятому закону регулирования. Автоматическое регулирование напряжения силового трансформатора (АРНТ) устанавливается на трансформаторах, оснащенных устройствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Автоматика регулирует уровень напряжения на шинах низшего напряжения (НН) или среднего напряжения (СН) трансформатора путем переключения количества витков на стороне высшего напряжения(ВН) трансформатора.

Шкафы выполнены с использованием микропроцессорных устройств защиты, автоматики и управления линий (терминалов) и, в зависимости от типо-исполнения, могут состоять из одного или двух комплектов. Комплекты имеют возможность независимого обслуживания.

Перейти в другие разделы:

Вернуться к списку