Применение защит с абсолютной селективностью и развитие автоматики в электрических сетях напряжением 20 кВ мегаполиса

Page 1
background image

Page 2
background image

32

СЕТИ 20 кВ

Применение защит с абсолютной 
селективностью и развитие 
автоматики в электрических сетях 
напряжением 20 кВ мегаполиса

УДК

 621.316.92

Майоров

 

А

.

В

.,

к

.

т

.

н

., 

генеральный

 

директор

 

АО

 «

ОЭК

»

Ключевые

 

слова

:

релейная

 

защита

МЭК

 

61850, 

электрическая

 

сеть

мегаполис

селективность

наблюдаемость

дифферен

-

циальная

 

защита

логиче

-

ская

 

защита

 

сети

дистанци

-

онная

 

защита

Keywords:

relay protection, IEC 61850, 
power grid, metropolis, 
selectivity, observability, 
differential protection, logical 
protection of grids, distance 
protection

А

ктивное

 

развитие

 

на

 

территории

 

города

 

Москвы

 

новой

 

электриче

-

ской

 

сети

 

напряжением

 20 

кВ

 

с

 

резистивным

 

заземлением

 

нейтрали

 

требует

 

согласованного

 

построения

 

новых

надежных

 

и

 

эффектив

-

ных

 

систем

 

защит

 

и

 

автоматики

Основной

 

задачей

 

на

 

первом

 

этапе

 

является

 

анализ

 

многолетнего

 

поло

-

жительного

 

опыта

 

работы

 

таких

 

систем

 

и

 

основных

 

постулатов

определяю

-

щих

 

надежность

 

действующего

 

оборудования

 

защит

До

 

последнего

 

времени

 

для

 

разработки

 

алгоритмов

 

защит

 

сети

 20 

кВ

 

при

-

менялась

 

существующая

 

нормативная

 

база

 

для

 

сети

 6–10 

кВ

 

с

 

изолирован

-

ной

 

нейтралью

основанная

 

на

 

ступенчатых

 

токовых

 

защитах

 

с

 

относительно

 

большими

 

выдержками

 

времени

что

 

не

 

отвечает

 

современным

 

техническим

 

требованиям

 

и

 

не

 

использует

 

все

 

возможности

 

современной

 

микропроцессор

-

ной

 

техники

.

Применение

 

новых

 

подходов

 

и

 

разработка

 

новых

 

алгоритмов

с

 

соблю

-

дением

 

условий

 

резервирования

а

 

также

 

использование

 

высокоскоростных

 

каналов

 

передачи

 

данных

 

позволяет

 

рассматривать

 

устройства

 

защит

 

не

 

как

 

локальное

 

устройство

а

 

как

 

единую

 

комплексную

 

систему

активно

 

взаимо

-

действующую

 

с

 

первичным

 

оборудованием

не

 

ограничивая

 

нормальные

 

ре

-

жимы

 

сети

Осуществление

 

транзитных

 

перетоков

выдача

 

мощности

 

от

 

объ

-

ектов

 

малой

 

генерации

 

в

 

сеть

 20 

кВ

возможность

 

создания

 

кольцевых

 

схем

для

 

обеспечения

 

непрерывности

 

электроснабжения

 

по

 

критерию

 

n

-1 

без

 

про

-

падания

 

напряжения

 

в

 

цикле

 

АВР

контроль

 

уровней

 

напряжения

 

и

 

внедрение

 

элементов

 

противоаварийной

 

автоматики

 

с

 

использованием

 

тепловых

 

моде

-

лей

 

кабелей

 

и

 

трансформаторов

 

позволят

 

повысить

 

гибкость

 

и

 

управляемость

 

современной

 

сети

 

мегаполиса

 

в

 

нормальных

 

и

 

аварийных

 

режимах

.

СУЩЕСТВУЮЩАЯ

 

КОНЦЕПЦИЯ

 

ПОСТРОЕНИЯ

 

СИСТЕМЫ

 

ЗАЩИТЫ

 

И

 

АВТОМАТИКИ

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

 

СЕТИ

 

МЕГАПОЛИСА

На

 

сегодняшний

 

день

 

защита

 

электрической

 

сети

 

мегаполиса

 

на

 

террито

-

рии

 

г

Москвы

 

реализована

 

посредством

 

последовательно

 

установленных

 

на

 

присоединениях

 

максимальных

 

токовых

 

защит

селективность

 

действия

 

ко

-

торых

 

обеспечивается

 

ступенчатым

 

выбором

 

параметров

 

срабатывания

 

по

 

току

 

и

 

времени

 (

рисунок

 1). 

Максимальная

 

временная

 

уставка

 

соответствует

 

Развитие

 

электрической

 

сети

 20 

кВ

 

на

 

территории

 

мегаполиса

 

должно

 

сопровождаться

 

совершенствованием

 

применяемых

 

технических

 

решений

 

в

 

части

 

защиты

 

и

 

автоматики

 

электрической

 

сети

В

 

данной

 

статье

 

приводятся

 

технические

 

решения

 

по

 

применению

 

современных

 

микропроцессорных

 

защит

 

для

 

сокращения

 

времени

 

локализации

 

возни

-

кающих

 

повреждений

 

в

 

электрической

 

сети

 20 

кВ

 

по

 

условиям

 

селективности

а

 

также

 

использованию

 

элементов

 

автоматики

 

с

 

применением

 

методов

 

цифровой

 

обработки

 

информации

 

для

 

выявления

 

поврежденных

 

элементов

 

и

 

автоматического

 

восстанов

-

ления

 

схемы

 

электроснабжения

 

потребителей

Появление

 

на

 

рынке

 

нового

 

цифрового

 

оборудования

 

отечественных

 

и

 

зарубежных

 

производителей

 

позволяет

 

рассматривать

 

качественно

 

новые

 

аспекты

 

создания

 

надежных

 

и

 

высокотехнологичных

 

систем

 

защит

 

для

 

сети

 20 

кВ

.


Page 3
background image

33

защите

установленной

 

на

 

отходящих

 

от

 

питающего

 

центра

 

фидерах

 

и

 

выбирается

 

исходя

 

из

 

допустимой

 

продолжительности

 

аварийных

 

нагрузок

 

на

 

кабель

-

ную

 

изоляцию

Обычно

 

данный

 

параметр

 

составляет

 

не

 

более

 2,0 

с

 

для

 

электромеханических

 

защит

 

и

 

не

 

более

 1,7 

с

 

для

 

микропроцессорных

Для

 

обеспечения

 

селективности

 

действия

 

сту

-

пенчатых

 

защит

 

в

 

них

 

вводятся

 

выдержки

 

на

 

сраба

-

тывание

Разница

 

по

 

времени

 

срабатывания

 

между

 

двумя

 

соседними

 

защитами

 

называется

 

ступенью

 

селективности

 (

t). 

На

 

практике

 

ступень

 

селективно

-

сти

 

принимают

 

не

 

менее

 0,25–0,3 

с

.

В

 

соответствии

 

с

 

п

. 3.2.5 

ПУЭ

 [2] 

устройства

 

защи

-

ты

 

должны

 

обеспечивать

 

максимально

 

возможную

 

селективность

поэтому

 

установка

 

защит

 

произво

-

дится

 

на

 

все

 

силовые

 

выключатели

 

электрического

 

объекта

.

НАПРАВЛЕНИЯ

 

РАЗВИТИЯ

 

СИСТЕМ

 

ЗАЩИТЫ

 

И

 

АВТОМАТИКИ

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

 

СЕТИ

 20 

КВ

Применение

 

дифференциальных

 

защит

 

с

 

абсолютной

 

селективностью

Одним

 

из

 

способов

 

повышения

 

быстродействия

 

и

 

надежности

 

защиты

 

элементов

 

распределитель

-

ной

 

сети

 

мегаполиса

 

является

 

дополнение

 

суще

-

ствующей

 

архитектуры

 

системы

 

защиты

 

и

 

автома

-

тики

 

защитами

 

с

 

абсолютной

 

селективностью

При

 

этом

 

на

 

электрических

 

присоединениях

 

будут

 

орга

-

низованы

 

дополнительные

 

защиты

играющие

 

роль

 

основных

а

 

функции

 

резервных

 

перейдут

 

к

 

сту

-

пенчатым

 

по

 

аналогии

 

с

 

высоковольтными

 

сетями

При

 

использовании

 

микропроцессорной

 

техники

 

данные

 

защиты

 

могут

 

быть

 

реализованы

 

на

 

про

-

граммном

 

уровне

 

в

 

устанавливаемых

 

устройствах

что

 

практически

 

не

 

изменит

 

капитальные

 

затраты

 

сетевой

 

организации

 

при

 

строительстве

 

сети

.

Схематически

 

данное

 

решение

 

изображено

 

на

 

рисунке

 2. 

Следует

 

отметить

что

 

переход

 

на

 

дан

-

ное

 

построение

 

системы

 

защиты

 

приводит

 

к

 

сокра

-

щению

 

выдержек

 

времени

 

ступенчатых

 

защит

 

за

 

счет

 

сокращения

 

промежуточных

 

ступеней

 

селек

-

тивности

приходящихся

 

на

 

вводной

 

и

 

секционный

 

выключатели

 

распределительных

 

пунктов

.

Как

 

известно

принцип

 

действия

 

дифференциаль

-

ной

 

защиты

 

линии

 

основан

 

на

 

определении

 

диффе

-

ренциального

 

тока

 

защиты

 [3], 

равного

 

геометриче

-

ской

 

разности

 

токов

 

в

 

плечах

 

защиты

В

 

нагрузочном

 

режиме

 

дифференциальный

 

ток

 

приблизительно

 

равен

 

нулю

при

 

наличии

 

внутреннего

 

повреждения

 

для

 

сети

 

с

 

односторонним

 

питанием

 

ток

 

короткого

 

замыкания

 

будет

 

протекать

 

только

 

по

 

одному

 

плечу

 

защиты

 

и

 

дифференциальный

 

ток

 

будет

 

иметь

 

мак

-

симальное

 

значение

защита

 

запустится

 

и

 

отключит

 

поврежденную

 

линию

При

 

внешнем

 

коротком

 

за

-

мыкании

 

дифференциальный

 

ток

 

в

 

защите

 

будет

 

отличен

 

от

 

нуля

Вызвано

 

данное

 

обстоятельство

 

наличием

 

тока

 

небаланса

на

 

этот

 

случай

 

в

 

большин

-

стве

 

современных

 

защит

 

используется

 

эффект

 

тор

-

можения

 — 

искусственного

 

загрубления

 

защиты

 

при

 

больших

 

значениях

 

токов

 

плеч

 

дифференциальной

 

МТЗ

ТЗНП

МТЗ

ТЗНП

Питающий центр

tсз=0,8
tсз=0,1

tсз=1,7
tсз=1,0

МТЗ

ТЗНП

tсз=1,4
tсз=0,7

МТЗ

ТЗНП

tсз=1,1
tсз=0,4

Нагрузка

tсз=0,5

МТЗ

Рис

. 1. 

Система

 

ступенчатых

 

защит

 

электрической

 

сети

 

мегаполиса

МТЗ

 — 

максимальная

 

токовая

 

защита

ТЗНП

 — 

токовая

 

защита

 

нулевой

 

последовательности

Рис

. 2. 

Система

 

защиты

 

распределительной

 

сети

 

с

 

при

-

менением

 

ступенчатых

 

и

 

дифференциальных

 

защит

ДЗЛ

 — 

дифференциальная

 

защита

 

линии

ДЗШ

 — 

дифференциальная

 

защита

 

шин

УРОВ

 — 

устройство

 

резервирования

 

при

 

отказе

 

выключателя

АВР

 — 

автоматика

 

ввода

 

резерва

ЗМН

 — 

защита

 

минимального

 

напряжения

МТЗ

 — 

максимальная

 

токовая

 

защита

ТЗНП

 — 

токовая

 

защита

 

нулевой

 

последовательности

 

ДЗЛ

ДЗШ

УРОВ

АВР, ЗМН

ДЗШ

УРОВ

АВР, ЗМН

МТЗ

ТЗНП

МТЗ

ТЗНП

ДЗЛ

Нагрузка

Питающий центр

tсз=0,3

tсз=0

МТЗ

ТЗНП

tсз=0,6
tсз=0,3

tсз=0,9
tсз=0,6

 6 (51) 2018


Page 4
background image

34

напряжение

 20 

кВ

 

со

 

встро

-

енными

 

непосредственно

 

в

 

силовую

 

часть

 

волоконно

-

оптическими

 

линиями

 

свя

-

зи

В

 

данном

 

случае

 

имеет

 

место

 

трехкратное

 

резерви

-

рование

 

каналов

 

связи

  (

по

 

количеству

 

фаз

 

при

 

одно

-

фазном

 

исполнении

для

 

за

-

щиты

 

и

 

передачи

 

любой

 

ин

-

формации

В

 

случае

 

организации

 

ин

-

формационного

 

обмена

 

в

 

со

-

ответствии

 

со

 

стандартом

 

МЭК

 61850-9.2 

в

 

рамках

 

энер

-

гетического

 

объекта

 

без

 

до

-

полнительных

 

значительных

 

капитальных

 

затрат

 

со

 

стороны

 

сетевой

 

организации

 

целесообразно

 

организовать

 

дифференциальную

 

защиты

 

секции

 

шин

в

 

случае

 

отсутствия

 

возможности

 

поддержки

 

МЭК

 61850-9.2 

функции

 

основной

 

защиты

 

допусти

-

мо

 

переложить

 

на

 

логическую

 

защиты

 

шин

  (

ЛЗШ

и

 

защиту

 

от

 

дуговых

 

замыканий

 (

ЗДЗ

).

Применение

 

дифференциальных

 

защит

 

в

 

элек

-

трической

 

сети

 

мегаполиса

 

позволит

 

увеличить

 

быстродействие

 

определения

 

и

 

отключения

 

по

-

вреждения

 

в

 

сети

 

и

 

расширить

 

максимально

 

до

-

пустимое

 

количество

 

независимых

 

селективных

 

зон

 

действия

 

системы

 

защиты

 

и

 

автоматики

что

 

позволит

 

увеличить

 

количество

 

подключаемых

 

объектов

 

питающей

 

сети

 

мегаполиса

 

без

 

сниже

-

ния

 

эффективности

 

системы

 

их

 

защиты

Исполь

-

зование

 

приведенной

 

на

 

рисунке

 2 

архитектуры

 

позволит

 

обеспечить

 

быстродействующую

 

защиту

 

на

 

каждом

 

присоединении

 

питающей

 

сети

 

мегапо

-

лиса

что

 

позволит

 

организовать

 

систему

 

защиты

применимую

 

к

 

режимам

 

многостороннего

 

питания

 

в

 

сети

характерным

 

для

 

наличия

 

распределенной

 

генерации

Принципиально

 

новые

 

системы

 

защит

 

не

 

должны

 

вводить

 

ограничений

 

на

 

режимы

 

сило

-

вой

 

сети

 

в

 

части

 

передачи

 

мощности

 

в

 

любых

 

на

-

правлениях

.

Построение

 

алгоритмов

 

защит

 

с

 

применением

 

функции

 

контроля

 

напряжения

Дальнейшим

 

вектором

 

развития

 

систем

 

защиты

 

и

 

автоматики

 

распределительной

 

сети

 

должен

 

стать

 

переход

 

от

 

простейших

 

алгоритмов

построенных

 

только

 

на

 

анализе

 

значений

 

токов

 

присоединений

к

 

более

 

сложным

 

алгоритмам

 

с

 

анализом

 

также

 

и

 

информации

 

о

 

напряжении

 

в

 

сети

Наиболее

 

эф

-

фективный

 

способ

 

получения

 

таких

 

значений

 — 

это

 

организация

 

в

 

пределах

 

энергетического

 

объекта

 

информационного

 

обмена

 

мгновенными

 

значениями

 

тока

 

и

 

напряжения

 

в

 

соответствии

 

с

 

МЭК

 61850-9.2. 

В

 

этом

 

случае

 

измерительные

 

трансформаторы

 

на

-

пряжения

устанавливаемые

 

на

 

секции

должны

 

со

-

провождаться

 

измерительными

 

преобразователями

преобразующими

 

информацию

 

в

 

цифровой

 

вид

.

Доступ

 

к

 

мгновенному

 

значению

 

напряжения

 

на

 

шине

 

позволит

 

в

 

микропроцессорных

 

устройствах

 

ис

-

пользовать

:

защиты

Характеристика

 

сра

-

батывания

 

ДЗЛ

 

изображена

 

на

 

рисунке

 3.

Значение

 

тока

 

I

дмин

 

выби

-

раются

 

исходя

 

из

 

условия

 

от

-

стройки

 

от

 

небаланса

 

при

 

на

-

грузочном

 

режиме

Обычно

 

параметр

 

принимается

 

равным

 

порядка

 40% 

номинального

 

тока

I

т

1

 

и

 

I

т

2

 

характеризуют

 

общий

 

вид

 

тормозной

 

харак

-

теристики

 

и

 

обычно

 

принима

-

ются

 

равными

 

значениям

 

из

 

диапазо

 

нов

 1÷2 

и

 4÷6 

соответ

-

ственно

.

Коэффициент

 

торможения

 

определяется

 

по

 

формуле

K

Т

1

 = 

K

ОТС

 

· (

K

ПЕР

 · 

f

выр

),

где

 

K

ОТС

 — 

коэффициент

 

отстройки

 

для

 

микропро

-

цессорной

 

техники

равный

 1,05÷1,1; 

K

ПЕР

 — 

ко

-

эффициент

учитывающий

 

переходной

 

режим

 — 

относительное

 

значение

 

полной

 

погрешности

f

выр

 — 

погрешность

 

выравнивания

 

в

 

относительных

 

единицах

.

Чувствительность

 

дифференциальной

 

защиты

 

проверяется

 

в

 

минимальном

 

режиме

 

для

 

зоны

 

дей

-

ствия

 

защиты

В

 

соответствии

 

с

 

ПУЭ

 [2] (

п

. 3.2.21) 

величина

 

коэффициента

 

чувствительности

 

не

 

должна

 

быть

 

ниже

 2,0:

K

чДЗЛ

 = 

I

K

 

мин

 / 

I

СЗ

.

Более

 

точным

 

является

 

геометрический

 

способ

 

проверки

 

чувствительности

В

 

соответствии

 

с

 

дан

-

ным

 

способом

 

на

 

построенную

 

характеристику

 

сра

-

батывания

 

защиты

 

наносят

 

годограф

 

внутренних

 

ме

-

таллических

 

коротких

 

замыканий

точку

 

пересечения

 

данного

 

годографа

 

с

 

характеристикой

 

срабатывания

 

принимают

 

за

 

I

СЗ

Отношение

 

I

K

 

мин

 / 

I

СЗ

 

определяет

 

искомый

 

коэффициент

 

чувствительности

.

Реализация

 

функции

 

дифференциальной

 

за

-

щиты

 

в

 

микропроцессорных

 

устройствах

 

имеет

 

ряд

 

неоспоримых

 

преимуществ

реализация

 

тормозной

 

характеристики

пофазное

 

вычисление

 

дифферен

-

циального

 

тока

цифровое

 

выравнивание

 

вторичных

 

значений

 

в

 

плечах

 

защиты

блокировка

 

от

 

высших

 

гармоник

контроль

 

исправности

 

токовых

 

цепей

Дополнительно

 

в

 

микропроцессорных

 

терминалах

 

защит

 

могут

 

быть

 

организованы

функции

 

других

 

защит

таких

 

как

 

трехступенчатая

 

ненаправленная

 

максимальная

 

токовая

 

защита

  (

резервная

 

защита

), 

токовая

 

защита

 

нулевой

 

последовательности

защи

-

та

 

от

 

несимметричного

 

режима

 (

обрыва

 

фаз

), 

защи

-

та

 

от

 

перегрузки

 

силового

 

оборудования

Для

 

организации

 

дифференциальных

 

защит

 

линий

 

электропередачи

 

необходимо

 

наличие

 

во

-

локонно

-

оптических

 

каналов

 

связи

В

 

настоящее

 

время

 

нормативными

 

документами

 

сетевых

 

орга

-

низаций

 

города

 

Москвы

 

уже

 

регламентировано

 

тре

-

бование

 

прокладки

 

ВОЛС

 

при

 

строительстве

 

новых

 

объектов

 

питающей

 

части

 

электрической

 

сети

Так

-

же

 

следует

 

обратить

 

внимание

 

на

 

появляющиеся

 

в

 

последнее

 

время

 

предложения

 

со

 

стороны

 

про

-

изводителей

 

по

 

применению

 

силового

 

кабеля

 

на

 

СЕТИ 20 кВ

Зона 

срабатывания 

ДЗЛ

I

д

I

т

*

*

I

т1

I

т2

I

дмин

I

д

 — 

дифференциальный

 

ток

I

т

 — 

тормозной

 

ток

Рис

. 3. 

Характеристика

 

срабатывания

 

ДЗЛ


Page 5
background image

35

 

направленность

 

действия

 

ступенчатых

 

защит

;

 

пуск

 

по

 

напряжению

 

сту

-

пенчатых

 

защит

 

с

 

целью

 

увеличения

 

чувствитель

-

ности

;

 

дистанционные

 

защиты

 

в

 

качестве

 

резервных

 

на

 

присоединениях

.

До

 

настоящего

 

времени

 

режим

 

электроснабжения

 

абонентов

 

с

 

питанием

 

от

 

од

-

ной

 

секции

 

питающего

 

центра

 

по

 

параллельным

 

фидерам

 

был

 

недопустим

 

из

-

за

 

риска

 

каскадного

 

отключения

 

сек

-

ций

 

на

 

питающем

 

центре

Опасность

 

данного

 

режима

 

заключается

 

в

 

возможности

 

излишнего

 

отключения

 

секции

 

шин

 

при

 

наличии

 

по

-

вреждения

 

на

 

одном

 

из

 

параллельных

 

фидеров

 

в

 

слу

-

чае

когда

 

защита

 

одного

 

из

 

параллельных

 

фидеров

 

является

 

нечувствительной

 (

защита

 1), 

а

 

запускаются

 

защита

 

другого

 

фидера

 (

защита

 2) 

и

 

вышестоящая

 

за

-

щита

например

защита

 

СВ

 

или

 

ВВ

После

 

отключе

-

ния

 

поврежденного

 

фидера

 

своей

 

защитой

 

весь

 

ток

 

повреждения

 

начинает

 

протекать

 

по

 

оставшемуся

 

в

 

работе

 

фидеру

что

 

приводит

 

к

 

запуску

 

защиты

 

данного

 

фи

-

дера

но

так

 

как

 

защита

 

СВ

 

или

 

ВВ

 

остается

 

в

 

активном

 

состо

-

янии

то

 

она

 

отключит

 

секцию

 

шин

 

раньше

.

С

 

целью

 

предупреждения

 

излишнего

 

отключения

 

секции

 

шин

 

на

 

противоположной

 

сторо

-

не

 

каждой

 

из

 

параллельных

 

ли

-

ний

 

электропередачи

 

устанав

-

ливаются

 

направленные

 

от

 

шин

 

в

 

линию

 

токовые

 

отсечки

под

-

ключенные

 

к

 

цепям

 

напряже

-

ния

 

и

 

тока

которые

 

мгновенно

 

отключают

 

свои

 

присоединения

 

и

таким

 

образом

исключают

 

подпитку

 

места

 

КЗ

 

со

 

стороны

 

потребителя

 (

рисунок

 4).

Применение

 

централизованной

 

логической

 

защиты

 

участка

 

сети

При

 

организации

 

информационного

 

обмена

 

между

 

территориально

 

разнесенными

 

объекта

-

ми

 

появляется

 

возможность

 

организации

 

единой

 

централизованной

 

защиты

 

участка

 

сети

реали

-

зованной

 

на

 

логическом

 

принципе

  (

рисунок

 5). 

АВР 1 пояс

АВР 2 пояс

Q110

Q120

Q210

АВР 3 пояс

Q31i

Q32i

Q310

Q21i

Q22i

УСО210

УСО120

УСО21i

УСО110

УСО31i

УСО32i

УСО22i

УСО220

УСО310

УСО410

ЛЗС

ПЦ1

ПЦ2

Рис

. 5. 

Структурная

 

схема

 

логической

 

защиты

 

сети

ЛЗС

 — 

логическая

за

 

щита

 

участка

 

сети

УСО

 — 

устройства

сопряжения

 

с

 

объектом

Q — 

силовой

 

выклю

-

чатель

АВР

 — 

автоматика

ввода

 

ре

-

зерва

ПЦ

 — 

питающий

 

центр

 

ВВ

Направленная

ТО

Направленная

ТО

1

2

ВВ

 — 

вводной

 

выключатель

СВ

 — 

секционный

 

выключатель

 

ТО

 — 

токовая

 

отсечка

Рис

. 4. 

Установка

 

дополнительной

 

на

-

правленной

 

токовой

 

отсечки

 

со

 

стороны

 

потребителя

 6 (51) 2018


Page 6
background image

36

Функциональное

 

устройство

 

устанавливается

 

на

 

питающем

 

центре

 

и

 

получает

 

информацию

 

со

 

всех

 

объектов

 

электрической

 

сети

Защита

 

может

 

мгновенно

  (

с

 

учетом

 

задержек

 

на

 

пере

-

дачу

 

информации

в

 

автоматическом

 

режиме

 

определить

 

поврежденный

 

участок

 

питающей

 

части

 

электрической

 

сети

 

мегаполиса

локали

-

зовать

 

повреждение

 

и

 

с

 

минимальной

 

времен

-

ной

 

выдержкой

 

восстановить

 

электроснабжение

 

потребителей

 

данного

 

участка

 

сети

При

 

этом

 

в

 

одном

 

устройстве

 

дополнительно

 

реализуют

-

ся

 

функции

 

резервирования

 

всех

 

выключателей

сети

.

Очевидно

что

 

для

 

надлежащего

 

функцио

-

нирования

 

данной

 

защиты

 

необходимо

 

нали

-

чие

 

устройств

 

сопряжения

  (

УСО

на

 

всех

 

присо

-

единениях

попадающих

 

в

 

зону

 

действия

 

защи

-

ты

В

 

качестве

 

данных

 

устройств

 

целесообразно

 

использовать

 

уже

 

установленные

 

микропроцес

-

сорные

 

устройства

 

защиты

Также

 

должна

 

быть

 

организована

 

цифровая

 

сеть

 

обмена

 

дискрет

-

ными

 

сигналами

 (GOOSE-

сообщениями

меж

-

ду

 

географическими

 

разнесенными

 

объекта

-

ми

Структура

 

информационного

 

обмена

 

для

 

Q110

УСО110

ПЦ1

УСО210

УСО21i

УСО31i

УСО32i

УСО220

УСО310

УСО410

УСО22i

ЛЗС

ВОЛС (GOOSE)

ВО

ЛС

 (

G

OO

S

E

)

ВО

ЛС

 (

G

O

O

S

E

)

Рис

. 6. 

Структура

 

информационного

 

обмена

 

для

 

организации

 

логической

 

защиты

 

сети

ЛЗС

 — 

логическая

 

защита

 

участка

 

сети

УСО

 — 

устройства

 

сопряжения

 

с

 

объектом

 — 

промышленный

 

маршру

-

тизатор

ВОЛС

 — 

волоконно

-

оптическая

 

линия

 

связи

GOOSE — Generic Object Oriented Substation Event 

(

стандарт

 

МЭК

 61850-8-1) 

протокол

 

пере

-

дачи

 

данных

 

о

 

событиях

 

на

 

подстанции

логической

 

защиты

 

сети

 

изображена

 

на

 

ри

-

сунке

 6.

Реализация

 

централизованной

 

логической

 

защиты

 

участка

 

сети

 

позволит

 

максимально

 

со

-

кратить

 

быстродействие

 

определения

 

повреж

-

денного

 

участка

 

в

 

электрической

 

сети

 

мегаполи

-

са

повысить

 

наблюдаемость

 

эксплуатируемой

 

электрической

 

сети

а

 

также

 

дополнительно

 

по

-

высить

 

надежность

 

электроснабжения

 

потре

-

бителей

 

за

 

счет

 

применения

 

дополнительной

 

функции

 

резервирования

 

при

 

отказе

 

отключе

-

ния

 

каждого

 

выключателя

 

и

 

сократить

 

время

 

ввода

 

резерва

 

электроснабжения

 

потребите

-

лей

 (

АВР

).

ВЫВОДЫ

В

 

части

 

защиты

 

и

 

автоматики

 

электрической

сети

 20 

кВ

 

с

 

резистивным

 

заземлением

 

нейтра

-

ли

 

активно

 

внедряемой

 

на

 

территории

 

города

Москвы

 

в

 

настоящее

 

время

 

используются

 

наи

-

более

 

простые

 

системы

представляющие

 

по

-

следовательность

 

ступенчатых

 

токовых

 

за

-

щит

 

по

 

аналогии

 

с

 

ранее

 

построенными

 

сетями

 

6–10 

кВ

 

с

 

изолированной

 

нейтралью

Локаль

-

СЕТИ 20 кВ


Page 7
background image

37

ЛИТЕРАТУРА

1. 

Рыжкова

 

Е

.

Н

., 

Фомин

 

М

.

А

., 

Жармагамбетова

 

М

.

С

О

 

критериях

 

выбора

 

режима

 

резистивного

 

заземле

-

ния

 

нейтрали

 

в

 

сетях

 6–35 

кВ

 // 

Промышленная

 

Энер

-

гетика

, 2013, 

 11. 

С

. 23–30.

2. 

Правила

 

устройства

 

электроустановок

М

.: 

Издатель

-

ство

 «

Альвис

», 2015. 816 

с

.

3. 

Чернобровов

 

Н

.

В

Релейная

 

защита

М

.: 

Энергия

1971. 624 

с

.

REFERENCES

1.  Ryzhkova E.N., Fomin M.A., Zharmagambetova M.S. Cri-

teria for selecting the mode of resistive neutral grounding in 
6–35 kV networks. Promyshlennaya Energetika [Industrial 
Power Engineering], 2013, no. 11, pp. 23-30. (in Russian)

2.  Electrical installation code. Moscow, Alvis Publ., 2015. 

816 p. (in Russian)

3.  Chernobrovov N.V. Releynaya zashchita [Relay protec-

tion]. Moscow, Energiya Publ., 1971. 624 p.

ное

 

применение

 

терминалов

 

защит

 

для

 

кон

-

кретного

 

присоединения

 

не

 

позволяет

 

реали

-

зовать

 

весь

 

комплекс

 

задач

 

по

 

сопровождению

 

режимов

 

сети

 

с

 

элементами

 

автоматического

 

перестроения

Данное

 

обстоятельство

 

приво

-

дит

 

к

 

ограничению

 

режимов

 

работы

 

сети

не

 

ис

-

пользует

 

все

 

возможности

 

современного

 

микро

-

процессорного

 

оборудования

 

и

 

возможности

 

цифровых

 

высокоскоростных

 

систем

 

передачи

данных

В

 

статье

 

сформулированы

 

основные

 

направ

-

ления

 

развития

 

систем

 

защиты

 

и

 

автомати

-

ки

 

электрической

 

сети

 20 

кВ

 

мегаполиса

:

– 

применение

 

дифференциальных

 

защит

 

с

 

аб

-

солютной

 

селективностью

 

способствует

 

со

-

кращению

 

времени

 

отключения

 

повреждений

 

в

 

сети

увеличению

 

допустимого

 

количества

 

селективных

 

зон

снятию

 

ограничения

 

в

 

части

 

защит

 

при

 

организации

 

многостороннего

 

пита

-

ния

 

в

 

электрической

 

сети

 20 

кВ

;

– 

построение

 

алгоритмов

 

защит

 

с

 

использова

-

нием

 

информации

 

от

 

ТН

 

позволяет

 

увеличить

 

чувствительность

 

и

 

селективность

  (

в

 

слу

-

чае

 

с

 

параллельными

 

фидерами

ступенча

-

тых

 

защит

а

 

применение

 

дистанционных

 

за

-

щит

 

обеспечивает

 

надежное

 

резервирование

 

с

 

отстройкой

 

от

 

токов

 

нагрузки

 

для

 

переда

-

чи

 

максимальной

 

мощности

 

по

 

кабельным

линиям

;

– 

применение

 

централизованной

 

логической

 

защиты

 

повышает

 

наблюдаемость

 

сети

по

-

зволяет

 

организовать

 

функции

 

многоступен

-

чатого

 

АВР

 

и

 

УРОВ

автоматизирует

 

процесс

 

выделения

 

поврежденного

 

участка

 

и

 

вос

-

становления

 

электроснабжения

 

потреби

-

теля

.  

тел/факс:

+7 (351)

-

-

211 54 01

e-mail:

info@limi.ru

Internet:

www.limi.ru

Ÿ

Ÿ

Ÿ

Ÿ

Измерение переходных сопротивлений током до 200 А
Измерение сопротивления главных контактов высоковольтных выключателей
Питание от встроенных аккумуляторов
Диапазон измерения электрического сопротивления от 1 мкОм до 0,1 Ом

Ÿ

Ÿ

Ÿ

Измерение сопротивления обмоток трансформаторов большой мощности
Существенно меньшее, по сравнению с имеющимися аналогами, время

измерения сопротивления высокоиндуктивных цепей

Широкий диапазон измерений сопротивления: от 1 мкОм до 2000 Ом

ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬ ПРИБОРОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ В ЭНЕРГЕТИКЕ

Подробная информация на сайте

www.limi.ru

Ÿ

Ÿ

Ÿ

Ÿ

Измерение сопротивления контактов
Измерение сопротивления обмоток трансформаторов до 1000 кВА
Оптимальное решение для мобильных бригад, обслуживающих сети 6/10 кВ
Диапазон измерения электрического сопротивления от 1 мкОм до 200 Ом

Микромиллиомметр ИКС-1А «Энергетик»

Микроомметр ИКС-200А

Миллиомметр ТРОМ-1

РЕШЕНИЕ ВОПРОСА ИЗМЕРЕНИЯ НИЗКОГО

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЭНЕРГЕТИКЕ

На

 

правах

 

рекламы

 6 (51) 2018


Читать онлайн

Развитие электрической сети 20 кВ на территории мегаполиса должно сопровождаться совершенствованием применяемых технических решений в части защиты и автоматики электрической сети. В данной статье приводятся технические решения по применению современных микропроцессорных защит для сокращения времени локализации возникающих повреждений в электрической сети 20 кВ по условиям селективности, а также использованию элементов автоматики с применением методов цифровой обработки информации для выявления поврежденных элементов и автоматического восстановления схемы электроснабжения потребителей. Появление на рынке нового цифрового оборудования отечественных и зарубежных производителей позволяет рассматривать качественно новые аспекты создания надежных и высокотехнологичных систем защит для сети 20 кВ.

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»