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:

[email protected]

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


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

Ключевые слова: релейная защита, МЭК 61850, электрическая сеть, мегаполис, селективность, наблюдаемость, дифференциальная защита, логическая защита сети, дистанционная защита

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» № 2(83), март-апрель 2024

Максимальный эффект от цифровых РЗА И АСУ ТП

Интервью Релейная защита и автоматика
Интервью с начальником Департамента релейной защиты, метрологи и автоматизированных систем управления технологическими процессами ПАО «Россети» Александром Саленовым
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(82), январь-февраль 2024

Использование цифровых двойников как перспективное направление развития технологий дистанционного управления силовым оборудованием и устройствами релейной защиты и автоматики

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Релейная защита и автоматика
Гвоздев Д.Б. Грибков М.А. Шубин Н.Г.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»