Le reti con una tensione di 110 -220 kV funzionano in una modalità con un neutro effettivamente o saldamente messo a terra. Pertanto, un guasto a terra in tali reti è un cortocircuito con una corrente che a volte supera la corrente di un cortocircuito trifase e deve essere disconnesso con il minor ritardo possibile.

Le linee aeree e miste (cavo-aereo) sono dotate di dispositivi di richiusura automatica. In alcuni casi, se l'interruttore utilizzato è realizzato con controllo fase per fase, si utilizza l'arresto fase per fase e la richiusura automatica. Ciò consente di spegnere e accendere la fase danneggiata senza scollegare il carico. Poiché in tali reti il ​​neutro del trasformatore di alimentazione è messo a terra, il carico praticamente non avverte un funzionamento a breve termine in modalità fase aperta.

Di norma, l'autorichiusura non viene utilizzata su linee esclusivamente via cavo.

Le linee ad alta tensione funzionano con correnti di carico elevate, il che richiede l'uso di protezioni con caratteristiche speciali. Sulle linee di transito che possono essere sovraccaricate, di norma, viene utilizzata la protezione distanziale per isolare efficacemente dalle correnti di carico. Sulle linee senza uscita, in molti casi, è possibile utilizzare la protezione corrente. Di norma, le protezioni non possono intervenire durante i sovraccarichi. La protezione da sovraccarico, se necessario, viene eseguita su dispositivi speciali.

Secondo il PUE, i dispositivi di prevenzione del sovraccarico devono essere utilizzati nei casi in cui la durata ammissibile del flusso di corrente per l'apparecchiatura è inferiore a 1020 minuti. La protezione dal sovraccarico dovrebbe agire sullo scarico delle apparecchiature, sull'interruzione del transito, sullo scollegamento del carico e, ultimo ma non meno importante, sullo scollegamento delle apparecchiature sovraccariche.

Le linee ad alta tensione hanno solitamente una lunghezza considerevole, il che complica la ricerca della posizione del guasto. Pertanto, le linee devono essere dotate di dispositivi che determinino la distanza dal punto danneggiato. Secondo i materiali della direttiva CIS, le linee con una lunghezza di 20 km o più dovrebbero essere dotate di armi di distruzione di massa.

Un ritardo nella disconnessione di un cortocircuito può portare all'interruzione della stabilità del funzionamento in parallelo delle centrali elettriche; a causa di una caduta di tensione a lungo termine, l'apparecchiatura potrebbe arrestarsi e il processo di produzione potrebbe essere interrotto; ulteriori danni alla linea su cui si trova il potrebbe verificarsi un cortocircuito. Pertanto, su tali linee vengono spesso utilizzate protezioni che disattivano i cortocircuiti in qualsiasi punto senza ritardo. Possono essere protezioni differenziali installate alle estremità della linea e collegate tramite un canale ad alta frequenza, conduttore o ottico. Possono essere protezioni ordinarie, accelerate alla ricezione di un segnale di abilitazione, oppure rimozione di un segnale di blocco dal lato opposto.

La protezione in corrente e a distanza viene solitamente eseguita per fasi. Il numero di passaggi è almeno 3, in alcuni casi sono necessari 4 o anche 5 passaggi.

In molti casi, tutta la protezione necessaria può essere implementata sulla base di un unico dispositivo. Tuttavia, il guasto di questo dispositivo lascia l'apparecchiatura non protetta, il che è inaccettabile. Pertanto, è consigliabile effettuare la protezione delle linee ad alta tensione da 2 set. Il secondo set è di backup e può essere semplificato rispetto a quello principale: non dispone di richiusura automatica, armi di distruzione di massa, ha un numero inferiore di stadi, ecc. Il secondo gruppo deve essere alimentato da un altro interruttore automatico ausiliario e da un gruppo di trasformatori di corrente. Se possibile, alimentato da una batteria e da un trasformatore di tensione diversi, agire su un solenoide di sgancio dell'interruttore separato.

I dispositivi di protezione della linea ad alta tensione devono tenere conto della possibilità di guasto dell'interruttore e disporre di un dispositivo di protezione contro la rottura dell'interruttore, integrato nel dispositivo stesso o organizzato separatamente.

Per analizzare l'incidente e il funzionamento della protezione e dell'automazione dei relè, è necessaria la registrazione sia dei valori analogici che dei segnali discreti durante gli eventi di emergenza.

Pertanto, per le linee ad alta tensione, i kit di protezione e automazione devono svolgere le seguenti funzioni:

Protezione contro i cortocircuiti fase-fase e verso terra.

Richiusura automatica monofase o trifase.

Protezione da sovraccarico.

LIVELLO

Determinazione della posizione del danno.

Oscillografia di correnti e tensioni, nonché registrazione di segnali discreti di protezione e automazione.

I dispositivi di protezione devono essere ridondanti o duplicati.

Per le linee dotate di interruttori con controllo di fase, è necessario disporre di una protezione contro il funzionamento a fase aperta, che agisce per disconnettere i propri interruttori e quelli adiacenti, poiché il funzionamento a fase aperta a lungo termine non è consentito nelle reti CIS.

7.2. CARATTERISTICHE DI CALCOLO CORRENTI E TENSIONI IN CORTO CIRCUITI

Come affermato nel cap. 1, nelle reti con neutro messo a terra occorre tenere conto di due ulteriori tipologie di cortocircuito: guasti a terra monofase e bifase.

I calcoli delle correnti e delle tensioni durante i cortocircuiti verso terra vengono eseguiti utilizzando il metodo dei componenti simmetrici, vedere il capitolo. 1. Questo è importante, tra l'altro, perché le protezioni utilizzano componenti simmetrici, che sono assenti nelle modalità simmetriche. L'utilizzo di correnti negative e omopolari consente di non regolare la protezione contro la corrente di carico e di avere una regolazione della corrente inferiore alla corrente di carico. Ad esempio, per la protezione contro i guasti a terra, l'uso principale è la protezione di corrente omopolare, che è inclusa nel filo neutro dei trasformatori di corrente collegati a tre stelle.

Quando si utilizza il metodo dei componenti simmetrici, il circuito equivalente per ciascuno di essi viene redatto separatamente, quindi vengono collegati insieme nel punto del cortocircuito. Ad esempio, creiamo un circuito equivalente per il circuito in Fig. 7.1.

Sistema X1. =15Ohm
Sistema X0 =25Ohm	L1 25 km AS-120	L2 35 km AS-95

T1 – 10000/110

Regno Unito = 10,5 T2 – 16000/110 Regno Unito = 10,5

Riso. 7.1 Esempio di rete per realizzare un circuito equivalente in componenti simmetrici

Quando si calcolano i parametri di una linea da 110 kV e oltre per un circuito equivalente, la resistenza attiva della linea viene solitamente trascurata. La reattanza induttiva di sequenza positiva (X 1 ) della linea secondo i dati di riferimento è pari a: AC-95 - 0,429 Ohm per km, AC-120 - 0,423 Ohm per km. Resistenza sequenza zero per una linea con torsi in cavo d'acciaio

stessi sono uguali a 3 X 1 cioè rispettivamente 0,429 3 = 1,287 e 0,423 3 = 1,269.

Definiamo i parametri della linea:

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

Determiniamo i parametri del trasformatore:

T1 10000kVA.

X 1 T 1 = 0,105 1152 10 = 138 Ohm;

X 1 T 2 = 0,105 1152 16 = 86,8 Ohm; X0T2 = 86,8 Ohm

La resistenza della sequenza negativa in un circuito equivalente è uguale alla resistenza della sequenza positiva.

Di solito si presuppone che la resistenza di sequenza zero dei trasformatori sia uguale alla resistenza di sequenza positiva. X1T = X0T. Il trasformatore T1 non è incluso nel circuito equivalente a sequenza zero, poiché il suo neutro non è messo a terra.

Elaboriamo uno schema di sostituzione.

X1C =X2C =15 Ohm

X1Л1 =X2Л1 =10,6 Ohm

X1Л2 =X2Л1 =15,1 Ohm

X0C =25 Ohm

X0Л1 =31,7 Ohm

X0Л2 =45,05 Ohm

X1T1 =138Ohm

X1T2 =86,8 Ohm

X0T2 =86,8Ohm

Il calcolo dei cortocircuiti trifase e bifase viene eseguito nel modo consueto, vedere tabella 7.1. Tabella 7.1

	resistenza fino a mese			Cortocircuito trifase			Cortocircuito bifase
	ta cortocircuito 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

Per calcolare le correnti di guasto verso terra è necessario utilizzare il metodo delle componenti simmetriche.Secondo questo metodo, le resistenze equivalenti di sequenza positiva, negativa e omopolare vengono calcolate rispetto al punto di guasto e sono collegate in serie nel circuito equivalente per singolo guasti a terra bifase Fig. 7.2, e in serie/parallelo per guasti bifase a terra Fig. 7.2, b.

X1E

X2E

X0E

X1E

X2E

X0E I0

Io 0b

Riso. 7.2. Schema elettrico per il collegamento di resistenze equivalenti di sequenza positiva, negativa e zero per il calcolo delle correnti di cortocircuito verso terra:

a) – monofase; b) – bifase; c) – distribuzione delle correnti omopolare tra due punti neutri di terra.

Calcoliamo il guasto a terra, vedi tabelle 7.2, 7.3.

Il circuito di sequenza positiva e negativa è costituito da un ramo: dalla fonte di alimentazione al cortocircuito. Nel circuito omopolare ci sono 2 rami dai neutri messi a terra, che sono sorgenti di corrente di cortocircuito e devono essere collegati in parallelo nel circuito equivalente. La resistenza dei rami collegati in parallelo è determinata dalla formula:

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

La distribuzione della corrente lungo i rami paralleli è determinata dalle formule:

io a = io E X E X a; Io = I E X E

Tabella 7.2 Correnti di cortocircuito monofase

X1E

X2E

X0 E = X0 a //X0 b *

LUI

Ikz1

Iкз2

Ikz0

Ikz0 a *

Iкз0 b

Cortocircuito

I1+I2+I0

*Nota. La resistenza di due sezioni collegate in parallelo del circuito a sequenza zero viene determinata utilizzando la formula 7.1.

**Nota. La corrente è distribuita tra due sezioni della sequenza zero secondo la formula 7.2.

Tabella 7.3 Correnti di cortocircuito bifase verso terra

	X1E	X2E	X0 E *	X0-2 E** =	LUI	Io KZ1	Cortocircuito 2***	Io KZ0	Cortocircuito 0 a ****	I KZ0 b	IKZ *****≈
				X0E //X2							I1 +½ (I2 +I0)

*Nota. La resistenza di due sezioni del circuito omopolare collegate in parallelo viene determinata utilizzando la formula 7.1; il calcolo viene eseguito nella Tabella 7.2.

**Nota. La resistenza di due resistenze negative e di sequenza zero collegate in parallelo viene determinata utilizzando la formula 7.1.

***Nota. La corrente è distribuita tra due resistenze negative e di sequenza zero secondo la formula 7.2.

****Nota. La corrente è distribuita tra due sezioni della sequenza zero secondo la formula 7.2.

*****Nota. La corrente di un cortocircuito bifase verso terra è indicata da una formula approssimativa, il valore esatto è determinato geometricamente, vedere sotto.

Determinazione delle correnti di fase dopo il calcolo delle componenti simmetriche

In un cortocircuito monofase tutta la corrente di cortocircuito scorre nella fase danneggiata; nelle restanti fasi non circola corrente. Le correnti di tutte le sequenze sono uguali tra loro.

Per rispettare tali condizioni, le componenti simmetriche sono disposte come segue (Fig. 7.3):

Ia 1

Ia2

io a 0 io b 0 io c 0

Io 0

Ia2

Ib1

IC2

Ia 1

IC1

Ib2

Correnti continue

Correnti inverse

Correnti zero

IC1

Ib1

Ic0

Ib0

sequenziale

sequenziale

sequenziale

IC2

Ib2

Fig.7.3. Diagrammi vettoriali per componenti simmetrici con cortocircuito monofase

Per un cortocircuito monofase le correnti sono I1 = I2 = I0. Nella fase danneggiata sono uguali in grandezza e coincidono in fase. Nelle fasi non danneggiate, le correnti uguali di tutte le sequenze formano un triangolo equilatero e la somma risultante di tutte le correnti è 0.

Con un cortocircuito bifase verso terra, la corrente in una fase non danneggiata è zero. La corrente di sequenza positiva è uguale alla somma delle correnti di sequenza zero e negativa con segno opposto. Sulla base di queste disposizioni, costruiamo le correnti delle componenti simmetriche (Fig. 7.4):

Ia 1

Ia 1

Ia2

Iс 2

Ib2

Io 0

io a 0 io b 0 io c 0

Iс 2

Ib2

Iс 1

Ib1

Ia2

Ic0

Iс 1

Ib1

Ib0

Riso. 7.4 Diagrammi vettoriali delle componenti simmetriche delle correnti di guasto bifase verso terra

Dal diagramma costruito si può vedere che le correnti di fase durante i guasti a terra sono piuttosto difficili da costruire, poiché l'angolo della corrente di fase differisce dall'angolo dei componenti simmetrici. Dovrebbe essere costruito graficamente o utilizzare proiezioni ortogonali. Tuttavia, con sufficiente precisione per la pratica, il valore corrente può essere determinato utilizzando una formula semplificata:

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

Le correnti nella Tabella 7.3 vengono calcolate utilizzando questa formula.

Se confrontiamo le correnti di cortocircuito bifase verso terra secondo la Tabella 7.3 con le correnti di cortocircuito bifase e trifase secondo la Tabella 7.1, possiamo concludere che le correnti di cortocircuito bifase -circuito verso terra sono leggermente inferiori alla corrente di un cortocircuito bifase verso terra, pertanto la sensibilità della protezione dovrebbe essere determinata dalla corrente di un cortocircuito bifase. Le correnti di cortocircuito trifase sono corrispondentemente più elevate delle correnti di cortocircuito bifase

terra, quindi la determinazione della corrente di cortocircuito massima per realizzare la protezione viene effettuata utilizzando un cortocircuito trifase. Ciò significa che per i calcoli della protezione non è necessaria la corrente di cortocircuito bifase verso terra e non è necessario contarla. La situazione cambia leggermente quando si calcolano le correnti di cortocircuito sui bus di potenti centrali elettriche, dove la resistenza di sequenza negativa e omopolare è inferiore alla resistenza di sequenza diretta. Ma questo non ha nulla a che fare con le reti di distribuzione e per le centrali elettriche le correnti vengono calcolate su un computer utilizzando un programma speciale.

7.3 ESEMPI DI SELEZIONE DI ATTREZZATURE PER LINEE CIECO 110-220 kV

Schema 7.1. Linea aerea senza uscita 110–220 kV. Non c'è alimentazione da PS1 e PS2. T1 PS1 è collegato tramite un separatore e un cortocircuito. T1 PS2 si accende tramite un interruttore. Il lato neutro dell'HV T1 PS2 è collegato a terra, mentre nel PS1 è isolato. Requisiti minimi di protezione:

Opzione 1 . È necessario utilizzare la protezione contro i cortocircuiti tra fasi a tre stadi (il primo stadio, senza temporizzazione, è predisposto contro i cortocircuiti sui bus AT PS2, il secondo, con breve temporizzazione, contro i cortocircuiti sui i bus BT PS1 e PS2, il terzo stadio è la massima protezione). Protezione contro i guasti a terra - 2 stadi (il primo stadio, senza temporizzazione, è dissintonizzato dalla corrente inviata ai bus dal trasformatore a terra PS2, il secondo stadio con temporizzazione, garantendo il coordinamento con le protezioni di rete esterne, ma non desintonizzato dalla corrente di cortocircuito inviata dal trasformatore PS2). È necessario applicare un autorichiuditore a due scatti o una tantum. Le fasi sensibili devono essere accelerate durante la richiusura. Le protezioni attivano un guasto dell'interruttore della sottostazione di fornitura. Ulteriori requisiti includono la protezione contro la mancanza di fase, la determinazione della posizione di un guasto su una linea aerea e il monitoraggio della vita dell'interruttore.

Opzione 2. A differenza della prima, la protezione contro i guasti a terra è direzionale, il che permette di non essere regolata dalla corrente di cortocircuito inversa e, quindi, di effettuare una protezione più sensibile e senza ritardo temporale. In questo modo è possibile proteggere l'intera linea senza alcun ritardo temporale.

Nota: Questo e gli esempi successivi non forniscono raccomandazioni precise sulla scelta delle impostazioni di protezione; i riferimenti all’impostazione della protezione vengono utilizzati per giustificare la scelta dei tipi di protezione. In condizioni reali può essere applicata una diversa impostazione di protezione, che è quella che deve essere determinata durante una specifica progettazione. Le protezioni possono essere sostituite da altri tipi di dispositivi di protezione aventi caratteristiche adeguate.

Il set di protezioni, come già accennato, dovrebbe essere composto da 2 set. La protezione può essere implementata su 2 dispositivi selezionati tra:

MiCOM P121, P122, P123, P126, P127 di ALSTOM,

F60, F650 della GE

due relè REF 543 di ABB – selezionati 2 modifiche adeguate,

7SJ 511, 512, 531, 551 SIEMENS – selezionabile 2 modifiche adeguate,

due relè SEL 551 della SEL.

Schema 7.2. Transito ad anello aperto presso la sottostazione 3.

Una linea aerea a doppia spira entra nella sottostazione 2, le cui sezioni funzionano in parallelo. È possibile trasferire il taglio su PS2 in modalità riparazione.

IN In questo caso, l'interruttore della sezione su PS3 è attivato. Il transito viene chiuso solo per il tempo di commutazione e, nella scelta della protezione, non si tiene conto del suo cortocircuito. Un trasformatore con neutro messo a terra è collegato alla sezione 1 di PS3. Non esiste alcuna fonte di corrente per un cortocircuito monofase nelle sottostazioni 2 e 3. Pertanto la protezione lato non potenza funziona solo in “cascata”, dopo che è stata sezionata la linea lato potenza. Nonostante la mancanza di alimentazione dal lato opposto, la protezione deve essere direzionale sia per i guasti a terra che per i cortocircuiti tra fasi. Ciò consente al lato ricevente di identificare correttamente la linea danneggiata.

IN In generale, per fornire una protezione selettiva con tempi di ritardo brevi, soprattutto su linee corte, è necessario utilizzare una protezione a quattro stadi, le cui impostazioni sono selezionate come segue: 1 stadio viene regolato dal cortocircuito

V fine della linea, il 2° stadio è coordinato con il primo stadio della linea parallela in cascata e il primo stadio della linea adiacente, il 3° stadio è coordinato con i secondi stadi di tali linee aeree. Quando si coordina la protezione con una linea adiacente, viene presa in considerazione quella con due modalità: nella prima sezione - 1 linea aerea, nella seconda sezione - 2, il che irruvidisce notevolmente la protezione. Queste tre fasi proteggono la linea e l'ultima, la 4a fase, riserva l'area adiacente. Quando si coordinano le protezioni nel tempo, si tiene conto della durata del guasto per guasto dell'interruttore, il che aumenta il ritardo temporale delle protezioni coordinate per la durata del guasto per guasto dell'interruttore. Quando si scelgono le impostazioni di protezione corrente, queste devono essere adattate al carico totale delle due linee, poiché una delle linee aeree parallele può spegnersi in qualsiasi momento e l'intero carico sarà collegato a una linea aerea.

IN Nell'ambito dei dispositivi di protezione entrambi i gruppi di protezioni devono essere direzionali. È possibile applicare le seguenti opzioni di protezione:

MiCOM, P127 e P142 di ALSTOM,

F60 e F650 di GE,

due relè REF 543 di ABB: sono selezionate le modifiche direzionali,

relè 7SJ512 e 7SJ 531 della SIEMENS,

due relè SEL 351 della SEL.

In alcuni casi, per ragioni di sensibilità, di dissintonizzazione dalle correnti di carico o per garantire un funzionamento selettivo, potrebbe essere necessario l'utilizzo di un telecomando

Z = LZ

protezione personale. A questo scopo una delle protezioni viene sostituita con una remota. La protezione della distanza può essere applicata:

MiCOM P433, P439, P441 di ALSTOM,

D30 di GE,

REL 511 di ABB: vengono selezionate le modifiche direzionali,

relè 7SA 511 o 7SA 513 della SIEMENS,

relè SEL 311 da SEL.

7.4. PROTEZIONE REMOTA

Scopo e principio di funzionamento

La protezione a distanza è una protezione direzionale o non direzionale complessa con relativa selettività, realizzata utilizzando relè a resistenza minima che rispondono alla resistenza di linea al punto di guasto, che è proporzionale alla distanza, cioè distanze. Da qui il nome protezione della distanza (DP). Le protezioni a distanza rispondono ai guasti fase per fase (ad eccezione dei guasti basati su microprocessore). Per il corretto funzionamento della protezione distanziometrica è necessario disporre di circuiti di corrente provenienti dal collegamento del TA e di circuiti di tensione dal TV. In assenza o malfunzionamento dei circuiti di tensione, è possibile un funzionamento eccessivo del telecomando durante un cortocircuito nelle aree adiacenti.

Nelle reti a configurazione complessa con più alimentazioni, la protezione di massima corrente semplice e direzionale (NTZ) non può garantire la disattivazione selettiva dei cortocircuiti. Quindi, ad esempio, con un cortocircuito su W 2 (Fig. 7.5), NTZ 3 dovrebbe agire più velocemente di RZ I, e con un cortocircuito su W 1, al contrario, NTZ 1 dovrebbe agire più velocemente di RZ 3. Questi requisiti contraddittori non possono essere soddisfatti con l'aiuto di NTZ. Inoltre, MTZ e NTZ spesso non soddisfano i requisiti di velocità e sensibilità. La disattivazione selettiva dei cortocircuiti in reti ad anello complesse può essere ottenuta utilizzando la protezione relè remota (RD).

Il ritardo DZ t 3 dipende dalla distanza (distanza) t 3 = f (L PK) (Fig. 7.5) tra

il luogo di installazione della protezione relè (punto P) e il punto di cortocircuito (K), cioè L PK, e aumenta con l'aumentare di questo

esima distanza. Il telerilevamento più vicino al sito danneggiato ha un ritardo temporale più breve rispetto al telerilevamento più distante.

Ad esempio, durante un cortocircuito nel punto K1 (Fig. 7.6), D32, situato più vicino al sito del guasto, funziona con un ritardo inferiore rispetto al più distante D31. Se si verifica un cortocircuito anche nel punto K2, la durata d'azione di D32 aumenta e il cortocircuito viene disattivato selettivamente dalla protezione di telerilevamento più vicina al luogo del danno.

L'elemento principale del controllo remoto è l'elemento di misurazione remota (MR), che determina la distanza del cortocircuito dal luogo di installazione della protezione del relè. I relè di resistenza (PC) vengono utilizzati come DO, reagendo alla resistenza totale, reattiva o attiva della sezione danneggiata della linea elettrica (Z, X, R).

La resistenza della fase della linea elettrica dal luogo di installazione del relè P al punto di cortocircuito (punto K) è proporzionale alla lunghezza di questo tratto, poiché il valore della resistenza al punto di cortocircuito è pari alla lunghezza

sezione moltiplicata per la resistività della linea: sp. .

Pertanto, il comportamento dell'elemento remoto che reagisce alla resistenza della linea dipende dalla distanza dal punto del guasto. A seconda del tipo di resistenza a cui reagisce il DO (Z, X o R), il DZ si divide in RE di resistenza totale, reattiva e attiva. Relè resistivi utilizzati nel controllo remoto per determinare il co-

resistenza Z PK al punto di cortocircuito, controllare la tensione e la corrente nella posizione del telecomando (Fig. 7.7.).

∆ – protezione della distanza

A I terminali PC vengono forniti con valori secondari U P e I P da TN e CT. Il relè è progettato in modo che il suo comportamento dipenda generalmente dal rapporto tra U P e I P . Questo rapporto è una certa resistenza Z P . Durante il cortocircuito Z P = Z PK , e per determinati valori di Z PK , viene attivato PC; reagisce ad una diminuzione di Z P, poiché durante un corto circuito U P diminuisce

cambia e IP aumenta. Il valore più alto al quale funziona il PC è chiamato resistenza operativa del relè Z cp.

Z p = U p I p ≤ Z cp

Per garantire la selettività nelle reti di configurazione complessa su linee elettriche con alimentazione bilaterale, i guasti devono essere direzionati, agendo quando l'energia di cortocircuito viene diretta dai bus alle linee elettriche. La direzionalità dell'azione del guasto è assicurata con l'ausilio di RNM aggiuntivi o con l'utilizzo di PC direzionali in grado di rispondere alla direzione della potenza del guasto.

			Caratteristiche della dipendenza dal tempo
	Riso. 7.7. Collegamento di circuiti attuali e	nessuna protezione a distanza t = f (L
	resistenza del relè di tensione
		a – inclinato; b – a gradini; c – combinato
	Caratteristiche del ritardo temporale	protezione della distanza

La dipendenza del tempo di azione DS dalla distanza o resistenza dal luogo del guasto t 3 = f (L PK) o t 3 = f (Z PK) è chiamata caratteristica di ritardo DS. Per ah-

In base alla natura di questa dipendenza, i PD sono divisi in tre gruppi: con caratteristiche crescenti (inclinate) del tempo di azione, caratteristiche graduali e combinate

(Fig. 7.8). I PD a gradini funzionano più velocemente dei PD con caratteristiche inclinate e combinate e, di norma, hanno una progettazione più semplice. Il telerilevamento con una caratteristica graduale della produzione ChEAZ veniva solitamente effettuato con tre fasi temporali, corrispondenti a tre zone di azione del telerilevamento (Fig. 7.8, b). Le moderne protezioni a microprocessore hanno 4, 5 o 6 livelli di protezione. I relè con caratteristica inclinata sono stati sviluppati appositamente per le reti di distribuzione (ad esempio DZ-10).

Principi di protezione selettiva della rete mediante dispositivi di protezione a distanza

Sulle linee elettriche con alimentazione bifacciale, i PD sono installati su entrambi i lati di ciascuna linea elettrica e devono agire nel convogliare la potenza dai bus alla linea elettrica. I relè remoti che funzionano in una direzione di potenza devono essere coordinati tra loro in termini di tempo e area di copertura in modo da garantire la disattivazione selettiva del cortocircuito. Nello schema in esame (Fig. 7.9.), D31, telerilevamento, D35 e D36, D34, D32 sono coerenti tra loro.

Tenendo conto del fatto che i primi stadi del telecontrollo non sono temporizzati (t I = 0), a seconda della condizione di selettività, non dovrebbero funzionare al di fuori della linea elettrica protetta. In base a ciò, la lunghezza del primo stadio, che non ha un ritardo temporale (t I = 0), è considerata inferiore alla lunghezza della linea elettrica protetta e solitamente è 0,8–0,9 volte la lunghezza della linea elettrica. Il resto dell'elettrodotto protetto e gli autobus della cabina opposta sono coperti dal secondo stadio di protezione di tale elettrodotto. La durata e il ritardo del secondo stadio sono coerenti (di solito) con la durata e il ritardo del primo stadio del telerilevamento della sezione successiva. Ad esempio, il secondo studente

Fig.7.9 Coordinamento dei ritardi temporali della protezione del relè remoto con una caratteristica di gradino:

∆ z – errore relè distanza; ∆ t – livello di selettività

L'ultimo terzo stadio della protezione remota è un backup, la sua lunghezza è scelta dalla condizione di copertura della sezione successiva, in caso di guasto della sua protezione protettiva o dell'interruttore automatico. Tempo di esposizione

Il valore viene assunto come ∆ t più lungo della durata della seconda o terza zona di telerilevamento della sezione successiva. In questo caso l'area di copertura della terza fase dovrà essere costruita a partire dalla fine della seconda o terza zona del tratto successivo.

Struttura di protezione della linea mediante protezione a distanza

Nei sistemi di alimentazione domestici, DZ viene utilizzato per l'azione durante i cortocircuiti interfase e per l'azione durante i cortocircuiti monofase viene utilizzata una protezione da sovracorrente a sequenza zero (NP) più semplice a gradini. La maggior parte delle apparecchiature a microprocessore dispongono di una protezione a distanza valida per tutti i tipi di danni, compresi i guasti a terra. Il relè di resistenza (RS) è collegato tramite VT e CT alle tensioni primarie in ingresso

l'inizio della linea elettrica protetta. Tensione secondaria ai terminali del PC: U p = U pn K II e corrente secondaria: I p = I pn K I.

La resistenza sui terminali di ingresso del relè è determinata dall'espressione.

In conformità con i requisiti del PUE, il volume dei dispositivi di protezione del relè della linea elettrica è determinato dal livello di tensione nominale.

Le linee da 110 kV e superiori sono realizzate con un neutro messo a terra. Per una linea 110-500 kV devono essere previsti dispositivi di protezione a relè contro i guasti a terra multifase e monofase.

Per proteggersi dai guasti multifase, è installata la protezione a distanza e TO è installato come backup.

La protezione contro i cortocircuiti viene effettuata utilizzando un trasformatore di corrente a sequenza zero e funziona dalla corrente capacitiva sul segnale.

Blocca BMRZ-KL

Scopo del blocco BMRZ-KL.

L'unità di protezione relè digitale BMRZ-KL è progettata per svolgere le funzioni di protezione relè, automazione, controllo, misurazione e segnalazione di cavi e linee elettriche aeree, sottostazioni di distribuzione e centrali elettriche e protezione di motori elettrici. È stata implementata la funzione di determinazione della posizione di un guasto (LMP), calcolando la distanza in chilometri dalla posizione di un cortocircuito bifase o trifase sulle linee elettriche. La presenza di diramazioni su una linea multiterminale comporta un aumento dell'errore OMP. Per calcolare la distanza dalla posizione del guasto, vengono utilizzati i seguenti parametri:

· reattanza specifica della linea (Ohm/km), che viene impostata dal consumatore sotto forma di impostazione durante la configurazione del BMRZ-KL;

· valori di corrente e tensione dell'anello di cortocircuito ottenuti dagli oscillogrammi del processo di emergenza.

La corrente e la tensione nel circuito di cortocircuito vengono registrate nella sezione dell'oscillogramma con le grandezze elettriche stabilite. Se durante un incidente un cortocircuito bifase si trasforma in un cortocircuito trifase, vengono calcolate le distanze medie dal punto di cortocircuito. In questo caso, una diminuzione dell'affidabilità del risultato WMD si riflette sul display del BMRZ-KL sotto forma del messaggio "Il risultato è instabile". La precisione del calcolo della distanza dalla posizione del guasto è proporzionale agli errori dei trasformatori di misurazione della corrente e della tensione e alla precisione dell'impostazione dei parametri della linea protetta. Il risultato dell'OMF non dipende dalla resistenza di transizione nel punto del cortocircuito. Le imprecisioni nella determinazione dei parametri di linea hanno un impatto significativamente maggiore sulle armi di distruzione di massa. Se le armi di distruzione di massa non sono possibili, ad esempio quando le protezioni vengono attivate senza ritardo, la distanza dal luogo del danno non viene visualizzata.

Il blocco BMRZ-KL fornisce l'assegnazione gratuita di ingressi e uscite discreti di backup. Il blocco implementa due opzioni per la protezione dai pericoli:

· protezione direzionale con controllo della direzione dell'energia omopolare (analogica a ZZP - 1M e ZNZ);

· registrazione del valore efficace della somma delle armoniche superiori nella corrente 3 I® (analogo a USZ-3M).

Il secondo metodo è efficace nelle reti con neutro compensato e può essere utilizzato per disconnettere automaticamente o manualmente un alimentatore danneggiato, riducendo drasticamente i tempi di risoluzione dei problemi. Quando le unità BMRZ-KL vengono combinate in un sistema di controllo automatizzato, le informazioni sui valori delle armoniche superiori 3I® in tutti gli alimentatori della sezione del quadro appaiono sul computer dell'operatore di relè o del dispatcher della sottostazione 1-2 s dopo il verificarsi dell'errore colpa.

L'unità BMRZ-KL è disponibile in quattro versioni, che differiscono per canale di comunicazione e tensione operativa.

Funzioni del blocco BMRZ-KL.

· Protezione da massima corrente direzionale a tre stadi (MTZ) con avviamento a tensione combinata. Per ogni fase, le impostazioni vengono selezionate individualmente.

· Protezione direzionale contro i guasti a terra monofase (SFG) con avviamento basato su corrente e tensione omopolare. Registrazione delle armoniche superiori della corrente 3I®.

· Protezione di minima tensione (MVP) con controllo di due tensioni lineari e tensione di sequenza inversa, con possibilità di blocco all'avvio del primo e del secondo stadio della protezione di massima corrente.

· Protezione contro lo squilibrio e la mancanza di fase dell'alimentatore (ZOP) con controllo della corrente di sequenza inversa, nonché I 2 / I 1 .

· Ridondanza in caso di guasto dell'interruttore.

· Riavvio automatico.

· Esecuzione di comandi per lo scarico automatico della frequenza e il riavvio automatico in base alla frequenza.

· Oscillografia automatica dei processi incidentali. (63 forme d'onda)

· Memoria degli eventi di emergenza.

· Conteggio degli impulsi dei contatori elettrici attivi e reattivi (contabilità tecnica).

· Misurazione dei parametri di rete.

· Auto diagnosi.

· Due programmi di impostazione.

Protezione a distanza BMRZ-LT

La protezione distanziale a tre stadi (DZ) con zona di risposta quadrangolare per tutti e tre gli stadi (o zona di risposta quadrangolare per i primi due stadi e risposta triangolare per il terzo) ha la funzione di proteggere le linee aeree (blocco di linea aerea - trasformatore) da cortocircuiti fase-fase senza guasti verso terra ed è realizzato con tre resistenze a relè in ogni stadio, collegate ai circuiti AB, BC, CA.

La protezione di corrente a sequenza zero a quattro stadi con ritardi temporali indipendenti è progettata per funzionare durante guasti a terra monofase e bifase. Le prime tre fasi possono essere eseguite con desintonizzazione dalla corrente di spunto della corrente magnetizzante del trasformatore di potenza. Qualsiasi fase può essere configurata dall'utente utilizzando le chiavi software:

Non direzionale;

Direzionale, con controllo di un relè di abilitazione della direzione di potenza a sequenza zero;

Direzionale, con controllo di un relè di blocco della direzione dell'alimentazione omopolare;

Protezione da sovracorrente

La protezione di corrente a tre stadi può essere configurata dall'utente tramite chiavi software: - non direzionale; - direzionale con autorizzazione o blocco in base ai segnali del relè di direzione dell'alimentazione; - con attivazione combinata in base alla tensione (U e U2); Lo stadio di protezione corrente con circuito di avvio a tensione fantasma è progettato per il backup a lungo raggio durante un cortocircuito sul lato a bassa tensione dietro i trasformatori e per monitorare l'autoavvio riuscito del carico rimanente dopo che il cortocircuito è stato disconnesso dalla protezione dietro il trasformatore.

Protezione dalla perdita di fase

La protezione da squilibrio e perdita di fase può essere configurata dall'utente utilizzando le chiavi software:

Non direzionale;

Con controllo della direzione della potenza in sequenza negativa;

Con controllo della direzione della potenza a sequenza zero.

Ridondanza in caso di guasto dell'interruttore automatico (CBF)

Il segnale "LVF" viene emesso un tempo specificato dopo l'emissione del segnale di apertura dell'interruttore mantenendo la corrente attraverso la connessione disconnessa dalla protezione. L'algoritmo di guasto per guasto dell'interruttore è progettato per controllare la posizione dell'interruttore. Impostazioni del tempo: da 0,10 a 1,00 s, passo 0,01 s.

Richiusura automatica (AR)

Il blocco prevede una doppia richiusura automatica. Il primo e il secondo ciclo di autorichiusura possono essere disabilitati indipendentemente l'uno dall'altro utilizzando le chiavi software. La richiusura automatica può essere bloccata quando interviene l'interruttore e è presente una tensione di 3Uo (massa nella rete).

Protezione multifase

Usiamo la manutenzione come protezione principale

Corrente di protezione

Corrente operativa del relè

Fattore di sensibilità

Pertanto la protezione non soddisfa le condizioni di sensibilità

Secondo il PUE, la protezione della corrente di passo dovrebbe essere installata su linee singole con alimentazione unidirezionale da guasti multifase. Se tali protezioni non soddisfano i requisiti di sensibilità o velocità di arresto, è necessario prevedere una protezione a distanza graduale. In quest'ultimo caso, come protezione aggiuntiva, si consiglia di utilizzare l'interruzione di corrente senza ritardo.

Protezione a distanza

Metto in scena

Trovare la resistenza di risposta del primo stadio di protezione

Resistenza di linea (90%)

Resistenza del trasformatore

Resistenza di risposta del relè

II Fase

Resistenza di linea (10%)

Resistenze motore:

dove è la resistenza subtransitoria, 0,2.

Tempo di risposta della protezione

III Stadio

Resistenza alla risposta della protezione

Resistenza operativa del relè secondo la formula (3.7)

Fattore di sensibilità della protezione come principale

Protezione dai guasti a terra

Eseguito utilizzando TTNP

Determinazione della corrente capacitiva delle linee aeree

Corrente capacitiva specifica del filo AC 70 - 0,045 A/km

Corrente di protezione dai guasti a terra

Corrente di guasto verso terra per linee aeree

Controllo della sensibilità

Pertanto la protezione soddisfa le condizioni di sensibilità

Selezione di una fonte di corrente operativa

Utilizziamo batterie ricaricabili come fonte di corrente operativa, ad es. Utilizziamo fonti di corrente operativa costante. Il vantaggio principale è l'indipendenza dalla modalità operativa e dallo stato della rete primaria. Pertanto, la corrente operativa diretta è più affidabile durante le interruzioni della rete.

Sottostazione 110 kV Complesso di carbone con ingressi di linee elettriche 110 kV. Progettazione esecutiva della protezione e dell'automazione dei relè

2 Principali soluzioni tecniche

2.1 Protezione e automazione dei relè

2.1.1 Protezione relè e automazione del trasformatore di potenza
2.1.2 Protezione VV-10 kV
2.1.3 Protezione delle connessioni 10 kV
2.1.4 Protezione SV-10 kV
2.1.5 Protezione contro l'arco elettrico 10 kV
2.1.6 Protezione logica dei bus a 10 kV
2.1.7 Dispositivo di backup per guasto dell'interruttore automatico da 10 kV
2.1.8 Diffusione automatica della frequenza (AFS)

2.2 Automazione del controllo DGR
2.3 Controllo, segnalazione, blocco operativo e alimentazione di circuiti operativi

3 Sviluppo di misure EMC

Cambia scheda di registrazione.

Nota esplicativa

Le principali decisioni tecniche per la creazione di un complesso di protezione e automazione a relè sono state prese sulla base di un incarico per lo sviluppo della documentazione di lavoro dal titolo: "Complesso di carbone sottostazione 110 kV con ingressi della linea elettrica 110 kV".

La composizione quantitativa e qualitativa delle funzioni di protezione e automazione dei relè è conforme ai requisiti della documentazione scientifica e tecnica (PUE, PTE, NTP PS e altri documenti normativi del settore).

2 Principali soluzioni tecniche

Questo progetto prevede la creazione di un complesso di relè di protezione e automazione della sottostazione 110/6,6/6,3 kV “Inaglinsky Coal Complex”, realizzato su un moderno microprocessore (MP)
dispositivi prodotti da LLC NPP "EKRA" (Cheboksary) e LLC "RZA Systems" (Mosca), LLC "NTC Mekhanotronika" (San Pietroburgo).

Si prevede che la ricerca e ristrutturazione dei trasformatori di potenza da 110/6,6/6,3 kV venga eseguita sulla base dei dispositivi MP prodotti da LLC NPP EKRA. Si prevede che la protezione dei relè e l'automazione delle apparecchiature da 6,6 kV e 6,3 kV saranno eseguite sulla base dei dispositivi MP prodotti da RZA Systems LLC.

Si prevede che la protezione delle apparecchiature di manovra da 6,6 kV e 6,3 kV dai guasti da arco elettrico sarà effettuata sulla base del complesso "Duga" prodotto da LLC "NTC Mekhanotronika".

L'installazione degli armadi di protezione e automazione relè da 110 kV, nonché dei sistemi generali di sottostazione CS, alimentazione OBR viene eseguita nella sala dei pannelli relè.

Negli scomparti relè delle celle del quadro sono installati kit di protezione delle connessioni da 6,6 kV e 6,3 kV.
Tutti i dispositivi di protezione relè utilizzati hanno funzioni di oscillografia, registrazione di processi di emergenza e loro successiva memorizzazione in una memoria non volatile. Anche tutti
I dispositivi dispongono di un'interfaccia digitale standard RS-485.

Le soluzioni relative al collegamento agli avvolgimenti secondari di TA e TV sono illustrate nello schema di distribuzione dei TA e TV dei dispositivi ITS, vedere P-15015-021-RZ.2.

Per spiegare il principio di funzionamento del complesso di protezione e automazione dei relè presso la struttura, sono stati realizzati schemi strutturali e funzionali della protezione e dell'automazione dei relè. Gli schemi sono presentati graficamente
materiali P-15015-021-RZ.3.

2.1 Protezione e automazione dei relè

2.1.1 Protezione relè e automazione del trasformatore di potenza
Il progetto prevede l'installazione di armadi del tipo “ШЭ2607 045073”, prodotti da LLC NPP EKRA. Il mobiletto contiene due set:

1°: set di protezione di base un trasformatore a tre avvolgimenti basato su un terminale a microprocessore tipo “BE2704 V045”, che svolge le seguenti funzioni: - protezione della corrente differenziale (DCP) del trasformatore da tutti i tipi di cortocircuiti all'interno della cassa del trasformatore;

MTZ lato AT con possibilità di partenza a tensione combinata lato BT,
- MTZ dei lati BT con possibilità di tensione combinata con partenza dal lato BT,
- protezione da sovraccarico su ciascun lato (OS),
- relè di corrente per il blocco del commutatore sotto carico in caso di sovraccarico,
- protezione del gas del trasformatore e del commutatore sotto carico con monitoraggio dell'isolamento,
- ricevere segnali di processo dal trasformatore,

2°: kit di protezione di backup trasformatore e automazione di controllo
un interruttore basato su un terminale a microprocessore tipo "BE2704 V073" che esegue
le seguenti funzioni:

Protezione MT lato AT con possibilità di avviamento a tensione combinata lato BT;
- controllo automatico dell'interruttore (ACC);
- Protezione del gas del trasformatore e del commutatore sotto carico con monitoraggio dell'isolamento.

Per eseguire le funzioni di regolazione della tensione del trasformatore, è installato
Armadio SHE 2607 157 contenente due set basati sui terminali BE2502A0501 prodotti
LLC centrale nucleare "EKRA" Ogni kit svolge le seguenti funzioni:

Mantenimento automatico della tensione entro limiti specificati;
- controllo dell'azionamento del commutatore sotto carico;
- monitoraggio della posizione del commutatore sotto carico;
- monitoraggio della funzionalità dell'azionamento del commutatore sotto carico.

La protezione dal gas viene utilizzata come protezione sensibile contro i danni interni al trasformatore, reagendo al rilascio di gas derivanti dalla decomposizione dell'olio da parte di un arco elettrico.

La protezione dal gas del trasformatore ha due fasi: la prima fase viene eseguita con un effetto sul segnale con debole formazione di gas, la seconda fase viene eseguita con un effetto senza
tempo di ritardo per lo spegnimento del trasformatore in caso di forte formazione di gas.

È previsto il trasferimento della fase di spegnimento della protezione gas su un segnale. La protezione del gas (relè jet) del contattore del commutatore sotto carico è dotata di uno stadio che interviene senza ritardo per disattivare il trasformatore.

Il funzionamento della protezione del gas del trasformatore e del commutatore sotto carico è assicurato da un set di protezioni del trasformatore principale e da un set di protezione di riserva. I dispositivi di monitoraggio dell'isolamento sono forniti nei circuiti di protezione del gas. Quando il livello di isolamento diminuisce, la protezione gas viene disabilitata e viene emessa una segnalazione di guasto.

2.1.2 Protezione di VV-6,6 kV e VV-6,3 kV

Per la protezione dagli esplosivi è prevista l'installazione nel vano relè della cella dei terminali a microprocessore “RS83-AV2”, che svolgono le seguenti funzioni:

Protezione di massima corrente trifase con ritardo e avviamento a tensione combinata,

- protezione di minima tensione (MVP),
- ricevere un segnale dal telecomando,
- generazione del segnale ATS per l'accensione dell'interruttore sezionale.

2.1.3 Protezione delle connessioni del quadro 6,6 kV e 6,3 kV

Per proteggere le connessioni è prevista l’installazione nei vani relè dei terminali a microprocessore “RS83-A2M” che svolgono le seguenti funzioni:

Protezione di massima corrente trifase con ritardo temporale,
- immissione automatica dell'accelerazione MTZ ogni volta che l'interruttore viene acceso,
- determinazione dell'alimentatore durante i guasti a terra monofase (SFG),
- blocco della protezione del bus logico (LZSh),
- controllo automatico dell'interruttore automatico (ACC),
- ricevere un segnale dal telecomando,
- dispositivo di backup per guasto dell'interruttore (CBF),
- sconnessione dall'AChR e inclusione dal ChAPV.

2.1.4 Protezione SV-6,6 kV e SV-6,3 kV

Per proteggere la SV è prevista l'installazione nei vani relè delle celle SV dei terminali a microprocessore RS83-A20 che svolgono le seguenti funzioni:

MTZ-SV trifase contro i danni fase-fase,
- immissione automatica dell'accelerazione MTZ-SV ogni volta che l'interruttore viene acceso,
- protezione del bus logico (LZSh),
- controllo automatico dell'interruttore automatico (ACC),
- ricevere un segnale dal telecomando;
- dispositivo di backup per guasto dell'interruttore (CBF),
- inserimento automatico della riserva (ATS)

2.1.5 Protezione contro gli archi elettrici delle sbarre da 6,6 kV e 6,3 kV

La protezione dall'arco viene effettuata utilizzando le unità di registrazione "DUGA-O" e l'unità centrale "DUGA-BC" prodotte da LLC "NTC Mekhanotronika". La protezione reagisce alla luce
radiazione da una scarica ad arco ed è realizzata con controllo di corrente. In caso di arco elettrico nel vano ingresso/uscita della cella del collegamento in uscita, "DUGA-O" emette un segnale
ingresso discreto del terminale di protezione che, se è presente corrente attraverso la connessione, spegne il proprio interruttore di inibizione. In caso di guasto d'arco nello scomparto estraibile
elemento o compartimento sbarre di una qualsiasi delle celle, il dispositivo emette un segnale sull'ingresso discreto del blocco "DUGA-BC", il quale, in presenza di segnali di avvio per la protezione contro ingresso e
interruttori sezionali, genera un segnale per spegnere questi interruttori. Quando vengono attivati ​​i sensori d’arco nel vano ingresso/uscita della cella BB-6,6 (6,3) kV, il blocco “DUGA-BC”
genera un segnale per spegnere il trasformatore di potenza e BB-6,6 (6,3) kV; in caso di guasto d'arco nel compartimento fotovoltaico della cella BB-6,6 (6,3) kV, il blocco DUGA-BC genera segnali per
disconnessione del trasformatore di potenza e SV-6,6 (6,3) kV con divieto di trasferimento automatico.

2.1.6 Protezione logica dei bus 6,6 (6,3) kV

Per proteggere i bus da 6,6 (6,3) kV, viene utilizzata la protezione del bus logico, bloccando la protezione ad alta velocità BB-6,6 (6,3) kV durante un cortocircuito sulla connessione in uscita e consentendone il funzionamento durante un cortocircuito sulle sbarre. Il blocco viene effettuato dai segnali "Avvia MTZ" dai dispositivi di protezione della linea in uscita. L'LZSh è assemblato secondo un circuito sequenziale per consentire il controllo dei circuiti LZSh.

2.1.7 Dispositivo di backup per guasto dell'interruttore (CBF)

Si prevede di organizzare un sistema di protezione contro i guasti dell'interruttore da 6,6 (6,3) kV, progettato per disconnettere con un ritardo temporale l'interruttore automatico a monte quando il suo interruttore automatico si guasta.
Il segnale di guasto dell'interruttore viene generato quando la protezione viene attivata e c'è corrente attraverso l'interruttore. Se gli interruttori della linea in uscita da 6,6 (6,3) kV si guastano, viene generato un segnale di guasto dell'interruttore per spegnere l'interruttore di ingresso della sezione bus e l'interruttore sezionale; se l'interruttore sezionale si guasta, viene generato un segnale per spegnere entrambi gli interruttori di ingresso; in caso di guasto dell'interruttore di ingresso della sezione bus, viene generato un segnale per spegnere l'interruttore sezionale e per disconnettere il trasformatore di potenza attraverso il kit di protezione principale. Se l'interruttore del trasformatore da 110 kV si guasta, viene generato un segnale per spegnere il trasformatore da tutti i lati attraverso il set di protezione principale. La disconnessione di un trasformatore danneggiato in caso di guasto dell'interruttore 110 kV viene effettuata dalla protezione delle linee 110 kV.

2.1.8 Diffusione automatica della frequenza (AFS)

Lo scarico automatico della frequenza viene utilizzato per eliminare le carenze di potenza attiva spegnendo automaticamente i consumatori quando la frequenza diminuisce
(AFR) seguito dalla riconnessione automatica delle utenze disconnesse al ripristino della frequenza (FARP). Per implementare queste funzioni, è prevista l'installazione di 2 armadi del tipo “ШЭЭ224 0611” basati sui terminali EKRA 221 0201. Ciascun set fornisce AFR per un totale di 3 code con successivo FAPR (dopo il ripristino della frequenza).

La selezione della coda AFR per il terminale di protezione della linea in uscita viene effettuata tramite uno switch installato nella cella di ciascuna connessione.

2.2 Registrazione degli eventi di emergenza.

Per svolgere le funzioni di registrazione degli eventi di emergenza nella sottostazione, è prevista l'installazione di un armadio del tipo “SEE 233 153” basato sul terminale “EKRA 232”, che garantisce la raccolta, l'archiviazione e la possibilità di trasmettere dati sulle situazioni di emergenza al livello superiore.

2.3 Controllo, allarme, blocco operativo e alimentazione operativaCatene.

Il controllo e la segnalazione della posizione dei principali dispositivi di commutazione sono forniti dal pannello di controllo. Sul pannello di controllo è presente un diagramma mnemonico su cui
Sono presenti indicatori per la posizione dei sezionatori e dei coltelli di messa a terra, lampade di segnalazione per la posizione degli interruttori, interruttori per il controllo degli interruttori, nonché strumenti da pannello per la misurazione delle grandezze elettriche. Il progetto prevede l'installazione di un quadro di allarme centrale. L'armadio prevede l'organizzazione di tre sezioni di segnalazione: la prima - quadro esterno-110 kV e unità di controllo, la seconda - KRUM-6,3 kV, la terza - KRUM-6,6 kV. Per ciascuna delle sezioni sono organizzati bus di impulsi per allarmi di emergenza e di avvertimento, nonché la raccolta di segnali discreti.

Per alimentare i circuiti di blocco funzionale dei sezionatori, il progetto prevede l'installazione di un kit di alimentazione dei circuiti OBR come parte del quadro di manovra. Il kit di alimentazione per i circuiti di interblocco operativo fornisce l'isolamento galvanico dei circuiti di alimentazione e dei circuiti OBR. I segnali di autorizzazione al controllo per ciascun sezionatore vengono generati collegando in sequenza i contatti di posizione dei dispositivi di commutazione, la cui posizione effettiva deve essere presa in considerazione quando si commuta il corrispondente sezionatore o coltello di terra.

Le reti, di regola, operano con un neutrale saldamente radicato.

Pertanto la protezione viene effettuata sia contro i cortocircuiti multifase (ad eccezione dei doppi guasti a terra in punti diversi) che monofase. Le reti hanno spesso configurazioni complesse con più fonti di alimentazione. Pertanto, per la protezione contro i cortocircuiti multifase (compresi i doppi guasti a terra in un punto), vengono spesso utilizzate protezioni di gradini remoti con diverse caratteristiche di elementi resistivi, dotate di dispositivi di blocco contro oscillazioni e violazioni dei circuiti secondari. Contro i guasti a terra non viene utilizzata la protezione distanziale, ma la protezione a corrente zero direzionale multistadio.

Nei casi in cui, secondo le condizioni per garantire la stabilità del sistema e i consumatori responsabili, è richiesta la protezione lungo l'intera lunghezza della tratta protetta senza ritardo temporale (sui bus delle stazioni e delle sottostazioni nodo Uost con cortocircuito trifase circuito< 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.

Argomento 8. Protezione delle linee con tensione 110-220 kV

Lezione 12. Protezione delle linee con tensione 110-220 kV

Protezione a distanza.

3. Scopo e principio di funzionamento D protezioni della stazione.

Caratteristiche della temporizzazione della protezione distanziale.

5. Principi della protezione selettiva della linea mediante DZ Struttura della protezione della linea mediante protezione distanziale.

6. Dispositivo di blocco oscillazione (UBK)

7. Schemi per il collegamento di telecomandi per corrente e tensione. Requisiti per i circuiti di connessione

8. Caratteristiche tecniche delle protezioni digitali

9. Accelerazione della protezione distanziometrica tramite il canale HF.

Informazioni generali sulla protezione delle linee 110-220 kV

Le reti con tensioni comprese tra 110 e 220 kV funzionano in modalità con un neutro effettivamente o saldamente messo a terra. Pertanto, qualsiasi guasto a terra in tali reti è un cortocircuito con una corrente che talvolta supera la corrente di un cortocircuito trifase. Un tale cortocircuito deve essere interrotto con il minor ritardo possibile.

Le linee ad alta tensione funzionano con correnti di carico elevate, il che richiede l'uso di protezioni con caratteristiche speciali. Sulle linee di transito che possono essere sovraccaricate, la protezione distanziale viene utilizzata per isolare efficacemente dalle correnti di carico. Sulle linee senza uscita, in molti casi, è possibile utilizzare la protezione corrente. La protezione in corrente e a distanza viene eseguita per fasi. Il numero di passaggi deve essere almeno 3, in alcuni casi sono necessari 4 - 5 passaggi.

Secondo la PUE, i dispositivi di prevenzione del sovraccarico devono essere utilizzati nei casi in cui la durata ammissibile della corrente di sovraccarico per l'apparecchiatura è superiore a 10...20 minuti. La protezione dal sovraccarico dovrebbe agire sullo scarico delle apparecchiature, sull'interruzione del transito, sullo scollegamento del carico e, ultimo ma non meno importante, sullo scollegamento delle apparecchiature sovraccariche.

Le linee ad alta tensione sono lunghe, il che rende difficile individuare la posizione del guasto. Pertanto le linee devono essere dotate di dispositivi che determinano la distanza dal punto di danneggiamento (DMP). Secondo i materiali della direttiva CIS, le linee con una lunghezza di 20 km o più dovrebbero essere dotate di armi di distruzione di massa. La protezione di linea sui relè digitali consente di eseguire contemporaneamente la funzione WMD.

Un ritardo nella disconnessione del cortocircuito può portare all'interruzione della stabilità del funzionamento in parallelo delle centrali elettriche. A causa di una caduta di tensione a lungo termine, le apparecchiature delle centrali elettriche potrebbero arrestarsi e il processo tecnologico di produzione di energia elettrica potrebbe essere interrotto; potrebbero verificarsi ulteriori danni alla linea su cui si è verificato il cortocircuito. Pertanto su tali linee viene utilizzata una protezione che disattiva il cortocircuito in qualsiasi punto senza ritardo. Tali protezioni includono protezioni differenziali installate alle estremità della linea e collegate tramite un canale di comunicazione ad alta frequenza, filare o ottico, o protezioni convenzionali che vengono accelerate alla ricezione di un segnale di abilitazione o alla rimozione di un segnale di blocco dal lato opposto.

Tutte le protezioni richieste vengono eseguite sulla base di un dispositivo digitale. Tuttavia, il guasto di questo dispositivo lascia l'apparecchiatura non protetta, il che è inaccettabile. Pertanto, è consigliabile proteggere le linee ad alta tensione da due set: principale e di backup. Il set di backup può essere semplificato rispetto a quello principale: non ha richiusura automatica, non ha armi di distruzione di massa, ha meno stadi, ecc. Il gruppo di riserva deve essere alimentato da un altro interruttore ausiliario, da altri gruppi di trasformatori di corrente e trasformatori di tensione e agire su un solenoide di sgancio dell'interruttore separato.

I dispositivi di protezione della linea ad alta tensione devono tenere conto della possibilità di guasto dell'interruttore e pertanto devono essere dotati di un dispositivo di protezione contro il guasto dell'interruttore.

Per analizzare l'incidente e il funzionamento della protezione e dell'automazione dei relè, è necessaria la registrazione dei segnali durante gli eventi di emergenza.

Pertanto, per le linee ad alta tensione, i kit di protezione e automazione devono svolgere le seguenti funzioni:

Protezione contro i cortocircuiti fase-fase e verso terra.

Richiusura automatica trifase o fase per fase.

Protezione da sovraccarico.

Determinazione della posizione del danno.

Oscillografia di correnti e tensioni quando si verifica un cortocircuito, nonché registrazione di segnali discreti di protezione e automazione.

I dispositivi di protezione devono essere ridondanti o duplicati.

Per le linee dotate di interruttori con controllo di fase, è necessario disporre di protezione contro il funzionamento a fase aperta, poiché non è consentito il funzionamento a fase aperta a lungo termine in reti con una tensione di 110 - 220 kV.

Protezione a distanza (Dz)

Scopo e principio di funzionamento. Le protezioni distanziometriche sono protezioni direzionali o non direzionali complesse con relativa selettività, implementate utilizzando relè a resistenza minima.

I guasti reagiscono al valore della resistenza di linea rispetto al punto del guasto, che è proporzionale alla distanza, cioè distanze. Da qui il nome protezione della distanza. Affinché la protezione distanziale funzioni, è necessario disporre di circuiti di corrente provenienti dal collegamento del TA e di circuiti di tensione dal TV.

Riso. 12.1. Rete ad anello con due alimentatori. О – protezione direzionale di massima corrente; ∆ – protezione a distanza