Релейная защита и автоматика подстанции 22011010 кВ. Введение электрический подстанция трансформатор реле
 Скачать 6.82 Mb.
|
) Проверка на включающую способность >   >  b) Проверка на электродинамическую стойкость.  >  > c) Проверка по отключающей способности.   >    ) Проверка на термическую стойкость.  т.к.     Выключатель VF12.08.16 удовлетворяет всем расчетным условиям.
7. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА 7.1 Общие сведение о релейной защите подстанции Для автотрансформаторов должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы: ) многофазных замыканий в обмотках и на выводах; ) однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью; ) витковых замыканий в обмотках; ) токов в обмотках, обусловленных внешними короткими замыканиями; ) токов в обмотках, обусловленных перегрузкой; ) понижения уровня масла; ) однофазных замыканий на землю в сети 10 кВ с изолированной нейтралью; 7.1.1 Основные защиты реагируют на все виды повреждений автотрансформатора и действуют на отключение выключателей со всех сторон без выдержки времени Продольная дифференциальная токовая защита. Продольная дифференциальная токовая защита предназначена для защиты от всех замыканий на выводах и в обмотках сторон с заземленной нейтралью, а также от многофазных замыканий на выводах и в обмотках сторон с изолированной нейтралью. Принцип действия продольной дифференциальной защиты основан на сравнении токов, протекающих через участки между защищаемым участком линии (или защищаемом аппаратом). Для измерения значения силы тока на концах защищаемого участка используются трансформаторы тока(TA1, TA2). Вторичные цепи этих трансформаторов соединяются с токовым реле(KA) таким образом, чтобы на обмотку реле попадала разница токов от первого и второго трансформаторов. В нормальном режиме (1) значения величины силы тока вычитаются друг из друга, и в идеальном случае ток в цепи обмотки токового реле будет равен нулю. В случае возникновения короткого замыкания (2) на защищаемом участке, на обмотку токового реле поступит уже не разность, а сумма токов, что заставит реле замкнуть свои контакты, выдав команду на отключение поврежденного участка.  2 Рис. 7.1. Первичные токи небаланса. В дифференциальных защитах трансформаторов токи небаланса определяются погрешностями ТА, регулированием коэффициента трансформации, неточностью токов плеч или величин, им пропорциональных, наличием намагничивающего тока у трансформатора, воспринимаемого защитой как ток внутреннего повреждения. Броски намагничивающих токов. При нормальной работе значения намагничивающих токов обычно не превосходят 1-2% от номинального тока трансформатора, и с ними можно не считаться. Исключением являются только режимы с повышенным против номинального напряжениями. В этом случае при выборе параметров чувствительных защит приходится иногда учитывать значительно возрастающие токи намагничивания. Ток намагничивания может резко возрастать при включениях трансформаторов под напряжение или после отключения внешних КЗ, сопровождавшихся значительным снижением остаточных напряжений. В таких случаях возникают броски тока намагничивания, которые могут достигать 6-8-кратных значений номинального тока трансформатора. При этом следует понимать, что для автотрансформаторов под током намагничивания понимается ток, соответствующий типовой (а не большей ее проходной) мощности, определяющей размеры магнитопровода. Принципы отстройки от бросков тока намагничивания. Поскольку броски воздействуют на защиту как токи внутреннего КЗ, отстройку от них наиболее целесообразно выполнять, используя несинусоидальный вид кривой броска тока намагничивания, отличный от вида кривой тока короткого замыкания. При этом, однако следует учитывать, что броски тока намагничивания, также как и токи короткого замыкания, могут содержать апериодические составляющие, бестоковые паузы и слагающие двойной частоты. Всё это усложняет в ряде случаев отстройку защиты и ограничивает область ее применения. В качестве способов отстройки от токов намагничивания используются: ) тот факт, что максимумы тока при бросках возникают 1 раз за период, а тока КЗ - 2 раза, то есть бестоковые паузы на определенном уровне измерения при бросках могут быть значительно больше, чем при КЗ, ) сравнение значений полуволн токов противоположных знаков, ) выпрямление дифференциального тока и выделение из него постоянной слагающей и слагающей промышленной частоты (начало 60-х годов, кафедра РЗиА МЭИ (Овчаренко Н.И., Салех М.Х., Дмитриев Х.Л., Дорогунцев В.Г.) ) торможение от токов плеч защиты, что может также несколько улучшать отстройку от переходных токов небаланса при сквозных КЗ ) сравнение токов в параллельных ветвях обмотки, специально для этого имеющих отдельные выводы ) дифференциальная токовая отсечка - грубая дифференциальная защита, без выдержки времени, отстройка которой от бросков тока намагничивания и максимального тока небаланса при сквозных КЗ осуществляется только по току срабатывания обычного органа тока. Она использовалась на понижающих трансформаторах небольшой мощности, не имеющих регулирования напряжения под нагрузкой. Недостаточная чувствительность дифференциальных защит при внутренних КЗ с малым числом замкнувшихся витков допускается с учетом наличия газовых защит, которые обычно ликвидируют такие повреждения. В соответствии с ПУЭ (6 издание) продольная дифференциальная токовая защита должна осуществляться с применением специальных реле тока, отстроенных, от бросков тока намагничивания, переходных и установившихся токов небаланса (например, насыщающиеся трансформаторы тока, тормозные обмотки) (п.3.2.55). Продольная дифференциальная токовая защита должна действовать: на отключение всех выключателей трансформатора без выдержки времени. на пуск УРОВ (пуск устройства резервирования осуществляется защитой (основной и резервной) поврежденного элемента (линии, трансформатора, шин) одновременно с подачей команды на отключение выключателя). Продольная дифференциальная защита должна быть выполнена так, чтобы в зону ее действия входили соединения трансформатора со сборными шинами. Газовая защита Газовая защита предназначена от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла. Газовой называется защита, основанная на использовании газов, возникающих в результате разложения масла и других изолирующих материалов под действием электрической дуги и других факторов (например, «пожара» стали магнитопровода). Интенсивность газообразования зависит от характера и размеров повреждения. Достоинствами газовой защиты являются: высокая чувствительность, позволяющая реагировать практически на все опасные повреждения внутри бака, весьма небольшое для неэлектрического метода время срабатывания (0,1-0,15 с) при больших скоростях потока масла. К недостаткам защиты можно отнести: значительное время срабатывания при медленном газообразовании, что не позволяет отнести ее к быстродействующим, не реагирует на повреждения, возникающие вне бака, но в зоне между трансформатором и выключателями (на вводных втулках, соединенных с выключателями), поэтому она не может быть единственной защитой от внутренних повреждений, при использовании защиты в районах с сильными землетрясениями, на установках, вблизи которых производят взрывные работы, могут возникать затруднения с выполнением ее действия на отключение защиту временно переводят действием только на сигнал при доливке масла, включении трансформатора в работу после ремонта. Газовая защита должна действовать: на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла; на отключение выключателя при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла; на пуск УРОВ. Реле устанавливается в расширительной трубе автотрансформатора. 7.1.2 Резервные защиты резервируют основные защиты и реагируют на внешние КЗ, действуя на отключение выключателей с выдержкой времени Токовая защита обратной последовательности Токовая защита обратной последовательности предназначена для резервирования отключения несимметричных внешних КЗ на сторонах высшего и среднего напряжений, а также для резервирования основных защит. Защита устанавливается на стороне 220 кВ и выполнена направленной. Токовая защита обратной последовательности должна действовать: с первой выдержкой времени на отключение выключателей 220кВ; со второй на выходные промежуточные реле защит АТ; Максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напряжению Максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напряжению дополнительно устанавливается на стороне низкого напряжения автотрансформатора, так как токовая защита обратной последовательности имеет недостаточную чувствительность к КЗ на стороне НН и предназначена для защиты от токов в обмотках, обусловленных внешними многофазными КЗ на НН. Максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напряжению должна действовать: с первой выдержкой времени на отключение выключателей 10 кВ и на пуск АПВ; со второй на выходные промежуточные реле защит АТ; Токовая защита нулевой последовательности от внешних КЗ на землю Токовая защита нулевой последовательности от внешних КЗ на землю предназначена для резервирования отключения внешних КЗ. Предусмотрены две токовые защиты нулевой защиты: защита от замыканий на землю на стороне 220 кВ; защита от замыканий на землю на стороне 110 кВ; Защита выполняется направленной трехступенчатой для обеспечения согласования с ними четырехступенчатых защит линий смежных напряжений. Токовая защита нулевой последовательности от внешних КЗ на землю должна действовать: на стороне 220 кВ на отключение выключателя 220 кВ и пуск реле времени, а само реле времени на выходные промежуточные реле защиты, отключающие его со всех сторон; на стороне 110 кВ на отключение выключателя 110 кВ и пуск реле времени, с первой выдержкой времени на отключение выключателя 110 кВ, а со второй на выходные промежуточные реле защиты АТ; УРОВ На подстанции с автотрансформаторами 220 кВ, должна быть предусмотрена возможность оперативного ускорения защит от токов, обусловленных внешними КЗ, при выводе из действия дифференциальных защит шин или ошиновки, обеспечивающего отключение повреждений на элементах, оставшихся без быстродействующей защиты с выдержкой времени около 0,5 с. 7.1.4 Защиты от ненормальных режимов - это защиты действующие на сигнал МТЗ от симметричной перегрузки МТЗ от симметричной перегрузки предназначена для подачи сигнала дежурному персоналу о перегрузке трансформатора. Устанавливается со стороны высокого напряжения. Защита выполняется с токовым реле в одной фазе и независимой выдержкой времени. Защита напряжения нулевой последовательности Защита напряжения нулевой последовательности предназначена от замыканий на землю на стороне низшего напряжения, работающей с изолированной нейтралью. 7.1.5 Перечень защит линии устанавливаемых в сети напряжением 10 кВ с изолированной нейтралью Для линий в сети 10 кВ с изолированной нейтралью, должны быть предусмотрены следующие устройства релейной защиты от: ) многофазных замыканий на землю; ) однофазных замыканий на землю; | ||||||||||||||||||||||||