Sítě s napětím 110 -220 kV pracují v režimu s účinně nebo pevně uzemněným neutrálem. Zemním spojením v takovýchto sítích je proto zkrat s proudem, který někdy převyšuje proud třífázového zkratu, a musí být odpojen s co nejmenším časovým zpožděním.

Nadzemní a smíšená (kabel-nadzemní) vedení jsou vybavena automatickým opětovným uzavřením. V některých případech, pokud je použitý jistič vyroben s řízením fáze po fázi, je použito vypínání fáze po fázi a automatické opětovné zapnutí. To umožňuje vypnout a zapnout poškozenou fázi bez odpojení zátěže. Protože v takových sítích je neutrál napájecího transformátoru uzemněn, zátěž prakticky nepociťuje krátkodobý provoz v režimu otevřené fáze.

Na čistě kabelových vedeních se autorecloser zpravidla nepoužívá.

Vedení vysokého napětí pracuje s vysokými zatěžovacími proudy, což vyžaduje použití ochrany se speciálními vlastnostmi. Na tranzitních vedeních, která mohou být přetížena, se zpravidla používá distanční ochrana pro účinnou izolaci od zátěžových proudů. Na slepých vedeních lze v mnoha případech použít proudovou ochranu. Ochrany se zpravidla nesmějí vypínat při přetížení. Ochrana proti přetížení se v případě potřeby provádí na speciálních zařízeních.

Podle PUE musí být zařízení na ochranu proti přetížení používáno v případech, kdy je přípustná doba toku proudu pro zařízení kratší než 1020 minut. Ochrana proti přetížení by měla působit na vyložení zařízení, přerušení tranzitu, odpojení zátěže a až v neposlední řadě na odpojení přetíženého zařízení.

Vedení vysokého napětí má většinou značnou délku, což komplikuje hledání místa poruchy. Proto musí být vedení vybavena zařízeními, která určují vzdálenost k místu poškození. Podle materiálů směrnice SNS by měly být tratě o délce 20 km a více vybaveny zbraněmi hromadného ničení.

Zpoždění odpojení zkratu může vést k narušení stability paralelního provozu elektráren, vlivem dlouhodobého poklesu napětí může dojít k zastavení zařízení a narušení výrobního procesu, dodatečné poškození vedení, na kterém je může dojít ke zkratu. Proto se na takových vedeních velmi často používají ochrany, které v kterémkoli místě vypínají zkraty bez časové prodlevy. Mohou to být diferenciální ochrany instalované na koncích vedení a propojené vysokofrekvenčním, vodičovým nebo optickým kanálem. Mohou to být běžné ochrany, zrychlené po přijetí povolovacího signálu, nebo odstranění blokovacího signálu z opačné strany.

Proudové a distanční ochrany se obvykle provádějí postupně. Počet kroků je minimálně 3, v některých případech jsou nutné 4 nebo dokonce 5 kroků.

V mnoha případech lze veškerou požadovanou ochranu realizovat na základě jednoho zařízení. Selhání tohoto jediného zařízení však ponechá zařízení nechráněné, což je nepřijatelné. Proto je vhodné provádět ochranu vedení vysokého napětí od 2 sad. Druhá sada je záložní a lze ji ve srovnání s hlavní zjednodušit: nemají automatické zavírání, zbraně hromadného ničení, mají menší počet stupňů atd. Druhá sada musí být napájena z jiného pomocného jističe a sady proudových transformátorů. Pokud je to možné, napájené z jiné baterie a napěťového transformátoru, působí na samostatný vypínací solenoid jističe.

Zařízení na ochranu vysokonapěťového vedení musí brát v úvahu možnost selhání vypínače a mít ochranné zařízení při selhání vypínače, buď zabudované v samotném zařízení, nebo organizované samostatně.

K analýze havárie a činnosti reléové ochrany a automatizace je nutná registrace analogových hodnot i diskrétních signálů při mimořádných událostech.

U vysokonapěťových vedení tedy musí ochranné a automatizační sady plnit následující funkce:

Ochrana proti mezifázovému zkratu a proti zemnímu zkratu.

Jednofázové nebo třífázové automatické opětovné uzavření.

Ochrana proti přetížení.

ÚROVEŇ

Určení místa poškození.

Oscilografie proudů a napětí, stejně jako záznam diskrétních ochranných a automatizačních signálů.

Ochranná zařízení musí být redundantní nebo duplicitní.

U vedení, která mají spínače s fázovým řízením, je nutné mít ochranu proti provozu na otevřenou fázi, která působí na odpojení vlastních a sousedních spínačů, protože v sítích CIS není povolen dlouhodobý provoz na otevřenou fázi.

7.2. VLASTNOSTI VÝPOČTU PROUDŮ A NAPĚTÍ PŘI ZKRATOVÁNÍ

Jak je uvedeno v kap. 1, v sítích s uzemněným neutrálem je třeba vzít v úvahu dva další typy zkratu: jednofázové a dvoufázové zemní poruchy.

Výpočty proudů a napětí při zkratech se zemí jsou prováděny metodou symetrických složek, viz kap. 1. To je důležité mimo jiné proto, že ochrany využívají symetrické komponenty, které v symetrických režimech chybí. Použití záporných a nulových proudů umožňuje neupravovat ochranu proti zatěžovacímu proudu a mít nastavení proudu menší než proud zátěže. Například pro ochranu proti zemním poruchám je hlavní použití proudové ochrany s nulovou složkou, která je součástí nulového vodiče tří transformátorů proudu zapojených do hvězdy.

Při použití metody symetrických součástek se náhradní obvod pro každou z nich sestaví samostatně, poté se v místě zkratu spojí dohromady. Pro příklad vytvoříme ekvivalentní obvod pro obvod na obr. 7.1.

X1 syst. = 15 ohmů
X0 syst. = 25 ohmů	L1 25km AS-120	L2 35 km AS-95

T1 – 10 000/110

UK = 10,5 T2 – 16000/110 UK = 10,5

Rýže. 7.1 Příklad sítě pro konstrukci náhradního obvodu v symetrických součástkách

Při výpočtu parametrů vedení 110 kV a více pro ekvivalentní obvod se obvykle zanedbává činný odpor vedení. Kladná sousledná indukční reaktance (X 1 ) vedení podle referenčních údajů je rovna: AC-95 - 0,429 Ohm na km, AC-120 - 0,423 Ohm na km. Odpor nulové sekvence pro vedení s torzy ocelových lanek

samy se rovnají 3 X 1 tj. respektive 0,429 3 = 1,287 a 0,423 3 = 1,269.

Pojďme definovat parametry linky:

	L1 = 25 0,423 = 10,6 Ohm;		L 1 = 25 1,269 = 31,7 ohmů
	L2 = 35 0,423 = 15,02 Ohm;		L2 = 35 1,269 = 45,05 ohmů

Pojďme určit parametry transformátoru:

T1 10000kVA.

XiTi = 0,105 1152 10 = 138 Ohm;

XiT2 = 0,105 1152 16 = 86,8 Ohm; XoT2 = 86,8 Ohm

Odpor záporné složky v ekvivalentním obvodu se rovná odporu kladné složky.

Obvykle se předpokládá, že odpor nulové složky transformátoru je roven kladné složce odporu. XiT = XoT. Transformátor T1 není součástí ekvivalentního obvodu s nulovou složkou, protože jeho nulový vodič je neuzemněný.

Vypracujeme náhradní schéma.

X1C = X2C = 15 Ohm

X1Л1 = X2Л1 = 10,6 Ohm

X1Л2 = X2Л1 = 15,1 Ohm

X0C = 25 Ohmů

X0Л1 = 31,7 Ohm

X0Л2 = 45,05 Ohm

X1T1 = 138 Ohmů

X1T2 = 86,8 Ohm

X0T2 = 86,8 Ohm

Výpočet třífázových a dvoufázových zkratů se provádí obvyklým způsobem, viz tabulka 7.1. Tabulka 7.1

	odolnost do měsíce			Třífázový zkrat			Zkrat dvoufázový
	ta zkrat X 1 ∑ = ∑ X 1			= (115 3) X 1			0,87 I
	15+10,6 = 25,6 Ohm
	25,6+15,1 = 40,7 Ohm
	25,6+ 138=163,6 Ohm
	40,7+86,8 = 127,5 Ohm

Pro výpočet zemních poruchových proudů je nutné použít metodu symetrických složek.Podle této metody jsou ekvivalentní odpory kladné, záporné a nulové posloupnosti vypočteny vzhledem k místu poruchy a jsou zapojeny do série v ekvivalentním obvodu pro jednotlivé -fázové zemní poruchy obr. 7.2 a sériově/paralelně pro dvoufázové zemní poruchy obr. 7.2,b.

X 1E

X 2E

X 0E

X 1E

X 2E

X 0E I 0

I 0b

Rýže. 7.2. Schéma zapojení pro připojení ekvivalentních odporů kladného, ​​záporného a nulového sledu pro výpočet zemních zkratových proudů:

a) – jednofázové; b) – dvoufázové; c) – rozdělení nulové složky proudů mezi dva neutrální zemnící body.

Vypočítejme zemní spojení, viz tabulky 7.2, 7.3.

Obvod kladné a záporné složky sestává z jedné větve: od zdroje energie po zkrat. V netočivém obvodu jsou 2 větve z uzemněných neutrálů, které jsou zdroji zkratového proudu a musí být zapojeny paralelně v ekvivalentním obvodu. Odpor paralelně připojených větví je určen vzorcem:

X 3 = (X a X b) (X a + X b)

Rozložení proudu podél paralelních větví je určeno vzorcem:

I a = I E X E X a; I v = I E X E

Tabulka 7.2 Jednofázové zkratové proudy

X1 E

X2 E

X0 E = X0 a //X0 b *

ON

Ikz1

Iкз2

Ikz0

Ikz0 a *

Iкз0 b

Zkratuji

I1 + I2 + I0

*Poznámka. Odpor dvou paralelně zapojených úseků netočivé složky obvodu se stanoví podle vzorce 7.1.

**Poznámka. Proud je rozdělen mezi dvě sekce nulové sekvence podle vzorce 7.2.

Tabulka 7.3 Dvoufázové zkratové proudy k zemi

	X1 E	X2 E	X0 E *	X0-2 E** =	ON	I KZ1	Zkratoval jsem 2 ***	I KZ0	Zkratoval jsem 0 a ****	I KZ0 b	IKZ *****≈
				X0 E //X2							I1 + ½ (I2 + I0)

*Poznámka. Odpor dvou paralelně zapojených sekcí netočivé složky se určí podle vzorce 7.1, výpočet je proveden v tabulce 7.2.

**Poznámka. Odpor dvou paralelně zapojených záporných a nulových odporů se stanoví podle vzorce 7.1.

***Poznámka. Proud je rozdělen mezi dva záporné a nulové odpory podle vzorce 7.2.

****Poznámka. Proud je rozdělen mezi dvě sekce nulové sekvence podle vzorce 7.2.

*****Poznámka. Proud dvoufázového zkratu k zemi je indikován přibližným vzorcem, přesná hodnota je určena geometricky, viz níže.

Stanovení fázových proudů po výpočtu symetrických složek

Při jednofázovém zkratu protéká v poškozené fázi celý zkratový proud, ve zbývajících fázích neteče žádný proud. Proudy všech sekvencí jsou si navzájem rovné.

Aby byly splněny tyto podmínky, jsou symetrické komponenty uspořádány následovně (obr. 7.3):

Ia 1

Ia 2

I a 0 I b 0 I c 0

Ia 0

Ia 2

Ib 1

Ic 2

Ia 1

Ic 1

Ib 2

Stejnosměrné proudy

Reverzní proudy

Nulové proudy

Ic 1

Ib 1

Ic 0

Ib 0

sekvenční

sekvenční

sekvenční

Ic 2

Ib 2

Obr.7.3. Vektorové diagramy pro symetrické součástky s jednofázovým zkratem

Pro jednofázový zkrat jsou proudy I1 = I2 = I0. V poškozené fázi mají stejnou velikost a shodují se ve fázi. V nepoškozených fázích tvoří stejné proudy všech sekvencí rovnostranný trojúhelník a výsledný součet všech proudů je 0.

Při dvoufázovém zkratu na kostru je proud v jedné nepoškozené fázi nulový. Proud kladné složky je roven součtu nulové a záporné složky proudu s opačným znaménkem. Na základě těchto ustanovení sestrojíme proudy symetrických složek (obr. 7.4):

Ia 1

Ia 1

Ia 2

Iс 2

Ib 2

Ia 0

I a 0 I b 0 I c 0

Iс 2

Ib 2

ISC 1

Ib 1

Ia 2

Ic 0

ISC 1

Ib 1

Ib 0

Rýže. 7.4 Vektorové diagramy symetrických složek dvoufázových poruchových proudů vůči zemi

Z konstruovaného diagramu je patrné, že fázové proudy při zemních poruchách se konstruují poměrně obtížně, protože úhel fázového proudu se liší od úhlu symetrických složek. Mělo by být konstruováno graficky nebo pomocí ortogonálních projekcí. S dostatečnou přesností pro praxi však lze aktuální hodnotu určit pomocí zjednodušeného vzorce:

I f = I 1 + 1 2 (I 2 + I 0 ) = 1,5 I 1

Proudy v tabulce 7.3 se vypočítají pomocí tohoto vzorce.

Porovnáme-li proudy dvoufázového zkratu k zemi podle tabulky 7.3 s proudem dvoufázového a třífázového zkratu podle tabulky 7.1, můžeme usoudit, že proudy dvoufázového zkratu -obvod k zemi jsou o něco nižší než proud dvoufázového zkratu k zemi, proto by měla být citlivost ochrany určena proudem dvoufázového zkratu. Třífázové zkratové proudy jsou odpovídajícím způsobem vyšší než dvoufázové zkratové proudy o

zem, proto se stanovení maximálního zkratového proudu pro nastavení ochrany provádí pomocí třífázového zkratu. To znamená, že pro výpočty ochran není potřeba dvoufázový zkratový proud k zemi a není třeba jej počítat. Situace se poněkud mění při výpočtu zkratových proudů na sběrnicích výkonných elektráren, kde odpor záporné a nulové složky je menší než odpor přímé složky. To ale nemá nic společného s distribučními sítěmi a u elektráren se proudy počítají na počítači pomocí speciálního programu.

7.3 PŘÍKLADY VÝBĚRU VYBAVENÍ PRO SLEPÉ KONCE 110-220 kV

Schéma 7.1. Slepá vzduchová linka 110–220 kV. Z PS1 a PS2 není žádné napájení. T1 PS1 je připojen přes oddělovač a zkrat. T1 PS2 se zapíná pomocí vypínače. Neutrální strana HV T1 PS2 je uzemněna, zatímco na PS1 je izolována. Minimální požadavky na ochranu:

Možnost 1 . Musí být použita třístupňová ochrana proti mezifázovému zkratu (první stupeň bez časové prodlevy se nastavuje proti zkratu na VN sběrnicích PS2, druhý s krátkou časovou prodlevou proti zkratu na sběrnice PS1 a PS2 LV, třetí stupeň je maximální ochrana). Zemní ochrana - 2 stupně (první stupeň je bez časové prodlevy odlaďován od proudu vyslaného do sběrnic uzemněným transformátorem PS2, druhý stupeň s časovým zpožděním, zajišťujícím jeho koordinaci s ochranami vnější sítě, nikoliv však odladěný od zkratového proudu vyslaného transformátorem PS2 ). Musí být použit dvourázový nebo jednorázový automatický opětovný spínač. Citlivé fáze musí být během opětovného uzavření urychleny. Ochrany spouštějí poruchu vypínače napájecí rozvodny. Mezi další požadavky patří ochrana proti výpadku fáze, určení místa poruchy na venkovním vedení a sledování životnosti jističe.

Možnost 2. Na rozdíl od první je ochrana proti zemním poruchám směrová, což umožňuje, aby nebyla přestavována od zpětného zkratového proudu, a tak provádět citlivější ochranu bez časové prodlevy. Tímto způsobem je možné ochránit celé vedení bez jakékoli časové prodlevy.

Poznámka: Tento a následující příklady neposkytují přesná doporučení pro volbu nastavení ochrany, pro zdůvodnění výběru typů ochrany jsou použity odkazy na nastavení ochrany. V reálných podmínkách může být aplikováno jiné nastavení ochrany, což je potřeba určit při konkrétním návrhu. Ochrany mohou být nahrazeny jinými typy ochranných zařízení s vhodnými vlastnostmi.

Sada ochran, jak již bylo zmíněno, by se měla skládat ze 2 sad. Ochranu lze implementovat na 2 zařízení vybraná z:

MiCOM P121, P122, P123, P126, P127 od společnosti ALSTOM,

F 60, F650 od GE

dvě relé REF 543 od ABB – vybráno 2 vhodné úpravy,

7SJ 511, 512, 531, 551 SIEMENS – volitelný 2 vhodné úpravy,

dvě relé SEL 551 od SEL.

Schéma 7.2. Přechod s otevřenou smyčkou v rozvodně 3.

Dvouokruhové venkovní vedení vstupuje do rozvodny 2, jejíž sekce pracují paralelně. Střih je možné přenést do PS2 v režimu opravy.

V V tomto případě je spínač sekce na PS3 zapnutý. Přechod je uzavřen pouze na dobu sepnutí a při volbě ochrany se nezohledňuje jeho zkrat. K sekci 1 PS3 je připojen transformátor s uzemněným neutrálem. V rozvodnách 2 a 3 není zdroj proudu pro jednofázový zkrat. Proto ochrana na straně bez napájení funguje pouze v „kaskádě“, po odpojení vedení na straně napájení. I přes nedostatek napájení na opačné straně musí být ochrana směrová jak pro zemní spojení, tak pro mezifázové zkraty. To umožňuje přijímací straně správně identifikovat poškozené vedení.

V Obecně platí, že pro zajištění selektivní ochrany s krátkými časovými prodlevami, zejména na krátkých vedeních, je nutné použít čtyřstupňovou ochranu, jejíž nastavení se volí následovně: 1 stupeň se upravuje od zkratu

PROTI konec vedení, 2. stupeň je koordinován s prvním stupněm paralelního vedení v kaskádě a prvním stupněm přilehlého vedení, 3. stupeň je koordinován s druhými stupni těchto venkovních vedení. Při koordinaci ochrany se sousedním vedením se bere v úvahu ten se dvěma režimy: v prvním úseku - 1 venkovní vedení, ve druhém úseku - 2, což ochranu výrazně zdrsní. Tyto tři stupně chrání linii a poslední, 4. stupeň si vyhrazuje přilehlé území. Při koordinaci ochran v čase se zohledňuje doba trvání poruchy výpadku vypínače, což zvyšuje časové zpoždění koordinovaných ochran po dobu trvání poruchy poruchy vypínače. Při volbě aktuálních nastavení ochran je třeba je přizpůsobit celkovému zatížení dvou vedení, protože jedno z paralelních venkovních vedení se může kdykoli vypnout a celá zátěž bude připojena k jednomu venkovnímu vedení.

V V rámci ochranných zařízení musí být obě sady ochran směrové. Lze použít následující možnosti ochrany:

MiCOM, P127 a P142 od společnosti ALSTOM,

F60 a F650 od GE,

dvě relé REF 543 od ABB - jsou vybrány směrové modifikace,

relé 7SJ512 a 7SJ 531 od SIEMENS,

dvě relé SEL 351 od SEL.

V některých případech může být z důvodů citlivosti, odladění od zátěžových proudů nebo zajištění selektivního provozu nutné použít dálkové ovládání

Z = LZ

onální ochrana. Za tímto účelem je jedna z ochran nahrazena vzdálenou. Distanční ochranu lze použít:

MiCOM P433, P439, P441 od společnosti ALSTOM,

D30 od GE,

REL 511 od ABB – jsou vybrány směrové modifikace,

relé 7SA 511 nebo 7SA 513 od SIEMENS,

relé SEL 311 od SEL.

7.4. VZDÁLENÁ OCHRANA

Účel a princip činnosti

Distanční ochrana je komplexní směrová nebo nesměrová ochrana s relativní selektivitou, vyrobená pomocí minimálních odporových relé, která reagují na odpor vedení k místu poruchy, který je úměrný vzdálenosti, tzn. vzdálenosti. Odtud pochází název distanční ochrana (DP). Distanční ochrany reagují na mezifázové poruchy (kromě poruch na bázi mikroprocesoru). Pro správnou funkci distanční ochrany je nutné mít proudové obvody z přípojky CT a napěťové obvody z VT. Při absenci nebo poruše napěťových obvodů je možný nadměrný provoz dálkového ovládání při zkratu v sousedních oblastech.

Ve složitých konfiguračních sítích s několika zdroji nemůže jednoduchá a směrová nadproudová ochrana (NTZ) zajistit selektivní vypínání zkratů. Takže např. při zkratu na W 2 (obr. 7.5) by NTZ 3 měla působit rychleji než RZ I a při zkratu na W 1 by naopak měla NTZ 1 působit rychleji než RZ 3. protichůdné požadavky nelze pomocí NTZ splnit. Navíc MTZ a NTZ často nesplňují požadavky na rychlost a citlivost. Selektivní vypínání zkratů ve složitých kruhových sítích lze dosáhnout pomocí vzdálené reléové ochrany (RD).

Časové zpoždění DZ t 3 závisí na vzdálenosti (vzdálenosti) t 3 = f (L PK) (obr. 7.5) mezi

místo instalace ochrany relé (bod P) a bod zkratu (K), tj. L PK, a zvyšuje se s rostoucím

vzdálenost. Dálkový průzkum Země nejblíže místu poškození má kratší časové zpoždění než vzdálenější dálkový průzkum.

Například při zkratu v bodě K1 (obr. 7.6) D32, umístěný blíže k místu poruchy, pracuje s kratším časovým zpožděním než vzdálenější D31. Dojde-li ke zkratu i v bodě K2, prodlouží se doba působení D32 a zkrat je selektivně vypnut ochranou dálkového průzkumu Země nejblíže místu poškození.

Hlavním prvkem dálkového ovládání je dálkový měřicí prvek (MR), který určuje vzdálenost zkratu od místa instalace reléové ochrany. Jako DO se používají odporová relé (PC), reagující na celkový, jalový nebo činný odpor poškozeného úseku elektrického vedení (Z, X, R).

Odpor fáze elektrického vedení z místa instalace relé P do bodu zkratu (bod K) je úměrný délce tohoto úseku, protože hodnota odporu vůči bodu zkratu je rovna délce

průřez násobený měrným odporem vedení: sp. .

Chování vzdáleného prvku reagujícího na odpor vedení tedy závisí na vzdálenosti k místu poruchy. Podle typu odporu, na který DO reaguje (Z, X nebo R), se DZ dělí na RE celkového, reaktivního a aktivního odporu. Odporová relé používaná v dálkovém ovládání k určení ko-

odporu Z PK do bodu zkratu, ovládejte napětí a proud v místě dálkového ovládání (obr. 7.7.).

∆ - ochrana na dálku

NA PC terminály jsou dodávány se sekundárními hodnotami U P a I P z TN a ČT. Relé je navrženo tak, že jeho chování obecně závisí na poměru U P k I P . Tento poměr je nějaký odpor Z P . Při zkratu Z P = Z PK a při určitých hodnotách Z PK se spustí PC; reaguje na pokles Z P, protože při zkratu U P klesá

se mění a I P se zvyšuje. Nejvyšší hodnota, při které PC pracuje, se nazývá provozní odpor relé Z cp.

Z p = U p I p ≤ Z cp

Aby byla zajištěna selektivita v sítích složitých konfigurací na elektrických vedeních s oboustranným napájením, musí být poruchy směrovány, působící při nasměrování zkratového výkonu ze sběrnic na elektrické vedení. Směrovost působení poruchy je zajištěna pomocí přídavných RNM nebo použitím směrových PC schopných reagovat na směr výkonu poruchy.

			Charakteristika časové závislosti
	Rýže. 7.7. Připojení proudových obvodů a	bez distanční ochrany t = f (L
	odpor napěťového relé
		a – šikmé, b – stupňovité, c – kombinované
	Charakteristiky časového zpoždění	ochrana na dálku

Závislost doby působení poruchy na vzdálenosti nebo odporu k místu poruchy t 3 = f (L PK) nebo t 3 = f (Z PK) se nazývá charakteristika časového zpoždění poruchy. od ha-

Na základě charakteru této závislosti se PD dělí do tří skupin: s rostoucí (spádovou) charakteristikou doby působení, stupňovité a kombinované charakteristiky.

(obr. 7.8). Stupňovité PD pracují rychleji než PD se šikmými a kombinovanými charakteristikami a zpravidla mají jednodušší konstrukci. Dálkový průzkum Země se stupňovitou charakteristikou produkce ChEAZ byl obvykle prováděn se třemi časovými kroky, odpovídajícími třem zónám působení dálkového průzkumu Země (obr. 7.8, b). Moderní ochrany mikroprocesorů mají 4, 5 nebo 6 úrovní ochrany. Relé se šikmou charakteristikou byla vyvinuta speciálně pro distribuční sítě (například DZ-10).

Principy selektivní ochrany sítě pomocí zařízení distanční ochrany

Na elektrických vedeních s oboustranným napájením jsou PD instalovány na obou stranách každého elektrického vedení a musí působit při nasměrování napájení ze sběrnic do elektrického vedení. Dálková relé pracující v jednom směru napájení musí být vzájemně časově a oblastí pokrytí koordinována tak, aby bylo zajištěno selektivní vypínání zkratu. V uvažovaném schématu (obr. 7.9.) jsou D31, dálkový průzkum Země, D35 a D36, D34, D32 vzájemně konzistentní.

Vzhledem k tomu, že první stupně dálkového ovládání nemají časovou prodlevu (t I = 0), podle podmínky selektivity by neměly fungovat mimo chráněné elektrické vedení. Na základě toho se délka prvního stupně, která nemá časové zpoždění (t I = 0), bere menší než délka chráněného vedení a je obvykle 0,8–0,9 násobek délky vedení. Zbytek chráněného elektrického vedení a sběrnice protější rozvodny jsou pokryty druhým stupněm ochrany tohoto elektrického vedení. Délka a časové zpoždění druhého stupně jsou konzistentní (obvykle) s délkou a časovým zpožděním prvního stupně dálkového průzkumu Země dalšího úseku. Například druhý student

Obr.7.9 Koordinace časových zpoždění vzdálené reléové ochrany se skokovou charakteristikou: Obr.

∆ z – chyba distančního relé; ∆ t – úroveň selektivity

Poslední třetí stupeň dálkové ochrany je záložní, jeho délka se volí z podmínky krytí dalšího úseku, pro případ poruchy jeho ochranné ochrany nebo jističe. Doba vystavení

Hodnota se považuje za ∆ t delší, než je doba trvání druhé nebo třetí zóny dálkového průzkumu další sekce. V tomto případě musí být oblast pokrytí třetí etapy vybudována od konce druhé nebo třetí zóny další sekce.

Konstrukce ochrany vedení pomocí distanční ochrany

V domácích energetických soustavách se DZ používá pro působení při mezifázových zkratech a pro působení při jednofázových zkratech se používá jednodušší stupňovitá nadproudová ochrana (NP) netočivé složky. Většina mikroprocesorových zařízení má distanční ochranu, která je platná pro všechny typy poškození, včetně zemního spojení. Odporové relé (RS) je připojeno přes VT a CT k primárním napětím v

začátek chráněného elektrického vedení. Sekundární napětí na svorkách PC: U p = U pn K II a sekundární proud: I p = I pn K I.

Odpor na vstupních svorkách relé je určen výrazem.

V souladu s požadavky PUE je objem ochranných zařízení relé elektrického vedení určen jmenovitou úrovní napětí.

Vedení 110 kV a více se vyrábí s uzemněným neutrálem. Pro vedení 110-500 kV musí být zajištěna reléová ochranná zařízení proti vícefázovým a jednofázovým zemním poruchám.

Pro ochranu proti vícefázovým poruchám je instalována distanční ochrana a TO je instalováno jako záloha.

Ochrana proti zkratu se provádí pomocí proudového transformátoru s nulovou složkou a pracuje z kapacitního proudu na signálu.

Blok BMRZ-KL

Účel bloku BMRZ-KL.

Digitální reléová ochranná jednotka BMRZ-KL je určena k plnění funkcí reléové ochrany, automatizace, řízení, měření a signalizace kabelových a venkovních elektrických vedení, rozvoden a elektráren a ochrany elektromotorů. Byla implementována funkce určení místa poruchy (LMP) - výpočet vzdálenosti v kilometrech k místu dvoufázového nebo třífázového zkratu na vedení. Přítomnost větví na vícekoncové lince vede ke zvýšení chyby OMP. Pro výpočet vzdálenosti k místu poruchy se používají následující parametry:

· měrná reaktance vedení (Ohm/km), která je nastavena spotřebitelem formou nastavení při nastavování BMRZ-KL;

· hodnoty proudu a napětí zkratové smyčky získané z oscilogramů havarijního procesu.

Proud a napětí ve zkratové smyčce jsou zaznamenávány v úseku oscilogramu se stanovenými elektrickými veličinami. Pokud se při nehodě dvoufázový zkrat změní na třífázový zkrat, vypočítají se průměrné vzdálenosti do bodu zkratu. V tomto případě se snížení spolehlivosti výsledku ZHN projeví na displeji BMRZ-KL ve formě zprávy „Výsledek je nestabilní“. Přesnost výpočtu vzdálenosti k místu poruchy je úměrná chybám měřicích transformátorů proudu a napětí a přesnosti nastavení parametrů chráněného vedení. Výsledek OMF nezávisí na přechodovém odporu v místě zkratu. Podstatně větší dopad na ZHN mají nepřesnosti v určování parametrů vedení. Pokud ZHN není možné, například když jsou ochrany spuštěny bez časového zpoždění, vzdálenost k místu poškození se nezobrazí.

Blok BMRZ-KL poskytuje volné přiřazení záložních diskrétních vstupů a výstupů. Blok implementuje dvě možnosti ochrany před nebezpečím:

· směrová ochrana s řízením směru netočivé složky výkonu (analog ZZP - 1M a ZNZ);

· registrace efektivní hodnoty součtu vyšších harmonických v proudu 3 I® (obdoba USZ-3M).

Druhá metoda je účinná v sítích s kompenzovaným neutrálem a lze ji použít k automatickému nebo ručnímu odpojení poškozeného podavače, čímž se dramaticky zkrátí doba odstraňování problémů. Při spojení jednotek BMRZ-KL do automatizovaného řídicího systému se informace o hodnotách vyšších harmonických 3I® ve všech vývodech části rozváděče objeví na počítači operátora relé nebo dispečera rozvodny 1-2 s po výskytu chyba.

Jednotka BMRZ-KL je k dispozici ve čtyřech verzích, lišících se komunikačním kanálem a provozním napětím.

Funkce bloku BMRZ-KL.

· Směrová třístupňová nadproudová ochrana (MTZ) s kombinovaným napěťovým rozběhem. Pro každou fázi se nastavení vybírají individuálně.

· Směrová ochrana proti jednofázovým zemním poruchám (SFG) se spouštěním na základě netočivé složky proudu a napětí. Registrace vyšších harmonických proudu 3I®.

· Minimální napěťová ochrana (MVP) s ovládáním dvou lineárních napětí a napětí záporné složky s možností zablokování při spuštění prvního a druhého stupně nadproudové ochrany.

· Ochrana proti nesymetrii a výpadku fáze napájecího vývodu (ZOP) s řízením záporné složky proudu a také I 2 / I 1 .

· Redundance v případě poruchy jističe.

· Automatický restart.

· Provádění příkazů pro automatické odlehčení frekvence a automatický restart podle frekvence.

· Automatická oscilografie nehodových procesů. (63 průběhů)

· Paměť mimořádných událostí.

· Počítání impulsů z činných a jalových elektroměrů (technické účetnictví).

· Měření parametrů sítě.

· Samodiagnostika.

· Dva nastavovací programy.

Distanční ochrana BMRZ-LT

Třístupňová distanční ochrana (DZ) se čtyřhrannou odezvovou zónou pro všechny tři stupně (nebo čtyřhrannou odezvovou zónou pro první dva stupně a trojúhelníkovou odezvou pro třetí) je určena k ochraně venkovního vedení (blok venkovního vedení - transformátor) před mezifázové zkraty bez zemního spojení a je proveden se třemi odporovými relé v každém stupni, připojenými k obvodům AB, BC, CA.

Čtyřstupňová nulová složka proudu s nezávislými časovými zpožděními je navržena tak, aby fungovala při jednofázových a dvoufázových zemních poruchách. První tři stupně lze provést s odladěním od zapínacího proudu magnetizačního proudu výkonového transformátoru. Každý stupeň může být konfigurován uživatelem pomocí softwarových klíčů:

Nesměrový;

Směrové, s ovládáním relé umožňujícího směr výkonu netočivé složky;

Směrový, s ovládáním blokovacího relé pro směr netočivé složky výkonu;

Nadproudová ochrana

Třístupňovou proudovou ochranu může uživatel nakonfigurovat pomocí softwarových klíčů: - nesměrová, - směrová s povolením nebo blokováním na základě signálů relé směru napájení, - s kombinovaným spouštěním na základě napětí (U a U2); Stupeň proudové ochrany se spouštěcím obvodem fantomového napětí je určen pro zálohu dlouhého dosahu při zkratu na straně nízkého napětí za transformátory a sledování úspěšného samostartu zbývající zátěže po odpojení zkratu ochranou za transformátor.

Ochrana proti ztrátě fáze

Ochrana proti nesymetrii a ztrátě fáze může být konfigurována uživatelem pomocí softwarových klíčů:

Nesměrový;

S negativním sekvenčním řízením směru výkonu;

S nulovou sekvenční regulací směru výkonu.

Redundance v případě poruchy jističe (CBF)

Signál "LVF" je vydán po stanovenou dobu po vydání signálu k vypnutí jističe při zachování proudu spojením odpojeným ochranou. Algoritmus selhání vypínače je navržen tak, aby řídil polohu vypínače. Nastavení času: od 0,10 do 1,00 s, krok 0,01 s.

Automatické opětovné zavírání (AR)

Blok poskytuje dvojité automatické opětovné uzavření. První a druhý cyklus automatického opětného zapnutí lze zakázat nezávisle na sobě pomocí softwarových klíčů. Automatické opětovné sepnutí lze zablokovat, když je spuštěno vypnutí a napětí 3Uo (zem v síti).

Vícefázová ochrana

Jako hlavní ochranu používáme údržbu

Ochranný proud

Provozní proud relé

Faktor citlivosti

Ochrana proto nesplňuje podmínky citlivosti

Podle PUE by ochrana krokového proudu měla být instalována na jedno vedení s jednosměrným napájením z vícefázových poruch. Pokud takové ochrany nesplňují požadavky na citlivost nebo rychlost vypínání, musí být zajištěna stupňovitá distanční ochrana. V druhém případě se doporučuje použít jako doplňkovou ochranu proudové přerušení bez časové prodlevy.

Ochrana na dálku

I Stage

Zjištění odporu odezvy prvního stupně ochrany

Odpor vedení (90 %)

Odpor transformátoru

Odpor odezvy relé

II etapa

Odpor vedení (10 %)

Odpory motoru:

kde je podpřechodový odpor, 0,2.

Doba odezvy ochrany

III etapa

Odolnost odezvy ochrany

Provozní odpor relé podle vzorce (3.7)

Faktor citlivosti ochrany jako hlavní

Ochrana proti zemnímu spojení

Provádí se pomocí TTNP

Zjištění kapacitního proudu venkovního vedení

Měrný kapacitní proud vodiče AC 70 - 0,045 A/km

Proud zemní ochrany

Zemní poruchový proud pro venkovní vedení

Kontrola citlivosti

Ochrana tedy splňuje podmínky citlivosti

Výběr zdroje provozního proudu

Jako zdroj provozního proudu používáme dobíjecí baterie, tzn. Používáme zdroje konstantního provozního proudu. Jeho hlavní výhodou je nezávislost na provozním režimu a stavu primární sítě. Proto je stejnosměrný provozní proud spolehlivější během přerušení sítě.

Rozvodna 110 kV Uhelný komplex se vstupy elektrického vedení 110 kV. Detailní návrh ochrany relé a automatizace

2 Hlavní technická řešení

2.1 Ochrana a automatizace relé

2.1.1 Reléová ochrana a automatizace výkonového transformátoru
2.1.2 Ochrana VV-10 kV
2.1.3 Ochrana přípojek 10 kV
2.1.4 Ochrana SV-10 kV
2.1.5 Oblouková ochrana 10 kV
2.1.6 Logická ochrana sběrnic 10 kV
2.1.7 Záložní zařízení při výpadku jističe 10 kV
2.1.8 Automatické snižování frekvence (AFS)

2.2 Automatizace řízení HÚ
2.3 Řízení, signalizace, provozní blokování a napájení provozních obvodů

3 Vývoj opatření EMC

Změnit registrační list.

Vysvětlivka

Hlavní technická rozhodnutí pro vytvoření komplexu ochrany a automatizace relé byla učiněna na základě zadání pro vypracování pracovní dokumentace pro titul: „Uhelný komplex rozvodny 110 kV se vstupy elektrického vedení 110 kV“.

Kvantitativní a kvalitativní složení funkcí ochrany a automatizace ochrany odpovídá požadavkům vědecké a technické dokumentace (PUE, PTE, NTP PS a další průmyslové normativní dokumenty).

2 Hlavní technická řešení

Tento projekt zajišťuje vytvoření komplexu reléových ochran a automatizace rozvodny 110/6,6/6,3 kV „Inaglinsky Coal Complex“, vyrobeného na moderním mikroprocesoru (MP)
zařízení z produkce LLC NPP "EKRA" (Cheboksary) a LLC "RZA Systems" (Moskva), LLC "NTC Mekhanotronika" (St. Petersburg).

Plánuje se provedení R&A výkonových transformátorů 110/6,6/6,3 kV na bázi MP zařízení vyráběných LLC JE EKRA. Reléová ochrana a automatizace zařízení 6,6 kV a 6,3 kV se plánuje provádět na bázi MP zařízení vyráběných RZA Systems LLC.

Ochrana zařízení rozváděčů 6,6 kV a 6,3 kV před obloukovými poruchami je plánována na základě komplexu „Duga“ vyráběného LLC „NTC Mekhanotronika“.

Instalace 110 kV reléových ochran a automatizačních skříní, jakož i obecných rozvoden CS, napájení OBR se provádí v místnosti reléových panelů.

Sady ochran spojení 6,6 kV a 6,3 kV jsou instalovány v reléových oddílech buněk rozváděče.
Všechny použité reléové ochrany mají funkce oscilografie, záznamu nouzových procesů a jejich následného uložení do energeticky nezávislé paměti. Také všichni
Zařízení mají standardní digitální rozhraní RS-485.

Řešení týkající se připojení k sekundárním vinutím PTP a VT jsou uvedeny v distribučním schématu pro PTP a VT zařízení ITS, viz P-15015-021-RZ.2.

Pro vysvětlení principu činnosti reléové ochrany a automatizačního komplexu v objektu byla vytvořena konstrukční a funkční schémata reléové ochrany a automatizace. Schémata jsou znázorněna graficky
materiály P-15015-021-RZ.3.

2.1 Ochrana a automatizace relé

2.1.1 Reléová ochrana a automatizace výkonového transformátoru
Projekt počítá s instalací skříní typu „ШЭ2607 045073“, vyráběných společností LLC NPP EKRA. Skříň obsahuje dvě sady:

1. - základní sada ochrany třívinutý transformátor na bázi mikroprocesorového terminálu typu „BE2704 V045“, který plní následující funkce: - diferenciální proudová ochrana (DCP) transformátoru před všemi typy zkratů uvnitř nádrže transformátoru;

MTZ strany vn s možností sdruženého rozběhu napětí na straně nn,
- MTZ stran NN s možností sdruženého startu napětí na straně NN,
- ochrana proti přetížení na každé straně (OS),
- proudové relé pro blokování přepínače odboček při přetížení,
- plynová ochrana transformátoru a přepínače odboček s monitorováním izolace,
- příjem procesních signálů z transformátoru,

2. - záložní ochranná sada automatizace transformátorů a řízení
přepínač založený na mikroprocesorovém terminálu typu "BE2704 V073", který funguje
následující funkce:

MT ochrana na straně VN s možností sdruženého spouštění napětí na straně NN;
- automatické ovládání jističe (ACC);
- plynová ochrana transformátoru a přepínače odboček s monitorováním izolace.

Pro provádění funkcí regulace napětí transformátoru je instalován
Skříň SHE 2607 157 obsahující dvě sady založené na vyrobených terminálech BE2502A0501
LLC JE "EKRA" Každá sada plní následující funkce:

Automatické udržování napětí ve stanovených mezích;
- ovládání pohonu přepínače odboček pod zatížením;
- sledování polohy přepínače odboček pod zatížením;
- sledování provozuschopnosti pohonu přepínače odboček.

Plynová ochrana se používá jako citlivá ochrana proti vnitřnímu poškození transformátoru, reagující na uvolňování plynů vznikajících při rozkladu oleje elektrickým obloukem.

Plynová ochrana transformátoru má dva stupně: první stupeň se provádí s účinkem na signál se slabou tvorbou plynu, druhý stupeň se provádí s účinkem bez
časové zpoždění pro vypnutí transformátoru při silné tvorbě plynu.

Je zajištěno převedení odstavného stupně plynové ochrany na signál. Plynová ochrana (tryskové relé) stykače přepínače odboček má jeden stupeň, který pracuje bez časové prodlevy pro vypnutí transformátoru.

Činnost plynové ochrany transformátoru a přepínače odboček je zajištěna soustavou hlavních a soustavou záložních transformátorových ochran. Zařízení pro sledování izolace jsou umístěna v obvodech ochrany plynu. Když se úroveň izolace sníží, ochrana proti plynu je deaktivována a je vydán poruchový signál.

2.1.2 Ochrana VV-6,6 kV a VV-6,3 kV

Pro ochranu výbušnin se plánuje instalace mikroprocesorových terminálů „RS83-AV2“ do reléového prostoru buňky, které budou plnit následující funkce:

Třífázová nadproudová ochrana s časovým zpožděním a kombinovaným rozběhem napětí,

- ochrana minimálního napětí (MVP),
- příjem signálu z dálkového ovladače,
- generování signálu ATS pro zapnutí sekčního spínače.

2.1.3 Ochrana spojů rozváděčů 6,6 kV a 6,3 kV

Pro ochranu spojení se plánuje instalace mikroprocesorových svorek „RS83-A2M“ do reléových oddílů, které plní následující funkce:

Třífázová nadproudová ochrana s časovým zpožděním,
- automatický vstup zrychlení MTZ při každém zapnutí spínače,
- určení vývodu při jednofázových zemních poruchách (SFG),
- blokování ochrany logické sběrnice (LZSh),
- automatické ovládání jističe (ACC),
- příjem signálu z dálkového ovladače,
- záložní zařízení při selhání vypínače (CBF),
- odpojení od AChR a zařazení od ChAPV.

2.1.4 Ochrana SV-6,6 kV a SV-6,3 kV

Pro ochranu SV se plánuje instalace svorek mikroprocesoru RS83-A20 do reléových oddílů článků SV, které plní následující funkce:

Třífázový MTZ-SV proti mezifázovému poškození,
- automatický vstup zrychlení MTZ-SV při každém zapnutí spínače,
- logická ochrana sběrnice (LZSh),
- automatické ovládání jističe (ACC),
- příjem signálu z dálkového ovládání;
- záložní zařízení při selhání vypínače (CBF),
- automatické zapínání rezervy (ATS)

2.1.5 Záblesková ochrana přípojnic 6,6 kV a 6,3 kV

Oblouková ochrana se provádí pomocí registračních jednotek "DUGA-O" a centrální jednotky "DUGA-BC" vyráběné LLC "NTC Mekhanotronika". Ochrana reaguje na světlo
záření z obloukového výboje a je vyroben s řízením proudu. V případě obloukové poruchy ve vstupní/výstupní komoře v buňce odchozího spojení, "DUGA-O" vyšle signál do
diskrétní vstup ochranné svorky, který v případě, že spojením prochází proud, vypne svůj vlastní blokovací spínač. V případě elektrického oblouku ve výsuvném prostoru
prvku nebo přípojnicového prostoru některého z článků, zařízení vyšle signál na diskrétní vstup bloku "DUGA-BC", který za přítomnosti spouštěcích signálů pro ochranu proti vstupu a
sekční spínače, generuje signál k vypnutí těchto spínačů. Když jsou aktivovány obloukové senzory ve vstupní/výstupní části článku BB-6.6 (6.3) kV, blok „DUGA-BC“
generuje signál k vypnutí výkonového transformátoru a BB-6,6 (6,3) kV, v případě obloukové poruchy ve FV prostoru článku BB-6,6 (6,3) kV blok DUGA-BC generuje signály k
odpojení výkonového transformátoru a SV-6,6 (6,3) kV se zákazem automatického přepínání.

2.1.6 Logická ochrana sběrnic 6,6 (6,3) kV

K ochraně sběrnic 6,6 (6,3) kV se používá logická ochrana sběrnice, blokující vysokorychlostní ochranu BB-6,6 (6,3) kV při zkratu na odchozím spoji a umožňující její činnost při zkratu na přípojnicích. Blokování se provádí signály „Start MTZ“ z odchozích ochran vedení. LZSh je sestaven podle sekvenčního obvodu, aby bylo možné ovládat obvody LZSh.

2.1.7 Záložní zařízení při selhání vypínače (CBF)

Plánuje se zorganizovat systém ochrany při selhání vypínače 6,6 (6,3) kV, který je navržen tak, aby odpojil s časovým zpožděním předřazený vypínač při poruše jeho vypínače.
Signál selhání vypínače je generován, když je ochrana spuštěna a spínačem prochází proud. Pokud selžou spínače odchozího vedení 6,6 (6,3) kV, je generován signál poruchy jističe pro vypnutí vstupního jističe sekce sběrnice a sekčního spínače, jestliže selže sekční spínač, je generován signál pro vypnutí obou vstupních spínačů; pokud dojde k poruše vstupního jističe sekce sběrnice, je generován signál pro vypnutí sekčního jističe a odpojení výkonového transformátoru prostřednictvím hlavní ochranné sady. Pokud dojde k poruše spínače transformátoru 110 kV, je generován signál k vypnutí transformátoru ze všech stran prostřednictvím hlavní ochranné sady. Odpojení poškozeného transformátoru při poruše jističe 110 kV se provádí ochranou vedení 110 kV.

2.1.8 Automatické snižování frekvence (AFS)

Automatické odlehčení frekvence se používá k odstranění nedostatků činného výkonu automatickým vypínáním spotřebičů při poklesu frekvence
(AFR) s následným automatickým opětovným připojením odpojených spotřebičů po obnovení frekvence (FARP). Pro realizaci těchto funkcí je plánována instalace 2 skříní typu „ШЭЭ224 0611“ na bázi terminálů EKRA 221 0201. Každá sestava poskytuje AFR v počtu 3 front s následným FAPR (po obnovení frekvence).

Výběr fronty AFR pro terminál ochrany vývodu se provádí pomocí přepínače instalovaného v buňce každého připojení.

2.2 Evidence mimořádných událostí.

Pro plnění funkcí záznamu havarijních událostí na rozvodně je plánována instalace skříně typu „SEE 233 153“ na bázi terminálu „EKRA 232“, která zajišťuje sběr, ukládání a možnost přenosu dat o mimořádných situacích. do horní úrovně.

2.3 Ovládání, alarm, provozní blokování a napájení provozníchřetězy.

Ovládání a signalizace polohy hlavních spínacích zařízení je zajištěna z ovládacího panelu. Na ovládacím panelu je mnemotechnický diagram, na kterém
Jsou zde indikátory polohy odpojovačů a zemnících nožů, signální svítilny polohy spínačů, spínače pro ovládání spínačů, ale i panelové přístroje pro měření elektrických veličin. Projekt počítá s instalací centrální alarmové skříně. Skříň zajišťuje organizaci tří signalizačních sekcí: první - venkovní rozvaděč-110 kV a řídicí jednotka, druhá - KRUM-6,3 kV, třetí - KRUM-6,6 kV. Pro každou ze sekcí jsou organizovány pulzní sběrnice pro nouzové a výstražné poplachy a také sběr diskrétních signálů.

Pro napájení provozních blokovacích obvodů odpojovačů je v projektu počítáno s instalací napájecí sady pro obvody OBR jako součásti ústředny. Sada napájecího zdroje pro obvody provozního blokování zajišťuje galvanické oddělení napájecích obvodů a obvodů OBR. Signály povolení ovládání pro každý odpojovač jsou generovány postupným připojováním polohových kontaktů spínacích přístrojů, jejichž skutečná poloha musí být zohledněna při spínání odpovídajícího odpojovače nebo uzemňovacího nože.

Sítě zpravidla pracují s pevně uzemněným neutrálem.

Proto se ochrana provádí jak proti vícefázovému (s výjimkou dvojitých zemních spojení v různých bodech), tak proti jednofázovým zkratům. Sítě mají často složité konfigurace s více zdroji napájení. K ochraně proti vícefázovým zkratům (včetně dvojitých zemních spojení v jednom bodě) se proto často používají vzdálené krokové ochrany s různými charakteristikami odporových prvků, vybavené blokovacími zařízeními proti výkyvům a narušení sekundárních obvodů. Proti zemním poruchám se nepoužívá distanční ochrana, ale vícestupňová směrová netočivá proudová ochrana.

V případech, kdy je dle podmínek pro zajištění stability soustavy a odpovědných spotřebitelů požadována ochrana v celé délce chráněného úseku bez časové prodlevy (na sběrnicích stanic a uzlových rozvoden Uost s 3fázovým zkratem obvod< 0,6-0,7Uном), возможны два решения вопроса: дополнение ступенчатых защит устройствами ВЧ блокировки или передачи отключающих сигналов и использование в качестве основной отдельной продольной защиты с абсолютной селективностью, предпочтение отдается второму варианту, обеспечивающему независимость в эксплуатации и более совершенное ближнее резервирование. На тупиковых линиях иногда удается использовать и более простые токовые ступенчатые защиты.

Téma 8. Ochrana vedení s napětím 110-220 kV

Přednáška 12. Ochrana vedení s napětím 110-220 kV

Ochrana na dálku.

3. Účel a princip činnosti d ochrany stanice.

Charakteristika časového zpoždění distanční ochrany.

5. Principy selektivní ochrany vedení pomocí DZ.Struktura ochrany vedení pomocí distanční ochrany.

6. Zařízení pro blokování houpání (UBK)

7. Schémata připojení dálkových ovladačů pro proud a napětí. Požadavky na spojovací obvody

8. Technické vlastnosti digitálních ochran

9. Zrychlení distanční ochrany přes HF kanál.

Obecné informace o ochraně vedení 110-220 kV

Sítě s napětím 110 - 220 kV pracují v režimech s účinně nebo pevně uzemněným neutrálem. Proto je jakákoli zemní porucha v takových sítích zkratem s proudem někdy převyšujícím proud třífázového zkratu. Takovýto zkrat musí být odpojen s minimálním možným časovým zpožděním.

Vedení vysokého napětí pracuje s vysokými zatěžovacími proudy, což vyžaduje použití ochrany se speciálními vlastnostmi. Na tranzitních vedeních, která mohou být přetížena, se používá distanční ochrana pro účinnou izolaci od zátěžových proudů. Na slepých vedeních lze v mnoha případech použít proudovou ochranu. Proudové a distanční ochrany se provádějí postupně. Počet kroků musí být alespoň 3, v některých případech je nutných 4 - 5 kroků.

Podle PUE musí být zařízení na ochranu proti přetížení používáno v případech, kdy je přípustná doba trvání přetěžovacího proudu pro zařízení delší než 10...20 minut. Ochrana proti přetížení by měla působit na vyložení zařízení, přerušení tranzitu, odpojení zátěže a až v neposlední řadě na odpojení přetíženého zařízení.

Vedení vysokého napětí je dlouhé, takže je obtížné najít místo poruchy. Proto musí být vedení vybavena zařízeními, která zjišťují vzdálenost k bodu poškození (DMP). Podle materiálů směrnice SNS by měly být tratě o délce 20 km a více vybaveny zbraněmi hromadného ničení. Ochrana vedení na digitálních relé umožňuje současně provádět funkci ZHN.

Zpoždění odpojení zkratu může vést k narušení stability paralelního provozu elektráren. Vlivem dlouhodobého poklesu napětí může dojít k zastavení zařízení elektráren a narušení technologického procesu výroby elektřiny, může dojít k dodatečnému poškození vedení, na kterém ke zkratu došlo. Proto se na takových vedeních používá ochrana, která vypne zkrat v kterémkoli místě bez časového zpoždění. Takové ochrany zahrnují diferenciální ochrany instalované na koncích vedení a propojené vysokofrekvenčním, drátovým nebo optickým komunikačním kanálem nebo konvenční ochrany, které jsou urychleny po přijetí povolovacího signálu nebo odstranění blokovacího signálu z opačné strany.

Všechny požadované ochrany jsou prováděny na základě jednoho digitálního zařízení. Selhání tohoto jediného zařízení však ponechá zařízení nechráněné, což je nepřijatelné. Proto je vhodné chránit vedení vysokého napětí ze dvou sad: hlavní a záložní. Záložní sadu lze oproti té hlavní zjednodušit: nemá žádné automatické zavírání, žádné zbraně hromadného ničení, má méně stupňů atd. Záložní souprava musí být napájena dalším pomocným jističem, dalšími sadami proudových transformátorů a transformátorů napětí a působit na samostatný vypínací solenoid jističe.

Zařízení na ochranu vedení vysokého napětí musí brát v úvahu možnost selhání vypínače, a proto musí mít zařízení na ochranu při selhání vypínače.

Pro analýzu havárie a fungování reléové ochrany a automatizace je nutná registrace signálů při mimořádných událostech.

U vysokonapěťových vedení tedy musí ochranné a automatizační sady plnit následující funkce:

Ochrana proti mezifázovému zkratu a proti zemnímu zkratu.

Automatické opětovné uzavření třífázové nebo fáze po fázi.

Ochrana proti přetížení.

Určení místa poškození.

Oscilografie proudů a napětí při zkratu, stejně jako záznam diskrétních ochranných a automatizačních signálů.

Ochranná zařízení musí být redundantní nebo duplicitní.

U vedení, která mají spínače s fázovým řízením, je nutné mít ochranu proti provozu s otevřenou fází, protože dlouhodobý provoz na otevřené fázi v sítích s napětím 110 - 220 kV není povolen.

Distanční ochrana (Dz)

Účel a princip činnosti. Distanční ochrany jsou komplexní směrové nebo nesměrové ochrany s relativní selektivitou, realizované pomocí relé s minimálním odporem.

Poruchy reagují na hodnotu odporu vedení k místu poruchy, která je úměrná vzdálenosti, tzn. vzdálenosti. Odtud pochází název distanční ochrana. Pro funkci distanční ochrany je nutné mít proudové obvody z přípojky CT a napěťové obvody z VT.

Rýže. 12.1. Kruhová síť se dvěma napájecími zdroji. О – maximální proudová směrová ochrana; ∆ – distanční ochrana