Характеристика основных элементов электронной защиты оборудования на подстанции

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Описание основного оборудования

Подстанция Промзона представлена секционированной двойной системой шин с обходной. На п\ст установлены два силовых трансформатора с расщёплённой обмоткой низкого напряжения 25000 кВА. Номинальные напряжения для этой п\ст 110\10-10 кВ. На Промзоне установлены маломасляные выключатели МВ-110 кВ на высокой стороне и на низкой стороне МВШ-10 кВ. Подстанция питает такие ВЛ-110 кВ, как двухцепные : на Сысоево, Погорелово; одноцепные: Сулин, Маяк. На период прохождения производственной практики на данной п\ст в работу был введён трансформатор Т1 в связи с ремонтом Т2.

На мой взгляд, подстанция является современной, т.к. на ней установлены новые микропроцессорные ФИПы и ЭМФы.

2. Защита силового трансформатора Т1 /Т2/

2.1 Газовая защита трансформатора и РПН

Газовая защита является универсальной и наиболее чувствительной защитой трансформатора от внутренних повреждений. Она реагирует на межвитковые замыкания в обмотке /ВН,НН/ силового трансформатора, сопровождающиеся выделением газов, толчками масла, а также при понижении уровня масла в трансформаторе ниже газового реле. Пусковым органом газовой защиты трансформатора является газовое реле Бухгольца, включенное в рассечку маслопровода между баком силового трансформатора и расширителем. На силовом трансформаторе с двумя расщепленными обмотками на стороне 10кВ установлено два газовых реле для защиты: бака трансформатора и бака РПН. Газовая защита бака трансформатора имеет две ступени: на сигнал и на отключение. Газовая защита РПН только на отключение.

Интенсивность газообразования зависит от характера и размеров повреждения. Поэтому при медленном выделении газа или при понижении уровня масла ниже верхнего контакта газового реле, замыкается верхний контакт /сигнальный элемент/последнего в цепи включения звуковой предупредительной сигнализации. При этом на панели N23 "Защиты Т1"выпадает флажок указательного реле 11РУ-7 "Газовая защита на сигнал"/п.N17"Защиты Т2" - КН-5 "Газовая защита на сигнал"/.

При бурном газообразовании, вызванном значительным повреждением, замыкается нижний контакт /отключающий элемент/ газового реле, который через выходные промежуточные реле действует на отключение выключателей вводов 10кВ и 110кВ обеих секций. При этом на панели N23 "Защиты Т1" выпадает флажок указательного реле 11РУ-2 "Газовая защита трансформатора" /N17"Защиты Т2"/ выпадает флажок указательного реле КН-1 "Газовая защита трансформатора" и проходит звуковой аварийный сигнал.

На трансформаторе Т1 /Т2/ установлена газовая защита РПН, пусковым органом которой, является струйное газовое реле, включенное в рассечку маслопровода между баком РПН силового трансформатора и расширителем, и действующее на отключение выключателей вводов 10кВ и ввода 110кВ.При этом на панели N23 "Защиты Т1" выпадает флажок указательного реле 11РУ3 "Работа газовой защиты РПН" /N17 "Защиты Т2/" выпадает флажок указательного реле КН-2 "Работа газовой защиты РПН" и проходит звуковой аварийный сигнал.

2.2 Дифференциальная защита

Дифференциальная защита применяется в качестве основной быстродействующей защиты трансформатора при повреждении обмоток и вводов трансформатора, а также повреждений при К.З. в зоне действия защиты, ограниченной выносными трансформаторами тока стороны 110кВ и трансформаторами тока вводов 10кВ.Дифзащита выполнена на базе трех реле типа ДЗТ-11,установленных на панели N23 /N17/.При К.З. в зоне действия защиты, реле 11РТТ1;11РТТ2;11РТТ3 срабатывают и своими контактами, через выходное реле действуют на отключение выключателя ввода 110кВ и вводов 10кВ аналогично "Газовой защиты на отключение". При этом на панели N23 "Защиты Т1" выпадает флажок указательного реле 11РУ-1"Дифзащита трансформатора", /на панели N17 "Защиты Т2"выпадает флажок указательного релеКН-3 "Дифзащита трансформатора"/ и проходит звуковой аварийный сигнал.

2.3 МТЗ - 110кВ

МТЗ на стороне 110кВ,является резервной защитой от внутренних повреждений силового трансформатора, а так же при К.З. на шинах 10кВ.Пусковой орган МТЗ-110кВ /для силового трансформатора Т1/ выполнен при помощи токовых реле 1РТ,2РТ,расположенных в комплекте защит 13КЗ и включенных во вторичные цепи встроенных трансформаторов тока 5ТТА,5ТТС силового трансформатора. Пусковой орган МТЗ-110кВ /для силового трансформатора Т2/ выполнен при помощи токовых реле КА-5,КА-6,КА-7 расположенных на панели N16 "Защита Т2" и включенных во вторичные цепи встроенных трансформаторов тока силового трансформатора.

При протекании сверхтоков по обмоткам трансформаторов тока, срабатывает одно из токовых реле. При срабатывании, токовое реле своими контактами запускает цепь реле времени, которое отработав заданную выдержку времени замыкает цепь на выходные промежуточные реле. Защита действует на отключение коммутационных аппаратов аналогично газовой и дифференциальной защит силового трансформатора.

2.4 МТ З - М В Ш - 10кВ

МТЗ-10кВ является основной защитой при двух и трехфазных К.З. на шинах 10кВ,и резервной при отказе защит линейных выключателей 10кВ.

Пусковой орган МТЗ-10кВ выполнен при помощи токовых реле 1РТ,2РТ расположенных в комплекте 15КЗ для МВШ-10кВ Т1 1с.ш.,в комплекте 16КЗ для МВШ-10кВ Т1 2с.ш., включенных во вторичные цепи трансформаторов тока вышеуказанных коммутационных аппаратов.МТЗ-10кВ МВШ-10кВ Т1 1с.ш. и 2с.ш.установленно на панели N22"Защита трансформатора Т1".При протекании сверхтоков по обмоткам трансформаторов тока срабатывает одно из токовых реле, которое своим контактом замыкает цепь запуска реле времени. Реле времени отработав заданную выдержку времени, через указательное реле замыкает цепь на отключение выключателя. Если по какой-то причине МВШ-10кВ не отключился, то реле времени продолжает отрабатывать выдержку времени и своим упорным контактом через указательное реле замыкает цепь на отключение МВШ-110кВ.

2.5 Перегруз трансформатора

Контроль перегруза силового трансформатора Т1,осуществляется по стороне 10кВ и выполнен при помощи токовых реле: 12РТ-1,12РТ-2. Контроль перегруза силового трансформатора Т2,осуществляется на стороне 110кВи выполнен при помощи токовых реле КА-4,КА-11,КА-8.При перегрузе одной из сторон силового трансформатора на 5% выше номинального тока, выпадает флажок указательного реле 12РУ "Перегруз трансформатора", расположенного на панели N22 "Защиты Т1", КН-16"Перегруз трансформатора", расположенного на панели N16 "Защиты Т2", проходит звуковой предупредительный сигнал.

2.6 Контроль температуры и понижение уровня масла, обдув силовых трансформаторов

трансформатор токовый междуфазный обмотка

Сигнализация контроля температуры масла трансформатора осуществляется датчиком температуры типа ТС-100.При повышении температуры масла выше 95 градусов С, выпадает флажок указательного реле 11РУ-5,расположенного на панели N23"ЗащитыТ1" / КН14 на панели N16 "Защиты Т2" /,проходит звуковой предупредительный сигнал.

Сигнализация контроля уровня масла в силовых трансформаторах Т1 /Т2/ осуществляется от встроенных в расширитель реле уровня масла. При понижении уровня масла в расширителе бака трансформатора Т1/Т2/,выпадает флажок указательного реле 11РУ-8 "Понижение уровня масла", расположенного на панели N23"Защита Т1" /КН-15на панели N16"Защита Т2/,при этом проходит звуковой предупредительный сигнал.

Управление обдувом может быть как автоматическое так и местное. При переводе ключа "Управление обдувом" в положение "Автоматическое", эл. двигатели вентиляторов, должны включиться автоматически при достижении температуры масла /55 градусов С/ или номинальной нагрузки независимо от температуры масла и отключаться при снижении температуры масла до /50 градусов С/, если при этом ток нагрузки менее номинального. При переводе ключа в положение "Местное" эл. двигатели обдува включаются независимо от температуры масла и номинального тока.

2.7 Регулирование напряжения трансформатора

РПН предназначено для поддержания на шинах низшего /НН/ напряжения - номинального напряжения, при эксплуатационных изменениях напряжения на стороне высокого напряжения /ВН/.

Включение и отключение МВШ-110кВ, МВШ-10кВ Т1 1с.ш., МВШ-10кВ Т1 2с.ш. /Т2/ производится при помощи ключей КУ "Управление" с соответствующими надписями, расположенных на панели N4 /N6/, на них же находятся и сигнальные лампы положения этих коммутационных аппаратов. Цепи автоматики МВШ-110кВ, МВШ-10кВ питаются от автоматов АВ "Управление" с соответствующими надписями, расположенных с монтажной стороны панели N4 /N6/"Управление трансформатором Т1/Т2/".Автоматика МВШ-10кВ 1с,2с,расположена на панели N24.Автоматика МВШ-10кВ 3с,4с,расположена на панели N19.Автоматика МВШ-110кВ силовых трансформаторов Т1 /Т2/,расположена на панели N43.

3. Поперечная дифференциальная защита ВЛ-110кВ Сысоево 1,2ц и ВЛ-110кВ Погорелово 1,2ц

Поперечная дифференциальная защита применяется в качестве основной защиты двух параллельных линий, как с односторонним, так и с двухсторонним питанием. Защита осуществляет выбор и отключение поврежденной линии, оставляя в работе неповрежденную. Выбор поврежденной ВЛ-110кВ осуществляется избирателями - реле направления мощности двухстороннего действия типа РМ-270.

Поперечная дифференциальная защита линий выполнена при помощи двух комплектных устройств. В качестве защиты от междуфазных К.З. используется комплект защиты типа.

КЗ-6 /1КЗ/, от замыканий на землю - комплект типа КЗ-7 /2КЗ/.

Принцип выполнения поперечной дифнаправленной защиты.

В комплекте защиты 1КЗ,установлены два реле максимального тока 1РТ;2РТ /пусковые органы/,реле направленной мощности 1РМ и 2РМ, два указательных реле 1РУ;2РУ.При междуфазных К.З. работают пусковые органы поврежденных фаз и в зависимости от того, на какой ВЛ-110кВ повреждение, избиратели 1РМ;2РМ замыкают контакт в цепи выходных реле 1РП или 2РП,действующих на отключение ВЛ-110кВ Сысоево 1ц или Сысоево 2ц /Погорелово 1ц или Погорелово 2ц/.Выходные реле 1РП;2РП имеют замедление на срабатывание, которое нужно для исключения ложного отключения выключателей при работе разрядников. В комплекте 2КЗ "Защиты от замыканий на землю" установлены реле максимального тока 1РТ,релемаксимального напряжения нулевой последовательности РН/пусковые органы/,реле направления мощности РМ /избирательный орган/,выходное промежуточное реле РП и указательные реле 1РУ;2РУ.

При К.З. на землю, пусковые реле РТ и РН своими размыкающими контактами снимают оперативный ток с защиты от междуфазных К.З., а через их замыкающие контакты работает цепь реле РП.В зависимости от того на какой линии произошло К.З., реле направления мощности замыкает контакт РМ-1,срабатывает выходное реле1РП комплекта 1КЗ или при замыкании контакта РМ-2,работает выходное реле 2РП комплекта 1КЗ.

4. Защита ВЛ - 110 кВ

Для защиты ВЛ-110кВ установлены комбинированные панели типа ЗПЗ-1636, предназначенные для использования в качестве основной защиты линии 110кВ в сторону пс. Маяк, пс. Сулин и в качестве резервной защиты линии 110кВ в сторону пс. Погорелово, пс. Сысоево. Панель защиты включает в себя:

для защиты от междуфазных коротких замыканий - трехступенчатую дистанционную защиту /ДЗ/, две ступени которой размещены в комплекте типа ДЗ-2,третья в комплекте типа КРС-1 и двухрелейную токовую отсечку - собранную в комплекте типа КЗ-9;

для защиты от КЗ на землю - четырехступенчатую токовую защиту нулевой последовательности /ТЗНП/,все ступени которой размещены в комплекте типа КЗ-10 для

ВЛ-110кВ "Погорелово 1ц." и "ОМВ-110кВ",для остальных ВЛ-110кВ три ступени ТЗНП расположены в комплектеКЗ-10, а четвертая ступень ТЗНП, расположена в комплекте ДЗ.

для контроля наличия тока по ВЛ в схеме устройства резервирования отказа выключателей /УРОВ/ - два реле тока типа РТ-40/Р.

для исключения ложного действия защиты при качаниях - служит комплект КРБ-126. При К.З. устройство вводит в работу защиту на время, достаточное для ее срабатывания и если это не произошло, блокирует ее.

При качаниях устройство блокировки не срабатывает и не вводит в работу защиту, т.е.блокирует ее.

4.1 Трехступенчатая дистанционная защита и токовая отсечка

а/ трехступенчатая дистанционная защита:

Назначение дистанционной защиты - измерение полного сопротивления ВЛ от места подключения измерительных трансформаторов напряжения /ТН/ до места КЗ.

1-ая и 2-ая ступени /зоны/ ДЗ являются основными защитами, т.к. первая - выполнена без выдержки времени и защищает 80% рассматриваемой линии, а вторая - с достаточной чувствительностью защищает линию и шины противоположной подстанции. Первая и вторая /с меньшей выдержкой времени/ступени /зоны/ блокируется при качаниях в случае нарушения устойчивости параллельной работы электростанций, сопровождающейся значительными колебаниями тока, напряжения и угла между ними. Вторая ступень /зона/ с большей выдержкой времени работает без блокировки при качаниях.3-я ступень /зона/ ДЗ выполнена с выдержкой времени и с достаточной чувствительностью резервирует защиты смежных присоединений 110 кВ противоположных подстанций.

б/ Токовая отсечка:

Назначение токовой отсечки - защита от междуфазных коротких замыканий. Она дополняет дистанционную защиту и играет важную роль при КЗ в начале ВЛ , когда реле сопротивления работают "по памяти" , т.е. с меньшей надежностью.

4.2 Четырехступенчатая токовая защита нулевой последовательности

Назначение токовой защиты нулевой последовательности - появление в токах и напряжениях составляющих нулевой последовательности, при КЗ на землю в сети с глухозаземленной нейтралью.1-я ступень защиты /ЗЗ/ выполнена без выдержки времени и защищает часть рассматриваемой линии.2-я ступень ЗЗ -с выдержкой времени и с достаточной чувствительностью защищает всю линию и шины противоположной подстанции. Обе ступени защиты являются основными защитами линии.3-я и 4-я ступени ЗЗ с выдержкой времени осуществляют резервирование защит смежных присоединений 110 кВ противоположных подстанций.

Кроме этого, 3-я ступень ЗЗ ускоряется при включении выключателя от ключа управления КУ или при АПВ на устойчивое КЗ. Все ступени защиты по величине уставок согласованы между собой и с защитами смежных присоединений 110 кВ противоположных ПС.

Размещено на Allbest.ru