Руководство по защитам Компания Schneider Electric приступила к выпуску Технической коллекции Schneider Electric
 Скачать 1.9 Mb.
|
|
27R минимальное напряжение, однофазная защита контроль исчезновения напряжения, поддерживаемого вращающимися машинами после отключения питания 27TN минимальное напряжение нулевой последовательности 3?й гармоники обнаружение замыкания изоляции статорных обмоток на землю (заземленная через резистор нейтраль) 32P максимальная защита активной мощности, направленная защита с контролем максимального потока активной мощности 32Q максимальная защита реактивной мощности, направленная защита с контролем максимального потока реактивной мощности 37 минимальная защита токовая в фазах трехфазная защита от минимумов тока 37P минимальная защита активной мощности, направленная защита с контролем минимального потока активной мощности 37Q минимальная защита реактивной мощности, направленная защита с контролем минимального потока реактивной мощности 38 контроль температуры подшипников защита от перегрева подшипников вращающихся машин 40 защита от асинхронного режима с потерей возбуждения защита синхронных машин от асинхронного режима или потери возбуждения 46 максимальная защита обратной последовательности защита от небаланса фазных токов 47 максимальная защита напряжения обратной последовательности защита по напряжению обратной последовательности и обнаружение обратного направления вращения вращающейся машины 48 A 51LR затянутый пуск, блокировка ротора защита двигателей при запуске с перегрузкой или при недостаточном напряжении питания и защита от блокировки ротора, вызванной нагрузкой 49 тепловая защита защита от перегрузок 49T термометр сопротивления защита от перегрева обмоток электрических машин 50 максимальная токовая защита в фазах, мгновенная трехфазная защита от межфазных коротких замыканий 50BF защита от отказов выключателя (УРОВ) резервная защита в случае неотключения выключателя после команды на отключение 50N или 50G максимальная токовая защита от замыканий на землю, мгновенная защита от замыканий на землю: 50N: вычисление или измерение тока нулевой последовательности с помощью трех трансформаторов тока 50G: прямое измерение тока нулевой последовательности с помощью одного датчика (трансформатора тока или тора) 50V максимальная токовая защита в фазах с коррекцией по напряжению, мгновенная трехфазная защита от межфазных коротких замыканий с корректируемой по напряжению уставкой 50/27 защита генератора от ошибочного включения в сеть защита от ошибочного включения генератора в сеть 51 максимальная токовая защита в фазах, с выдержкой времени трехфазная защита от перегрузок и межфазных коротких замыканий 51N или 51G максимальная токовая защита от замыканий на землю, с выдержкой времени защита от замыканий на землю: 51N: вычисление или измерение тока нулевой последовательности с помощью трех трансформаторов тока 51G: прямое измерение тока нулевой последовательности с помощью одного датчика (трансформатора тока или тора) 51V максимальная токовая защита в фазах с коррекцией по напряжению, с выдержкой времени трехфазная защита от межфазных коротких замыканий, с корректируемой по напряжению уставкой 59 максимальное напряжение защита от чрезмерного повышения напряжения 59N максимальное напряжение нулевой последовательности защита от повреждений изоляции 63 контроль давления обнаружение внутреннего повреждения трансформатора (газовое реле, давление) 64REF дифференциальная защита от замыканий на землю защита от замыканий на землю трехфазных обмоток, соединенных по схеме "звезда", с заземленной нейтралью 64G полная защита статора генератора от замыканий на землю обнаружение повреждения изоляции (замыкание на землю статорных обмоток) (сеть с заземленной через резистор нейтралью) 66 ограничение количества пусков защита, обеспечивающая контроль количества пусков двигателя 67 максимальная направленная токовая защита в фазах трехфазная защита от коротких замыканий в зависимости от направления тока короткого замыкания 67N/67NC максимальная направленная токовая защита от замыканий на землю защита от замыканий на землю в зависимости от направления тока короткого замыкания (NC – компенсированная нейтраль) 78 переход вектора защита в случае отключения при переходе вектора 78PS потеря синхронизма (pole slip) защита синхронных машин от потери синхронизма в сети 79 автоматическое повторное включение (АПВ) автоматическое повторное включение выключателя после отключения при неустойчивом повреждении в линии 81H максимальная частота защита от чрезмерного повышения частоты 81L минимальная частота защита от чрезмерного снижения частоты 81R производная частоты (rocof) защита в случае быстрого разъединения двух частей сети 87B дифференциальная защита сборных шин трехфазная защита от внутренних повреждений сборных шин 87G дифференциальная защита генератора трехфазная защита от внутренних повреждений генераторов переменного тока 87L дифференциальная защита линии трехфазная защита от внутренних повреждений линии 87M дифференциальная защита двигателя трехфазная защита от внутренних повреждений двигателя 87T дифференциальная защита трансформатора трехфазная защита от внутренних повреждений трансформатора Выпуск № 1 Schneider Electric 27 Функции защиты Дополнительные функции 0 С целью совершенствования управления электрической системой функции защиты дополнены следующими смежными функциями: b дополнительные команды; b контроль нормальной работы; b эксплуатация; b сигнализация; b измерения; b диагностика; b связь. Все эти функции обеспечиваются с помощью одного и того же цифрового устройства защиты. Управление выключателями Данная функция обеспечивает управление различными типами катушек включения и отключения выключателей. Контроль цепи отключения Данная функция используется для обнаружения неисправности в цепи отключения выключателя. Логика управления Данная функция обеспечивает применение принципа логической селективности путем передачи и/ или приема команд "логического ожидания" для различных защит. Логические функции С помощью этих функций осуществляется обработка логических уравнений для выдачи информации или дополнительных команд в соответствии с типом применения. Функции помощи в эксплуатации Благодаря этим функциям обеспечивается большее удобство в работе Пользователя: b регулирование под нагрузкой трансформаторами; b варметрическое регулирование; b устройство обнаружения повреждения (ANSI 21FL, Fault Locator); b управление ступенями конденсаторов; b продолжительность работы до отключения при тепловой перегрузке. Функции измерения Данные функции позволяют информацию, необходимую для анализа работы электрической сети и надлежащей ее эксплуатации. Измеряются следующие величины: b фазный ток; b ток отключения; b ток нулевой последовательности; b дифференциальный и сквозной токи; b ток THD (общий коэффициент искажения гармоники); b фазное и линейное напряжения; b напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности; b напряжение THD (общий коэффициент искажения гармоники); b частота; b активная, реактивная и полная мощности; b коэффициент мощности (cos ϕ); b активная и реактивная энергии; b максиметры тока, активной и реактивной мощностей; b температура; b время пуска двигателя; b анализ записи осциллограмм аварийных режимов. Функции диагностики выключателя b Счетчик коммутаций на отключение и включение выключателем при возникновении повреждения. b Время наработки. b Время взвода привода. b Контроль датчиками (ТН, ТТ); с помощью данной функции обеспечивается контроль измерительной цепи трансформаторов напряжения и тока для управления соответствующими защитами. b Кумулятивное значение токов отключения выключателя (кА 2 ). Функции связи С помощью этих функций обеспечивается обмен имеющимися данными между различными элементами сети (передача результатов измерений, состояний, команд и т.д.). 28 Schneider Electric Выпуск № 1 Селективность Временная селективность 0 Защиты представляют собой набор связных функций, использование которых обусловлено структурой сети и способом заземления нейтрали. Таким образом, функции защиты должны рассматриваться как некая система, основанная на принципе селективности, который заключается в том, чтобы как можно быстрее изолировать поврежденный участок сети (и только этот участок), не отключая, при этом, нормально работающие звенья цепи. Можно использовать различные способы для обеспечения надлежащей селективности защиты электрической сети: b временная селективность с выдержкой времени; b селективность по току; b селективность путем обмена данными, называемая логической селективностью; b селективность, используемая с функциями направленной защиты; b селективность, используемая с функциями дифференциальной защиты; b комбинированное использование различных вариантов селективности для обеспечения наилучших общих показателей (технических и экономических) или должного уровня резервирования (аварийной защиты). Алгоритм работы Принцип временной селективности заключается в создании разной выдержки времени для защит максимального тока, распределенных по сети. Чем ближе реле к источнику питания, тем больше эта выдержка времени. Работа На схеме ниже (рис. 1) показано, что неисправность фиксируется всеми защитами (уровни А, В, С и D). Защита с выдержкой времени D срабатывает быстрее, чем защита, расположенная на уровне С, которая, в свою очередь, быстрее защиты на уровне В и т.д. После отключения выключателя D и исчезновения тока повреждения не опрашиваемые более защиты А, В, С возвращаются в дежурный режим. Разность времени срабатывания DТ двух последовательных защит является интервалом селективности. В интервале селективности учитывается следующее (рис. 2): b время отключения Тс выключателя со стороны потребителя, включающее время срабатывания выключателя при отключении и время дуги; b допуски выдержки времени dT; b время превышения защиты со стороны источника питания: tr; b запас безопасности m. Таким образом, ∆Т должна удовлетворять отношению: ∆T ≥ Tc + tr + 2dT + m С учетом имеющихся характеристик выключателя и реле для ∆Т принимается значение 0,3 с. Пример: Тс = 95 мс, dT = 25 мс, tr = 55 мс; в этом случае для интервала селективности 300 мс запас безопасности составляет 100 мс. Преимущества Данная система селективности имеет два преимущества: b обеспечение собственного резервирования, например, в случае отказа защиты D срабатывает защита С на ∆Т позже; b простота использования системы. Недостатки Когда используется большое количество соединенных в каскад реле, то в связи с тем, что защита, расположенная ближе всего к источнику питания, имеет наибольшую выдержку времени, создается "запретительное" время устранения повреждения, не совместимое с устойчивостью оборудования к току короткого замыкания или не соответствующее внешним условиям эксплуатации (например, подключение к электрической сети распределительного пункта). DE 55 24 1 Рис. 1. Принцип временной селективности 51 TA = 1,1 c A B 51 TB = 0,8 c C 51 TC = 0,5 c D Межфазное замыкание 51 TD = 0,2 c DE 55 24 2 Рис. 2. Разложение на составляющие интервала селективности dTB TcB m t r A t dTA TB TA Интервал селективности ∆Т Выпуск № 1 Schneider Electric 29 Селективность Временная селективность 0 Применение Данный принцип селективности используется в радиальных сетях (рис. 1). Выдержка времени, устанавливаемая для обеспечения временной селективности, срабатывает, если значение тока превышает порог реле. Поэтому необходимо проводить согласованную регулировку пороговых уставок реле. Различают два варианта построения схемы временной селективности в зависимости от используемого типа выдержки времени. Реле с независимой выдержкой времени (рис. 2) Необходимые условия: IsA > IsB > IsC > и ТА > ТВ > ТС. Интервал селективности ∆Т обычно составляет порядка 0,3 с. Реле с зависимой выдержкой времени (рис. 3) Если регулировка порогов произведена по установленному току In, защита при перегрузке срабатывает одновременно с защитой от короткого замыкания и обеспечивается согласованность пороговых уставок. InA > I nB > I nC IsA = I nA, l sB = InB, et IsC = I nC Регулировка выдержки времени осуществляется для получения интервала селективности DТ при максимальном значении тока, фиксируемом защитой со стороны потребителя; для этого используется одно и то же семейство кривых во избежание их пересечения в какой?либо части области координат. DE 552 43 Рис. 1. Радиальная сеть с использованием временной селективности 51 IsA, TA A 51 IsB, TB B 51 IsC, TC C DE 5524 4 Рис. 2. Временная селективность для реле с независимой выдержкой времени DE 55 24 5 Рис. 3. Временная селективность с использованием реле с зависимой выдержкой времени C t I TA TB TC B A IsC IscC макс. IscB макс. IscA макс. IsB IsA ∆T ∆T C t I B A IsC IscC макс. IscB макс. IscA макс. IsB IsA ∆T ∆T 30 Schneider Electric Выпуск № 1 Селективность Токовая селективность 0 Алгоритм работы Данный принцип основан на том, что чем дальше от источника питания произошло повреждение в сети, тем меньше ток повреждения. Работа Токовая защита размещается в начале каждого участка сети: порог срабатывания защиты устанавливается меньше минимального значения тока короткого замыкания, вызванного повреждением на защищаемом участке, и больше максимального значения тока, вызванного повреждением в сети со стороны потребителя (вне защищаемой зоны). Преимущества При такой регулировке каждая защита срабатывает только при повреждениях, произошедших непосредственно со стороны потребителя относительно расположения этой защиты, то есть внутри защищаемой зоны, и не чувствительна к повреждениям, возникшим вне защищаемой зоны. Такая система выгодно используется на участках линий, отделенных трансформатором, так как обеспечивается простая, недорогая и быстрая защита сети (немедленное отключение). На рис. 1 показан пример такой системы: IccBmax < IsA < IccAmin, где: IsA – ток уставки; IccB – ток на первичной обмотке при максимальном токе короткого замыкания на вторичной обмотке. Выдержка времени ТА и ТВ независимая, и ТА может быть короче ТВ. Недостатки Защита, расположенная со стороны источника питания (А), обеспечивает только аварийный режим в отношении защиты, расположенной со стороны потребителя (В). Кроме того, на практике, трудно выполнить регулировку двух защит, расположенных каскадом, и обеспечить хорошую селективность, поскольку не наблюдается значительного уменьшения тока при прохождении двух соседних зон; такие явления наблюдаются в сетях среднего напряжения, за исключением участков с трансформатором. Применение На следующем примере показана организация токовой защиты трансформатора, установленного между двумя участками кабеля. Уставка Is максимальной токовой защиты регулируется в следующем диапазоне: 1,25 IccBmax < IsA < 0,8 IccAmin Таким образом, обеспечивается селективность обеих защит. DE 5524 6 Рис. 1. Принцип работы селективности по току 51 IsA, TA IccAмин. A 51 IsB, TB B 51 IsA, TA IccBмакс. A t I TB TA B A IccB макс. IccA мин. IsB IsA Кривые селективности Условие IsA > IccBмакс. Условие IsA < IccAмин. Выпуск № 1 Schneider Electric 31 Селективность Логическая селективность 0 Алгоритм работы Данная система разработана для устранения недостатков работы временной селективности. Данный принцип используется, когда необходимо в короткое время устранить повреждение (рис. 1). Работа Обмен логической информацией между последовательными защитами позволяет устранить интервалы селективности и, таким образом, значительно снизить выдержку времени отключения выключателей, расположенных ближе всего к источнику питания. Так, в радиальной сети защиты, расположенные со стороны источника питания выше места повреждения, срабатывают, а защиты со стороны потребителя ниже места повреждения не включаются. Это позволяет точно определить место повреждения и выбрать отключающий выключатель. Каждая защита, активизируясь при повреждении, выдает: b команду логического ожидания на ступень выше (команда на увеличение собственной выдержки времени реле, расположенного со стороны источника питания); b команда на отключение соответствующего выключателя, если только на этот выключатель не пришла команда логического ожидания со ступени, расположенной со стороны потребителя. Отключение с выдержкой времени предусмотрено как аварийный режим. Данный принцип работы показан на рисунке 2: b при появлении повреждения ниже порога В защита по В блокирует защиту по А; b только защита по В производит отключение после ТВ, если только на эту ступень защиты не подана команда ожидания; b продолжительность команды ожидания для защиты по А ограничена: ТВ + Т3, где: Т3 ≥ времени размыкания и разрыва дуги выключателя В (200 мс тип.); b таким образом, в случае если поврежденный выключатель В не отключен, защита А выдает команду на отключение по ТВ + Т3; b при появлении повреждения на участке между А и В защита А срабатывает после ТА. Преимущества Время отключения не зависит от местоположения повреждения относительно порогов селективности и от количества защит в пороге. Таким образом, появляется возможность обеспечить селективность между защитой со стороны источника питания с незначительной выдержкой времени и защитой со стороны потребителя с большой выдержкой времени. Например, можно установить более низкую выдержку времени защиты со стороны источника питания, чем со стороны потребителей. Кроме того, данная система имеет вариант аварийного режима работы. |