Алгоритм селектора направления однофазного ОЗЗ для достоверного выявления поврежденных присоединений в сети 6–35 кВ

Page 1
background image

Page 2
background image

116

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

И  АВТОМАТИКА

Алгоритм селектора направления 
однофазного ОЗЗ для достоверного 
выявления поврежденных 
присоединений в сети 6–35 кВ

Задача

 

определения

 

присоединения

 

с

 

однофазным

 

замыканием

 

на

 

землю

 (

ОЗЗ

в

 

сетях

 6(10)—35 

кВ

 

в

 

настоящее

 

время

 

не

 

имеет

 

эффективного

 

решения

несмотря

 

на

 

динамич

 

ное

 

развитие

 

техники

 

релейной

 

защиты

 

и

 

увеличения

 

установленного

 

парка

 

микро

 

процессорных

 

устройств

 

на

 

объектах

 

энергетики

Специалисты

 

НТЦ

 «

Механотроника

» 

разработали

 

специальный

 

алгоритм

 

для

 

определения

 

поврежденного

 

фидера

.

В 

реальных условиях на энергообъектах до 

сих  пор  при  возникновении  ОЗЗ  на  сек-

циях  шин  срабатывает  неселективная 

сигнализация по повышению напряжения 

нулевой последовательности. При этом нет четко-

го  определения  фидера  с  ОЗЗ.  Если  секция  шин 

питается от вышестоящей подстанции, то такая же 

неселективная  сигнализация  срабатывает  на  не-

скольких распределительных устройствах 6–10 кВ.

Поиск  ОЗЗ  осуществляется  методом  последо-

вательного  отключения/включения  всех  фидеров 

6–10 кВ на всех распределительных устройствах. 

Эти  переключения  влияют  на  работу  технологи-

ческого  оборудования  потребителей,  загружают 

оперативный  персонал  непродуктивной  работой 

и увеличивают время на устранение замыкания.

ВАРИАНТЫ

 

РЕШЕНИЙ

За  последние  десятилетия  в  области  защиты  от 

ОЗЗ  появилось  много  разработок,  по  этой  тема-

тике  было  защищено  значительное  количество 

кандидатских  и  докторских  диссертаций,  однако 

решение, которое получило бы массовое распро-

странение, пока не найдено. Применение предла-

гаемых разработок зачастую затруднено несовер-

шенством их характеристик, сложностью задания 

уставок и отсутствием методик расчета.

Кроме  того,  рекомендуется  устанавливать  со-

вместно  с  защитами  присоединений  отдельные 

централизованные  устройства  для  выявления 

однофазных  замыканий  на  землю.  Возникает  па-

радоксальная  ситуация:  из-за  несовершенства 

защит присоединений 6–35 кВ и трудности выяв-

ления присоединения с ОЗЗ эксплуатирующие ор-

ганизации вынуждены применять дополнительное 

дорогостоящее оборудование.

С одной стороны, внедрение централизованных 

устройств — привлекательное решение для произ-

водителей  техники  РЗА,  так  как  позволяет  увели-

чить выпуск продукции в сегменте 6–35 кВ. С другой 

стороны, эта концепция не оптимальна для серьез-

ной модернизации подстанционного оборудования 

6–35 кВ, так как в масштабах энергосистемы стра-

ны приведет к значительным затратам.

СЕЛЕКТОР

НАПРАВЛЕНИЯ

 

ОЗЗ

НТЦ «Механотроника» оценил долгосрочные кон-

цепции развития в области выявления присоеди-

нения  с  ОЗЗ  и  признал  наиболее  перспективным 

совершенствование  методов  выявления  таких 

фидеров  в  существующих  защитах  6–35  кВ.  Был 

разработан  уникальный  алгоритм  —  селектор 

направления  однофазного  замыкания  на  землю 

(СНОЗЗ).  Алгоритм  выявляет  начальный  момент 

пробоя  и  анализирует  переходный  процесс  тока 

и  напряжения  нулевой  последовательности,  про-

водя  оценку  динамики  изменения  направления 

мощности нулевой последовательности.

СНОЗЗ использует принцип выделения свобод-

ной составляющей переходного процесса и после-

дующей ее обработки с применением стандартных 

функций  частотных  преобразований  и  элементов 

математической статистики.

На  рисунке  1  показан  пример  схемы  защища-

емой  сети.  Процессы,  происходящие  при  внут-

Рис

. 1. 

Схема

 

сети

 

с

 

изолиро

-

ванной

 

нейтра

-

лью

 6–10 

кВ


Page 3
background image

117

реннем  и  внешнем  за-

мыканиях, 

отличаются 

направлением  мощности 

нулевой  последователь-

ности  в  момент  замыка-

ния.  При  однофазном  за-

мыкании  на  землю  в  зоне 

действия  защиты  от  ОЗЗ 

ток  и  напряжение  нуле-

вой  последовательности 

в  момент  пробоя  разно-

направлены  (рисунок  2), 

а при замыкании вне зоны 

действия защиты — сона-

правлены (рисунок 3).

ПРИМЕНЕНИЕ

АЛГОРИТМА

 

СНОЗЗ

Впервые СНОЗЗ был при-

менен  в  блоках  защиты 

синхронных  и  асинхрон-

ных электродвигателей — 

БМРЗ-УЗД, в них функция 

определения присоедине-

ния  с  ОЗЗ  особенно  вос-

требована, так как отклю-

чение такого потребителя, 

как двигатель, может при-

вести  к  изменениям  в  хо-

де  ответственных  техно-

логических 

процессов. 

В дальнейшем, на основе 

успешного  опыта  приме-

нения,  алгоритм  СНОЗЗ 

был  интегрирован  во  все 

линейки  устройств  БМРЗ, 

начиная с самых простых реле — БМРЗ-50.

При  настройке  каждого  блока  РЗА  на  отходя-

щей линии для работы СНОЗЗ задаются уставки:

 

– тип нейтрали сети (изолированная или компенси-

рованная);

 

– отстройка  от  напряжения  небаланса  нулевой 

последовательности (можно принять 15 В).

Несмотря  на  достаточную  математическую 

сложность  СНОЗЗ,  какие-либо  дополнительные 

уставки  задавать  не  требуется,  поэтому,  с  точки 

зрения эксплуатации, это очень простое решение.

Срабатывание СНОЗЗ происходит при наличии 

ОЗЗ на присоединении. БМРЗ может быть настро-

ен  как  на  сигнализацию,  так  и  на  отключение  от 

срабатывания СНОЗЗ. В руководствах по эксплу-

атации блоков для удобства приведена методика 

проверки СНОЗЗ для наладки присоединения пе-

ред вводом его в работу.

ООО «НТЦ «Механотроника»

г. Санкт-Петербург

8-800-250-63-60

www.mtrele.ru

Рис

. 2. 

Осциллограмма

 

при

 

однофазном

 

замыкании

 

на

 

землю

 

на

 

отходящем

 

фиде

-

ре

 

в

 

зоне

 

действия

 

защиты

 

от

 

ОЗЗ

Рис

. 3. 

Осциллограмма

 

при

 

замыкании

 

на

 

землю

 

на

 

соседних

 

присоединениях

 

вне

 

зоны

 

действия

 

защиты

 

от

 

ОЗЗ

Многочисленные  лабораторные  и  полевые  ис-

пытания показали, что функция СНОЗЗ правильно 

срабатывает в 92% случаев. В 8% случаев наблю-

далось  несрабатывание,  что  обусловлено  недо-

статочной  чувствительностью.  Ложных  срабаты-

ваний  не  зафиксировано.  Это  важный  момент: 

СНОЗЗ либо работает правильно, либо, чтобы не 

вводить в заблуждение оперативный персонал, не 

срабатывает вообще.

В заводском исполнении устройств БМРЗ функ-

ция  СНОЗЗ  реализована  с  действием  на  сигна-

лизацию,  также  предусмотрена  возможность  на-

стройки на отключение.

Применение усовершенствованных защит при-

соединений  позволяет  оперативному  персоналу 

сразу  определить  фидер  с  ОЗЗ,  значительно  со-

кратив время его поиска и количество переключе-

ний.  

Р

 6 (63) 2020


Читать онлайн

Задача определения присоединения с однофазным замыканием на землю (ОЗЗ) в сетях 6(10)—35 кВ в настоящее время не имеет эффективного решения, несмотря на динамич ное развитие техники релейной защиты и увеличения установленного парка микро процессорных устройств на объектах энергетики. Специалисты НТЦ «Механотроника» разработали специальный алгоритм для определения поврежденного фидера.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Превентивное управление нагрузкой в сетях 0,4 кВ в целях предотвращения возникновения аварийных ситуаций

Управление сетями / Развитие сетей Энергоснабжение / Энергоэффективность Релейная защита и автоматика
Удинцев Д.Н. Милованов П.К. Зуев А.И.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 5(68), сентябрь-октябрь 2021

Внедрение цифрового дистанционного управления оборудованием и МП устройствами РЗА на подстанциях 110–220 кВ ПАО «Россети Московский регион»

Релейная защита и автоматика
Гвоздев Д.Б. Грибков М.А. Бороздин А.А. Рыбаков А.К.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»