О недопущении отключения АТ(Т) от защиты от потери охлаждения вследствие неправильно настроенного реле контроля напряжения KV в ШАОТ

background image

background image

44

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(5), 

июнь

 2017

О

 

недопущении

 

отключения

 

АТ

(

Т

от

 

защиты

 

от

 

потери

 

охлаждения

 

вследствие

 

неправильно

 

настроенного

 

реле

 

контроля

 

напряжения

 

KV 

в

 

ШАОТ

ноября

 2015 

года

 

в

 00:38 

на

 

ПС

 220 

кВ

 «

С

-

кая

» 

дей

-

ствием

 

технологической

 

защиты

 

от

 

потери

 

охлаж

-

дения

 

произошло

 

отключение

 

АТ

-2. 

Через

 30 

ми

-

нут

 

по

 

аналогичной

 

причине

 

отключился

 

АТ

-1. 

По

 

причине

 

того

что

 

во

 

время

 

ночного

 

минимума

 

нагрузки

 

произошло

 

увеличение

 

напряжения

 

на

 

ЩСН

 

ПС

 220 

кВ

 

«

С

-

кая

  (

новая

)», 

сработало

 

реле

 

контроля

 

напряжения

 

KV1(2) 

в

 

ШАОТ

 

с

 

действием

 

на

 

отключение

 (

обесточива

-

ние

ШАОТ

 

АТ

-2 

и

 

АТ

-1 

и

 

последующим

 

отключением

 

АТ

-2 

и

 

АТ

-1 

защитой

 

от

 

потери

 

охлаждения

.

В

 

разборе

 

обстоятельств

 

технологического

 

наруше

-

ния

 

на

 

ПС

 220 

кВ

  «

С

-

кая

» 

указано

что

 

при

 

повышении

 

напряжения

 

на

 

шинах

 0,4 

кВ

 

сработали

 

реле

 

контроля

 

напряжения

 KV1 (KV2) 

с

 

выставленной

 

уставкой

 = 420 

В

 

(

обращаю

 

внимание

что

 

в

 

разборе

 

не

 

указано

насколько

 

правильно

 

выставлена

 

уставка

 

реле

 

контроля

 

напряже

-

ния

 KV1 (KV2)).

Номинальное

 

напряжение

 

на

 

шинах

 

ЩСН

 

определя

-

ется

 

исходя

 

из

 

номинального

 

напряжения

 

подключен

-

ного

 

ТСН

При

 

подключении

 

ТСН

 

с

 

напряжением

напри

-

мер

, 10 

кВ

/0,4 

кВ

 

номинальное

 

напряжение

 

составляет

400 

В

.

Согласно

 

ПУЭ

 7-

е

 

изд

п

. 1.2.22 [1, 

с

. 5] 

и

 

ГОСТу

 

13109-97 «

Электрическая

 

энергия

Совместимость

 

техни

-

ческих

 

средств

 

электромагнитная

Нормы

 

качества

 

элек

-

трической

 

энергии

 

в

 

системах

 

электроснабжения

 

общего

 

назначения

» 

п

 .5.2 [2, 

с

. 5–6], 

вводятся

 

следующие

 

нормы

 

качества

 

электрической

 

энергии

а

нормально

 

допустимые

 (±5%) 

и

  

б

предельно

 

допустимые

 (±10%) 

значения

 

отклонения

 

на

-

пряжения

 

от

 

номинального

 

напряжения

 

электрической

 

сети

 

на

 

выводах

 

приемников

 

электрической

 

энергии

.

Использование

 

реле

 

контроля

 

напряжения

 

в

 

ШАОТ

 

является

 

типовым

 

решением

 

у

 

всех

 

производителей

.

Рассмотрим

 

для

 

примера

 

схему

 

охлаждения

 

транс

-

форматора

 

Т

1 (

ТПГ

типа

 

ТРДН

-125000/330/10/10 

кВ

 

про

-

изводства

 

Запорожского

 

ТЗ

установленного

 

на

 

ПС

 500 

кВ

 

«

Невинномысск

» (

рисунок

 1). 

Чертеж

 

выполнен

 

на

 

осно

-

Участившиеся

 

излишние

 

случаи

 

отключения

 

АТ

(

Т

от

 

защи

-

ты

 

от

 

потери

 

охлаждения

 

делают

 

необходимым

 

исследова

-

ние

 

недопущения

 

излишнего

 

срабатывания

 

реле

 

контроля

 

напряжения

 KV 

в

 

ШАОТ

 

с

 

последующим

 

отключением

 

АТ

(

Т

). 

Работа

 

представляет

 

собой

 

результат

 

анализа

 

проектной

заводской

 

документации

 

и

 

нормативной

 

документации

а

 

также

 

усовершенствование

 

проектных

 

решений

 

и

 

режи

-

мов

 

работы

 

оборудования

Результаты

 

опробованы

 

и

 

реа

-

лизованы

 

на

 

ПС

 500 

кВ

 «

Невинномысск

».

Релейная

 

защита

 

и

 

автоматика

Андрей

 

СОРОКИН

,

ведущий

 

инженер

руководитель

 

группы

 

РЗА

 

ПС

 

500 

кВ

 «

Невинно

-

мысск

» 

филиала

 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

» — 

МЭС

 

Юга

Ставропольское

 

ПМЭС


background image

45

К

М

2

1

Q

F

1

1

2

2

3

4

3

5

6

N

К

М

1

2

4

6

А

2

1

5

О

с

н

о

в

н

о

й

 и

с

т

о

ч

н

и

к

 п

и

т

а

н

и

я

С

и

л

о

в

а

я

 ц

е

п

ь

 3

8

0

В

А

В

С

N

А

В

С

N

Q

F

2

1

2

3

4

5

6

0

В

К

V

1

К

М

1

1

5

1

8

А

1

А

2

6

4

8

3

7

К

V

2

А

1

К

М

2

1

5

1

8

А

2

1

3

5

А

В

С

K

V

1

2

5

2

6

К

V

1

1

5

1

3

1

4

1

6

2

4

6

1

3

5

7

8

9

4

5

6

А

В

С

K

V

2

1

7

1

8

1

9

1

0

1

1

1

2

1

5

1

1

5

2

Х

Т

1

5

3

1

5

4

1

5

5

1

5

6

Х

Т

1

5

7

1

5

8

В

с

п

о

м

о

г

а

т

е

л

ь

н

ы

й

 и

с

т

о

ч

н

и

к

 п

и

т

а

н

и

я

S

F

1

1

2

3

4

5

6

Щ

С

Н

 1

 с

е

к

ц

и

я

Ш

к

а

ф

 N

5

Щ

С

Н

 2

 с

е

к

ц

и

я

Ш

к

а

ф

 N

1

0

6

2

9

1

0

1

2

1

1

Q

F

3

1

2

3

4

5

6

2

0

2

1

2

2

К

М

3

2

4

6

1

3

5

2

3

2

4

2

5

16

1

16

2

16

3

16

4

ХТ

3

2

3

3

3

4

S

F

2

1

2

3

4

5

6

16

6

16

7

16

8

16

9

3

5

3

6

3

7

16

5

17

0

S

F

3

1

2

3

4

5

6

17

1

17

2

17

3

17

4

3

5

3

6

3

7

17

5

S

F

4

1

2

3

4

5

6

17

6

17

7

17

8

17

9

3

5

3

6

3

7

18

0

S

F

5

1

2

3

4

5

6

18

1

18

2

18

3

18

4

3

5

3

6

3

7

18

5

S

F

6

1

2

3

4

5

6

18

6

18

7

18

8

18

9

3

5

3

6

3

7

19

0

S

F

7

1

2

3

4

5

6

19

1

19

2

19

3

19

4

3

5

3

6

3

7

19

5

S

F

8

1

2

3

4

5

6

19

6

19

7

19

8

19

9

3

5

3

6

3

7

20

0

S

F

9

1

2

3

4

5

6

20

1

20

2

20

3

20

4

3

5

3

6

3

7

20

5

S

F

1

0

1

2

3

4

5

6

20

6

20

7

20

8

20

9

3

5

3

6

3

7

21

0

N

Р

Е

Р

Е

N

1

N

2

N

3

N

4

N

5

N

6

N

7

N

8

N

9

N

1

0

Д

в

и

га

т

е

л

и

 в

е

н

т

и

л

я

т

о

р

о

в

S

A

1

0

K

V

1

,K

V

2

 -

 р

е

л

е

 к

о

н

т

р

о

л

я

т

и

п

 C

M

-M

P

S

12

1

Q

F

6

3

4

1

2

Ц

е

п

и

 с

и

г

н

а

л

и

з

а

ц

и

и

 =

2

2

0

В

К

L

5

А

1

А

2

2

1

2

2

К

M

2

1

2

9

1

5

9

1

6

0

Х

Т

12

2

2

1

2

2

1

2

8

К

M

1

1

2

4

1

2

5

В

н

е

ш

н

я

я

 с

и

г

н

а

л

и

з

а

ц

и

я

1

3

8

Х

Т

К

L

5

3

3

3

4

1

4

2

Х

Т

Аварийно 

отключены 

основной и 

вспомогательный 

источники питания

В схему 

защиты от 

потери 

охлаждения

Рис

. 1. 

Трансформатор

 

Т

1 (

ТПГ

). 

Охлаж

-

дение

 

трансформатора

Схема

 

полная

Буквенные

 

обозначения

: QF — 

автомати

-

ческий

 

выключатель

; SF — 

выключатель

К

V — 

реле

 

контроля

 

напряжения

; KM — 

пускатель

; KL

 — 

реле

 

промежуточное


background image

46

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(5), 

июнь

 2017

вании

 

заводской

 

документации

 

ВБИЕ

 656365.635 

ЭЗ

 

За

-

порожского

 

ТЗ

.

В

 

данной

 

схеме

 

в

 

качестве

 

реле

 

контроля

 

напряже

-

ния

 KV1 

и

 KV2 

используются

 

реле

 

фирмы

 ABB 

типоряда

 

CM-MPS 1SVR 430 884 R 3300 

номинального

 

напряжения

 

питания

 300–500 

В

 

АС

без

 

контроля

 

нулевого

 

провода

исполнения

 «2». 

Характеристики

 

реле

 

приведены

 

в

 

таб

-

лице

 1.

CM-MPS 

представляет

 

собой

 

реле

 

контроля

 

трех

-

фазного

 

напряжения

Реле

 

может

 

одновременно

 

кон

-

тролировать

 

последовательность

 

чередования

 

фаз

обрыв

 

фазы

повышенное

 

и

 

пониженное

 

напряжение

 

и

 

асимметрию

 

фаз

Пороговые

 

значения

 

повышенного

 

и

 

пониженного

 

напряжения

 

можно

 

регулировать

Поро

-

говое

 

значение

 

несимметрии

 

фаз

 

можно

 

регулировать

 

в

 

пределах

 2–15%. 

Для

 

индикации

 

типа

 

неисправности

 

используются

 

светодиоды

Подача

 

сигнала

 

неисправно

-

сти

 

может

 

кратковременно

 

подавляться

 

или

 (

для

 

лучшей

 

оценки

он

 

может

 

храниться

 

в

 

течение

 

заданного

 

времени

 

задержки

 

от

 0,1 

до

 10 

с

После

 

возвращения

 

всех

 

параме

-

тров

 

фаз

 

в

 

заданные

 

пределы

 

выходные

 

реле

 

автомати

-

чески

 

активируются

 

и

 

переключают

 

контакты

 

в

 

исходное

состояние

.

Для

 

выбора

 

функции

 

времени

 

задержки

 

используется

 

движковый

 

переключатель

 A/B.

Положение

 

переключателя

 «A».

 

В

 

случае

 

выявле

-

ния

 

неисправности

отключение

 

выходных

 

реле

 

и

 

подача

 

соответствующего

 

сигнала

 

о

 

неисправности

 

подавляется

 

в

 

течение

 

заданного

 

времени

 

задержки

То

 

есть

 

контакт

 

работает

 

с

 

замедлением

 

на

 

возврат

 

в

 

соответствии

 

с

 

вы

-

ставленной

 

уставкой

 «

Т

S

».

Положение

 

переключателя

 «B».

 

В

 

случае

 

выявле

-

ния

 

неисправности

отключение

 

выходных

 

реле

 

происхо

-

дит

 

мгновенно

а

 

сигнал

 

о

 

неисправности

 

подается

 

и

 

хра

-

нится

 

в

 

течение

 

заданного

 

времени

 

задержки

То

 

есть

 

контакт

 

срабатывает

 

мгновенно

 

и

 

после

 

снятия

 

аварий

-

ного

 

параметра

 

остается

 

в

 

удержанном

 

состоянии

 

в

 

соот

-

ветствии

 

с

 

выставленной

 

уставкой

 «

Т

S

».

ОПИСАНИЕ

 

СХЕМЫ

 

РАБОТЫ

 

КОНТРОЛЯ

 

НАПРЯЖЕНИЯ

 

В

 

ШАОТ

При

 

подаче

 

на

 

ШАОТ

 

номинального

 

напряжения

 

оба

 

реле

 

KV1 

и

 KV2 (

рисунок

 1) 

переводятся

 

в

 

сработанное

 

поло

-

жение

контакты

 15–18 

замыкаются

Питание

 

в

 

ШАОТ

 

по

-

дается

 

через

 

основной

 

ввод

 — 

пускатель

 

КМ

сработан

контакты

 

КМ

1 — 

замкнуты

.

Табл

. 1. 

Технические

 

характеристики

 

реле

 CM-MPS 1SVR 430 884 R 3300

Релейная

 

защита

 

и

 

автоматика


background image

47

При

 

повышении

 

напряжения

 

на

 

вводах

 

ШАОТ

 

выше

 

выставленной

 

уставки

  (

на

 KV1 

и

 KV2) 

происходит

 

одно

-

временное

 

срабатывание

 

реле

 KV1 

и

 KV2, 

контакты

 15–18 

размыкаются

что

 

приводит

 

к

 

возврату

 

пускателей

 KM1 

и

 KM2 

и

 

обесточиванию

 

ШАОТ

При

 

этом

 

соединенны

-

ми

 

последовательно

 

контактами

 21–22 

пускателей

 KM1 

и

 KM2 

переводится

 

в

 

сработанное

 

положение

 

реле

 KL5, 

что

 

через

 

контакт

 34–33 KL5 

приводит

 

к

 

пуску

 

защиты

 

от

 

потери

 

охлаждения

.

При

 

номинальном

 

напряжении

 

на

 

шинах

 

ЩСН

 

равном

 

0,4 

кВ

 (

не

 

путать

 

с

 0,38 

кВ

реле

 KV 

должно

 

поставляться

 

для

 

контроля

 

напряжения

 

с

 

номинальным

 

напряжением

 

400 

В

.

По

 

ГОСТ

 13109-97 [2, 

с

. 5–6] 

нормально

 

допустимый

 

уровень

 

для

 

шин

 0,4 

кВ

 = 

мин

. 380 

В

 

и

 

макс

. 420 

В

а

 

пре

-

дельно

 

допустимый

 

уровень

 = 

мин

. 360 

В

 

и

 

макс

. 440 

В

.

Реле

 

со

 

срабатыванием

 

от

 

повышения

 

напряжения

 

не

 

должно

 

срабатывать

 

при

 

нормально

 

допустимых

 (±5%) 

отклонениях

 

напряжения

 

на

 

ЩСН

Таким

 

образом

реле

 

контроля

 

напряжения

 KV1(2) 

должны

 

срабатывать

 

при

 

пре

-

дельно

 

допустимых

 (±10%) 

уровнях

 

напряжения

 

на

 

ЩСН

.

Неверно

 

выбранная

 

уставка

 

приведет

 

к

 

срабатыванию

 

реле

 

даже

 

при

 

небольших

 (

менее

 5% 

от

 

номинального

 

на

-

пряжения

нормальных

 

отклонениях

 

уровня

 

напряжения

 

на

 

ЩСН

что

 

и

 

произошло

 

на

 

ПС

 220 

кВ

 «

С

-

кая

».

При

 

изучении

 

рабочей

 

и

 

заводской

 

документации

 

на

 

различных

 

ПС

 

был

 

сделан

 

вывод

что

 

в

 

подавляющем

 

большинстве

 

случаев

 

и

 

производитель

 

ШАОТ

 

и

 

проект

-

ные

 

организации

 

поставляют

 

на

 

ПС

 

ШАОТ

 

для

 

работы

 

в

 

сети

 

с

 

номинальным

 

напряжением

 380 

В

а

 

фактически

 

подключают

 

оборудование

 

к

 

ЩСН

 

с

 

номинальным

 

напря

-

жением

 400 

В

что

 

и

 

создает

 

предпосылки

 

к

 

излишней

 

ра

-

боте

 

реле

 

контроля

 

напряжения

 

и

 

следом

 

защиты

 

от

 

по

-

тери

 

охлаждения

 

и

 

последующего

 

отключения

 

силового

 

оборудования

.

Следует

 

обратить

 

внимание

что

 

производители

 

ре

-

лейной

 

аппаратуры

 

четко

 

представляют

 

разницу

в

 

сети

 

с

   

каким

 

напряжением

 

предстоит

 

работать

Например

в

 

таблице

 1 

во

 

втором

 

столбце

 

указано

 

реле

 CM-PSS 

фирмы

 ABB. 

Для

 

типоисполнения

 1 

или

 2 (

работа

 

в

 

сети

 

380 

или

 400 

В

ниже

 

в

 

таблице

 

указаны

 

фиксированные

 

уставки

 

срабатывания

 

при

 

повышении

 

или

 

понижении

 

на

-

пряжения

 

в

 

строгом

 

соответствии

 

с

 

ГОСТ

 13109-97 

и

 

из

-

ложенным

 

выше

 

материалом

У

 

ряда

 

производителей

  (

например

ХК

  «

Электро

-

завод

») 

используются

 

реле

 

контроля

 

напряжения

 

оте

-

чественного

 

производства

 

РСН

25

М

 [3, 

с

. 3–5]. 

Данные

 

реле

 

также

 

выпускаются

 

для

 

работы

 

и

 

контроля

 

сети

 

380 

и

 400 

В

 

отдельно

Особенностью

 

работы

 

реле

 

РСН

25

М

 

является

 

не

-

чувствительность

 

к

 

повышению

 

напряжения

Уставка

 

при

 

симметричном

 

снижении

 

фазных

 

напряжений

 

соответ

-

ствует

 0,7

U

Ф

.

Н

.

Таким

 

образом

реле

 

РСН

25

М

 

значительно

 

грубее

 

реле

 ABB CM-MPS 

или

 CM-PSS 

и

 

при

 

изменении

 

напряжения

 

на

 

ЩСН

 

даже

 

в

 

предельно

 

допустимых

 (±10%) 

значениях

 

излишней

 

работы

 

реле

 

и

как

 

следствие

рабо

-

ты

 

защиты

 

от

 

потери

 

охлаждения

 

не

 

будет

.

С

 

целью

 

недопущения

 

отключения

 

АТ

(

Т

от

 

защиты

 

от

 

потери

 

охлаждения

 

вследствие

 

неправильно

 

настроенно

-

го

 

реле

 

контроля

 

напряжения

 KV1(KV2) 

в

 

ШАОТ

 

предла

-

гаю

 

следующее

:

1. 

При

 

новом

 

строительстве

 

или

 

реконструкции

 

внима

-

тельно

 

изучать

 

задание

 

на

 

проектирование

проект

конкурсную

 

документацию

 

и

 

в

 

ведомости

 

заказа

 

на

 

силовое

 

оборудование

 

указывать

 

рабочее

 

напряже

-

ние

 

ЩСН

Отдельно

 

указывать

под

 

какое

  

напряжение

 

сети

 380 

или

 400 

В

 

должен

 

быть

 

изготовлен

 

ШАОТ

а

 

также

 

двигатели

 

маслонасосов

вентиляторов

Это

 

же

 

требование

 

касается

 

и

 

остальных

 

двигателей

ис

-

пользуемых

 

на

 

ПС

приводов

 

выключателей

  (

завода

 

пружин

), 

приводов

 

разъединителей

двигателей

ис

-

пользуемых

 

в

 

системах

 

пожаротушения

 (

насосов

 

и

 

за

-

движек

), 

вспомогательного

 

оборудования

 (

вент

.

систем

 

и

 

т

.

д

.). 

На

 

стадии

 

разработки

 

проектной

 

документации

думаю

можно

 

решить

 

и

 

согласовать

 

данный

 

техниче

-

ский

 

вопрос

С

 

другой

 

стороны

можно

 

решить

 

вопрос

 

проектированием

 

с

 

установкой

 

ТСН

 

с

 

требуемым

 

на

-

пряжением

 

стороны

 

НН

.

2. 

На

 

действующих

 

ПС

 

считаю

 

целесообразным

 

допол

-

нительно

 

провести

 

проверку

 

ШАОТ

 

на

 

уточнение

 

типа

 

установленного

 

реле

 KV1(KV2) 

и

 

выполняемых

 

функ

-

ций

 (

контроль