Совершенствование защит сборных шин среднего напряжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Совершенствование защит сборных шин среднего напряжения

И.А. Хасанов

Несмотря на то, что распределительное устройство среднего напряжения (6-10 кВ) выполняются в виде ячеек, в них тоже происходят короткие замыкания. Одной из наиболее быстродействующих и селективных защит шин является логическая защита шин (ЛЗШ). Наиболее популярной схемой организации ЛЗШ является последовательная схема. Но и она не лишена недостатков. Обрыв цепей приводит к полной потере ЛЗШ. Это обстоятельство требует изменения в организации защиты. Предполагается что замена аналоговых цепей на ВОЛС сможет решить эту проблему.

Ключевые слова -- логическая защита шин; гибкий алгоритм.

Despite the fact that the medium voltage switchgear (6-10 kV) is made in the form of cells, short circuits also occur in them. One of the fastest and most selective tire protectors is the logical bus protection (LBP). The most popular scheme for organizing LBP is a sequential scheme. But it is not without flaws either. The breakage of the chains leads to a complete loss of the LBP. This circumstance requires a change in the organization of protection. It is assumed that the replacement of analog circuits with fiber-optic links can solve this problem

Keywords -- logical bus protection; flexible algorithm.

Несмотря на то, что распределительные устройства 6-10 кВ выполняются виде ячеек КРУ(Н) или КСО, в них так же возможно возникновение КЗ вследствие следующих факторов: перекрытие шинных изоляторов и вводов выключателей; повреждение трансформаторов напряжения и установленных между шинами и выключателями трансформаторов тока; ошибка персонала при переключениях в распределительном устройстве. Традиционной защитой шин низкого напряжения является дифференциальная защита. Дифференциальная защита шин основана на геометрической сумме токов в присоединениях защищаемых шин. Но это очень дорогое решение. Применение микропроцессорных терминалов привело к появлению логической защиты шин (ЛЗШ) - более дешевой и не менее селективной защите. Данная защита работает по информации о срабатывании пусковых органов МТЗ нижестоящих присоединений.

Рассмотрим принцип действия ЛЗШ. Пусковые органы защит нижестоящих присоединений при наличии замыкания на присоединении, замыкают выходные контакты своего терминала для передачи сигнала о срабатывании. ЛЗШ имеет две схемы организации «общения» с вводным терминалом - параллельная и последовательная.

При параллельной организации схемы (Рис. 1 )контакты пуска защит отходящих присоединений и СВ соединены параллельно друг другу и подключены к шинке «Блок. ЛЗШ». В Этой схеме используются нормально открытые контакты. Это дает следующее достоинство: она остается в работе при выводе для проверки защиты любого присоединения. В то же время неисправность цепей приведет к неправильному действию ЛЗШ и полному погашению секции.

В последовательной схеме (Рис. 2) контакты пуска защит присоединений и СВ (для ЛЗШ ввода) идут последовательно, друг за другом, причем это уже нормально замкнутые контакты. В этой схеме блокировка ЛЗШ ввода формируется не по наличию, а по отсутствию напряжения. Если происходит пуск защит присоединения или СВ, то его контакт меняет свое положение на открытое и разрывает общую цепь. В этом случае блокируется ЛЗШ ввода.

Последовательная схема ЛЗШ позволяет контролировать цепь на обрыв. Это ее главное преимущество перед параллельной схемой. Если происходит обрыв цепи ЛЗШ, то блок защиты ввода фиксирует отсутствие напряжения на своем входе. Если при этом не происходит пуска токовых защит ввода, то значит это обрыв, а не сигнал блокировки, и через некоторое время блок защиты ввода выдает сигнал «Неисправность ЛЗШ».

+ ШУ - ШУ

Рис. 1. Параллельная схема ЛЗШ

+ ШУ - ШУ

Рис. 2. Последовательная схема ЛЗШ

Ток срабатывания ЛЗШ выбирается по принципу выбора установок МТЗ вводного и секционного выключателей. В основном ток срабатывания ЛЗШ принимается по току срабатывания МТЗ ввода и СВ.

Время срабатывания ЛЗШ принимается 0,15 - 0,2 с. При больших токах КЗ время срабатывания принимают не более 0,1 с.

Недостатки ЛЗШ:

На подстанции, где используются мощные синхронные двигатели (СД) или генераторы, ЛЗШ не используется ввиду возможности ложного срабатывания при внешних КЗ и в послеаварийных качаниях, когда через вводную ячейку проходит ток подпитки от СД (генераторов) или ток качаний. Данного тока достаточно, чтобы пустить ЛЗШ, при этом блокирующий сигнал отсутствует, так как в этом режиме защиты СД и генераторов по принципу действия (дифференциальная защита или токовая отсечка) не работают. Также ЛЗШ не работает, если КЗ произошло за трансформатором тока защиты отходящей линии. Для защиты подстанций с мощными СД и генераторами для защиты шин 6 (10) кВ устанавливают дифференциальную защиту шин.

При организации ЛЗШ используют медные провода и шинки. До терминалов вводного и секционного выключателей от каждого присоединения приходит два медных провода с сигналом о срабатывании/несрабатывании МТЗ присоединений. Современные микропроцессорные терминалы имеют один и более цифровых выхода. Имеется возможность их использования для организации защит. В частности, один цифровой выход можно использовать для ЛЗШ. Замена аналогового сигнала на цифровой в два раза сократит количество проводов, приходящих к терминалам вводного и секционного выключателей. Отпадет необходимость нормально замкнутого/разомкнутого реле присоединений так как блокировка ЛЗШ будет организована логически в терминалах вводного и секционного выключателей. Будет возможность самодиагностики обрыва с указанием поврежденного присоединения.

Решить проблему электромагнитной совместимости (ЭМС), возникновение которой не исключено при использовании цифрового канала, можно прибегнув к использованию волоконно-оптической линии связи (ВОЛС). Сигналы от терминалов фидеров будут приходить на компаратор и только потом в терминалы вводного и секционного выключателей. Сократить количество ВОЛС можно применив элемент цифровой подстанции, а именно «шину процессов». Тем самым отпадет необходимость компаратора.

шина защита электромагнитный совместимость

Список литературы

1. Чернобров Н.В. Релейная защита. Учебное пособие для техникумов. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Энегия», 1971. 624 с. с илл

2. Логическая защита шин (ЛЗШ): [Электронный ресурс]// Проект «РЗА». Все о защите и автоматике электрических сетей. URL: http://pro-rza.ru/relejnaya-zashhita/logicheskaya-zashhita-shin-lzsh/. (Дата обращения: 20.05.2017)

3. Логическая защита шин (ЛЗШ) - Схемы: [Электронный ресурс]// Проект «РЗА». Все о защите и автоматике электрических сетей URL: http://pro-rza.ru/relejnaya-zashhita/logicheskaya-zashhita-shin-lzsh-shemy/. (Дата обращения: 20.05.2017)

Размещено на Allbest.ru