КОМПЛЕКС ЗАЩИТ СЕТЕЙ 110-220 КВ

Комплекс предназначен для защиты трансформаторов и  автотрансформаторов (АТР) с напряжением стороны ВН до 220 кВ, ошиновки, сборных шин, секционного выключателя, цепей НН, включая: регулировочный трансформатор, реактор, шины и присоединения стороны НН, а также линий электропередачи 110-220 кВ. Логические цепи защит обеспечивают возможность применения терминалов для произвольных схем распределительных устройств на любой из сторон, включая варианты подключения АТР к распределительному устройству через один, два или три выключателя, а также подключение трансформатора через отделитель.

 


Комплекс защит выполнен на единой микропроцессорной базе и состоит из следующих типовых терминалов:

 


•    БМРЗ-ТДА – дифференциальная защита трансформаторов и АТР (в варианте БМРЗ-ТД – защита двухобмоточного трансформатора), регулировочного трансформатора и сдвоенного реактора;
•    БМРЗ-ОШ – дифференциальная защита ошиновки;
•    БМРЗ-ТР-ВН/СН – резервные защиты АТР и трехобмоточного трансформатора на стороне ВН и СН;
•    БМРЗ-ТР-ВН/Р – резервные защиты двухобмоточного трансформатора на стороне ВН;

 


•    БМРЗ-ТР/НН – резервные защиты реактора, защиты шин НН, защиты отходящих присоединений стороны НН;
•    БМРЗ-СВ – защиты секционного выключателя на стороне 110-220 кВ;
•    БМРЗ-ДЗШ - дифференциальная защита сборных шин с числом присоединений до восьми;
•    БМРЗ-ВЛ/Р – комплекс резервных защит ВЛ от всех видов КЗ в составе дистанционной защиты от междуфазных КЗ и направленной токовой защиты нулевой последовательности от КЗ на землю;

 


•    БМРЗ-ЛТ – комплекс защит блока линия-трансформатор;
•    БМРЗ-НВЧ – направленная защита с высокочастотной блокировкой;
•    БМРЗ-ДФЗ – дифференциально-фазная защита.

 


Работа защит НВЧ и ДФЗ возможна с любой аппаратурой высокочастотной или волоконно-оптической связи. На базе типовых терминалов выпускаются модификации, учитывающие конкретные условия их применения.

 


Терминал БМРЗ-ТД выполняет функции чувствительной дифференциальной токовой защиты с торможением (ДЗТ), дифференциальной токовой отсечки, УРОВ, обеспечивает исполнение сигналов газовой защиты, управление отключением, в том числе и при подключении трансформатора через отделитель для двухобмоточного трансформатора.

 


Дифференциальная токовая защита с торможением обладает высокой чувствительностью, что позволяет включить в зону ее действия регулировочный трансформатор и одиночный или сдвоенный токоограничивающий реактор.

 


Устойчивая работа ДЗТ в переходных режимах и, соответственно, высокая чувствительность достигается рядом мер, в числе которых: 
•    цифровая коррекция формы кривой дифференциального тока, аналогичная используемой в серийном реле ДЗТ-21; 
•    торможение от полусуммы действующих значений первых гармонических составляющих токов цепей циркуляции, с учетом среднего за период значения дифференциального тока; 
•    оригинальный информационный признак блокировки защиты, выполняющий блокирование ее срабатывания в режимах бросков тока намагничивания, а также в условиях искажения формы дифференциального тока при внешних КЗ, сопровождающихся насыщением измерительных трансформаторов тока.

 


Тормозные характеристики защиты имеют три участка: горизонтальный и два наклонных участка с разными коэффициентами торможения. Выравнивание токов плеч ДЗТ выполнено двухступенчатым: грубое предварительное выравнивание путем установки коэффициентов трансформации на входных измерительных трансформаторах тока и точное окончательное выравнивание, выполняемое программным способом. трансформаторов тока.

 

 

В алгоритме выравнивания токов предусмотрены два режима учета коэффициента трансформации силового трансформатора: выравнивание по номинальному коэффициенту трансформации и выравнивание по текущему коэффициенту трансформации с учетом положения РПН. Текущий коэффициент трансформации определяется косвенным путем по значениям токов на сторонах трансформатора в нагрузочном режиме без использования дополнительной информации о положении его РПН. Используемые в алгоритме расчета текущего коэффициента трансформации аналитические соотношения позволяют решать задачу как для двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов, так и для АТР безотносительно к месту установки РПН.

 


Защита при срабатывании действует на отключение выключателей со всех сторон защищаемого трансформатора, а при подключении стороны ВН через отделитель - по выбору: на короткозамыкатель или в.ч. каналы (до двух ВЛ) с последующим отключением отделителя в безтоковую паузу.

 


Терминал БМРЗ-ОШ предназначен для выполнения быстродействующей защиты ошиновки силового трансформатора стороны ВН (СН) при всех видах КЗ, а также управления и автоматики выключателей ошиновки. Предусмотрена возможность подключения ошиновки к сети ВН (СН) с числом выключателей до трех. Терминал также может использоваться в качестве защиты шин с фиксированным подключением до четырех присоединений.

 


Терминал БМРЗ-ОШ выполняет функции дифференциальной токовой защиты с торможением (ДЗО), УРОВ до трех выключателей, АПВ до трех выключателей, а также обеспечивает ряд сервисных функций.

 


В дифференциальной токовой защите ошиновки для отстройки от тока небаланса при внешних КЗ введен информационный признак блокировки, основанный на анализе формы кривой дифференциального тока, аналогичный используемому ДЗТ.

 


Тормозные характеристики ДЗО включают два участка: горизонтальный и наклонный. Ток торможения формируется аналогично алгоритму, использованному в защите трансформатора ДЗТ, из токов цепей циркуляции, число которых в данном случае может быть от двух до четырех. Терминал имеет две тормозные характеристики: штатную и характеристику повышенной чувствительности. Временный переход на работу по характеристике повышенной чувствительности выполняется автоматически, программно при оперативном опробовании ошиновки, при опробовании ошиновки в режиме АПВ первого включаемого выключателя ошиновки или при поступлении внешнего логического сигнала на время его присутствия.

 


Терминал БМРЗ-ТР-ВН/СН предназначен для резервирования основных защит трехобмоточных трансформаторов или АТР, защиты от внешних КЗ в прилегающей сети ВН и СН, а также для защиты от перегрузки. На стороне ВН и СН устанавливаются два независимых терминала.

 


Терминал БМРЗ-ТР-ВН/СН  выполняет функции: дистанционной защиты от многофазных КЗ, токовой направленной защиты нулевой последовательности от КЗ на землю, ненаправленной двухступенчатой токовой защиты от многофазных КЗ, защиты от перегрузки всех сторон трансформатора, реле тока для пуска системы охлаждения трансформатора и для блокировки РПН трансформатора при перегрузке,  автоматической  разгрузки АТР, УРОВ, АПВ, а также обеспечивает ряд сервисных функций.

 


В состав дистанционной защиты входят четыре ступени, выполненные на реле сопротивления с направленными четырехугольными характеристиками срабатывания, устройство блокировки от качаний (БК) и блок контроля цепей напряжения (БНН), выводящий защиту из действия при нарушении цепей напряжения. Характеристики срабатывания реле сопротивления для каждой ступени могут иметь прямую или обратную направленность с возможностью смещения как «за спину», так и в сторону срабатывания. Предусмотрена возможность взаимного ускорения старших ступеней защит, установленных на противоположных сторонах АТР при срабатывании реле сопротивления отдельных ступеней противоположной защиты, что обеспечивает отключение КЗ в АТР без выдержки времени.

 


Любая ступень дистанционной защиты может контролироваться блокировкой от качаний. Пусковые органы БК выполнены на реле тока, контролирующих аварийные составляющие фазных токов, а также приращение тока обратной последовательности. Пусковые органы БК имеют две уставки: чувствительную и грубую.

 


Токовая направленная защита нулевой последовательности от КЗ на землю выполнена пятиступенчатой. Любая из пяти ступеней может быть выполнена ненаправленной или направленной в любую сторону. Аналогично дистанционной защите старшие ступени могут работать в режиме ускорения при срабатывании направленных измерительных органов защиты противоположной стороны.

 


Ненаправленная двухступенчатая токовая защита является дополнительной защитой от многофазных КЗ. Первая ступень защиты – отсечка без выдержки времени предназначена для устранения «мертвой» зоны первой ступени дистанционной защиты при близких трехфазных КЗ. Вторая ступень защиты – максимальная токовая защита с выдержкой времени автоматически вводится в действие при потере цепей напряжения и выводе из работы дистанционной защиты.

 


Терминал БМРЗ-ТР-ВН/Р используется взамен терминала БМРЗ-ТР-ВН/СН для защиты двухобмоточных трансформаторов, устанавливается на стороне ВН и имеет аналогичное назначение. Терминал включает: максимальную токовую защиту с комбинированным пусковым органом напряжения, токовую защиту нулевой последовательности стороны ВН от КЗ на землю, включенную в нейтраль трансформатора, защиту от неполнофазного режима, защиту от перегрузки, реле тока для пуска системы охлаждения трансформатора и блокировки регулятора напряжения (РПН) трансформатора при перегрузке, УРОВ и АПВ выключателя ВН.

 


Терминал БМРЗ-ТР/НН предназначен для резервирования основных защит цепей НН автотрансформатора и присоединений, отходящих от шин НН, а также защиты шин НН. Терминал БМРЗ-ТР/НН  выполняет функции: максимальной токовой защиты с комбинированным пусковым органом напряжения, защиты от однофазных замыканий в сети с изолированной нейтралью, защиты от неполнофазного режима, УРОВ, АПВ, а также обеспечивает ряд сервисных функций. 
Терминал БМРЗ-СВ предназначен для защиты  и автоматики секционного (шиносоединительного) выключателя 110 – 220 кВ.
Терминал БМРЗ-СВ выполняет функции: токовой защиты от многофазных КЗ, включенной по фазные токи, токовой защиты от КЗ на землю, включенной на ток нулевой последовательности, АПВ и УРОВ секционного выключателя. Токовая защита от многофазных КЗ включает до пяти ступеней, а токовая защита нулевой последовательности от КЗ на землю - до семи ступеней. Каждая ступень защит может иметь прямую или обратную направленность, а также может быть выполнена ненаправленной.
АПВ секционного выключателя выполнено с числом циклов до двух и обеспечивает повторное включение выключателя при наличии двухстороннего и одностороннего питания. Программными накладками могут быть заданы различные режимы АПВ, в числе которых: АПВ без контроля, АПВ с контролем наличия напряжения на одной из секций шин, а также АПВ с улавливанием синхронизма. Приведенный алгоритм АПВ использован во всех рассматриваемых в данных материалах терминалах БМРЗ.

 


Терминал БМРЗ-ДЗШ предназначен для выполнения быстродействующей защиты системы сборных шин напряжением 110 – 220 кВ как с фиксированным, так и с изменяемым подключением присоединений к сборным шинам с числом присоединений до восьми. Терминал выполняет функции дифференциальной токовой защиты с торможением (ДЗО), УРОВ, АПВ до двух выключателей, а также обеспечивает ряд сервисных функций. Терминал имеет пофазное исполнение.

 

 

Дифференциальная защита имеет орган контроля обрыва цепей тока, фиксирующий обрыв вторичной токовой цепи любого присоединения. При обнаружении обрыва выдается сигнал во внешние цепи, а также через программный ключ может быть выполнена блокировка срабатывания дифференциальной защиты соответствующей фазы.

 


Дифференциальная защита имеет пусковой дифференциальный орган, включенный на сумму токов всех присоединений системы шин, и избирательные органы, включенные на сумму токов присоединений каждой шины. Терминал БМРЗ-НВЧ выполняет функции быстродействующей основной защиты от всех видов КЗ в пределах защищаемой ВЛ, трехфазного АПВ с количеством циклов до двух, УРОВ, а также обеспечивает ряд сервисных функций. Терминал предназначен для использования на двухконцевых и многонцевых ВЛ напряжением 110-220 кВ, не имеющих устройства ОАПВ.

 


Каждый полукомплект имеет пусковые органы, при срабатывании которых запускаются в.ч. передатчики (не направленный пуск). Снятие блокирующего в.ч. сигнала осуществляется направленными органами (направленный останов) при обнаружении КЗ в направлении действия защиты.

 


Пусковые органы контролируют: ток и напряжение обратной последовательности, ток нулевой последовательности (используется при наличии на ВЛ ответвления без установки на нем терминала БМРЗ-НВЧ), фазные аварийные составляющие токов, а также приращения токов прямой и обратной последовательности. Каждый пусковой орган выполнен с двумя независимо регулируемыми уставками срабатывания. Выходы пусковых органов с чувствительными и грубыми уставками объединены по независимым логическим схемам ИЛИ, одна из которых действует на пуск в.ч. передатчика, а другая подготавливает цепи отключения выключателя ВЛ.

 


Направленные органы, осуществляющие контроль направления возникновения КЗ, выполнены раздельно для действия при несимметричных и симметричных КЗ. Признаком вида КЗ служит наличие или отсутствие тока обратной последовательности. При несимметричных КЗ используется комбинированный направленный орган, включающий реле направления мощности обратной последовательности и реле полного сопротивления, включенное на ток и напряжение обратной последовательности.

 

 

Для определения направления возникновения симметричных КЗ используется комплект направленных реле сопротивлений с четырехугольной характеристикой срабатывания, включенных на петлю АС в составе блокирующего и отключающего реле. Срабатывание отключающего реле сопротивления контролируется устройством блокировки от качаний (УБК).

 


Защита включает блок контроля цепей напряжения, при срабатывании которого блокируется действие всех реле сопротивления. Для действия при наличии на защищаемой линии трансформаторной отпайки без выключателя, в условиях, когда на отпайке полукомплект защиты не установлен, в терминал введены дополнительные реле сопротивления, включенные на контуры АВ и ВС. Реле имеют четырехугольные характеристики, направленные в сторону защищаемой ВЛ.

 


Терминал БМРЗ-ДФЗ – имеет аналогичное по отношению к терминалу БРМЗ-НВЧ назначение и выполняет аналогичные функции, что позволяет по выбору использовать на ВЛ любой из указанных терминалов на усмотрение потребителя.

 


Фиксация внутренних КЗ осуществляется путем сравнения фаз токов манипуляции iм(t) = i1(t) + К * i2(t), где i1(t) и i2(t) – мгновенные значения токов прямой и нулевой последовательности. Орган манипуляции выполняет пуск в.ч. передатчика при отрицательных мгновенных значениях тока манипуляции iм(t) и прекращает передачу в условиях, когда положительное значение тока манипуляции iм(t) выше заданного порога.

 


В нагрузочном режиме в.ч. канал не используется, а не срабатывание защиты обеспечено пусковыми органами. Пусковые органы выполнены аналогично терминалу БМРЗ-НВЧ, за исключением того, что не используются сигналы напряжения.  Кроме того, пусковые органы имеют третью, дополнительную уставку срабатывания. Дополнительные пусковые органы позволяют выполнить защиту трансформатора, установленного на отпайке ВЛ по схеме без выключателя.

 


Терминал БМРЗ-ВЛ/Р – выполняет функции резервных защит от всех видов КЗ, трехфазного АПВ с количеством циклов до двух, УРОВ, а также обеспечивает ряд сервисных функций. Резервные защиты состоят из дистанционной защиты от многофазных КЗ, дополненной ненаправленной токовой защитой, и направленной токовой защиты нулевой последовательности от КЗ на землю. Терминал предназначен для использования на двухконцевых и многонцевых ВЛ напряжением 110-220 кВ, не имеющих устройства ОАПВ.

 


Дистанционная защита выполнена трехступенчатой. Характеристики срабатывания реле сопротивления для всех ступеней выполнены в виде четырехугольника с возможностью смещения в произвольном направлении. Любая ступень дистанционной защиты может контролироваться блокировкой от качаний. Пусковые органы УБК выполнены на реле тока, включенных на аварийные составляющие фазных токов, а также приращение тока обратной последовательности с двумя уставками срабатывания. Логика работы УБК обеспечивает повторный пуск ступеней при возникновении близких КЗ до возврата после срабатывания чувствительных пусковых органов.

 


Алгоритм блокировки от потери цепей напряжения (БН) выполнен аналогично соответствующему блоку терминала БМРЗ-НВЧ. На время обрыва в цепях напряжения алгоритм дистанционной защиты выводится из действия и взамен вводится ненаправленная двухступенчатая токовая защита. Токовая защита нулевой последовательности выполнена четырехступенчатой с независимыми характеристиками выдержки времени. Любая ступень может быть выполнена по выбору пользователя не направленной или направленной с разрешающей или блокирующей логикой.

 


Терминал БМРЗ-ЛТ – предназначен для защиты блоков линия-трансформатор без выключателя на стороне ВН трансформатора и выполняет функции защиты от всех видов КЗ как в пределах ВЛ, так и в трансформаторе. Терминал включает: дистанционную защиту от многофазных КЗ, токовую направленную защиту нулевой последовательности от КЗ на землю, защиту от неполнофазного режима, токовую защиту от многофазных КЗ, защиту от снижения напряжения при включении выключателя, трехфазное АПВ, УРОВ. Токовая защита предназначена для действия при многофазных КЗ и может использоваться взамен дистанционной защиты. Защита содержит  три основные ступени и дополнительную четвертую ступень с пуском по фантомному напряжению.

 

 

Три основные ступени выполняют защиту ВЛ, а дополнительная предназначена для резервирования защит блочного трансформатора. Защита имеет трехфазное исполнение, выполнена ненаправленной с независимыми времятоковыми характеристиками, с возможностью для любой ступени пуска по напряжению.  Защита от снижения напряжения при включении выключателя вводится на одну секунду после получения сигнала о включении выключателя и при снижении линейного напряжения или при появлении напряжения обратной последовательности.

 


Терминалы БМРЗ поставляются, как самостоятельно, так и скомпонованными в шкафах, выполняющих в полном объеме функции РЗА защищаемого присоединения.

 


В марте 2006г. шкафы РЗА подстанционного оборудования 110 (220) кВ производства НТЦ «Механотроника» приняты Межведомственной Комиссией с участием представителей РАО «ЕЭС России», концерна «Росэнергоатом», ОАО «ГАЗПРОМ», АК «Транснефть», ведущих проектных институтов и эксплуатирующих организаций. Актом МВК рекомендовано применение нового оборудования на объектах энергетики.

подписка на новости
 
информационные спонсоры и партнёры ГК ЭВР
 
сотрудничество
 
ВСЕ ПРАВА ЗАЩИЩЕНЫ © 2003—2011 ГК ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ВЫСТАВКИ РОССИИ