94
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
94
р
е
л
е
й
н
а
я
з
а
щ
и
т
а
и
а
в
т
о
м
а
т
и
к
а
релейная защит
а и автома
тика
ТЕРМИНАЛЫ
СЕРИИ
«REL-511»
В
микропроцессорных
терминалах
«REL-
511»
при
возникновении
неисправности
цепей
переменного
напряжения
«
звезды
»
срабатыва
-
ет
функция
контроля
исправности
цепей
пере
-
менного
напряжения
(FUSE).
При
этом
она
бло
-
кирует
срабатывание
всех
зон
ДЗ
и
их
пуски
.
В
таком
случае
возможен
отказ
функции
ДЗ
при
возникновении
КЗ
на
ЛЭП
.
Для
отключения
междуфазных
КЗ
на
ЛЭП
,
возникающих
при
наличии
неисправности
це
-
пей
переменного
напряжения
«
звезды
»
и
,
как
следствие
,
при
заблокированной
функции
ДЗ
,
по
факту
срабатывания
функции
FUSE
автома
-
тически
вводится
резервная
МТЗ
,
выполненная
при
помощи
функции
максимальной
токовой
за
-
щиты
(
рис
. 1).
Направленность
ТЗНП
реализована
по
сдви
-
гу
вектора
тока
нулевой
последовательности
3Io
относительно
виртуального
вектора
IN>DIR,
строящегося
программно
и
отстающего
от
векто
-
ра
напряжения
нулевой
последовательности
-U4
на
угол
65° (
задаётся
уставкой
функции
ТЗНП
),
подводимого
от
цепей
напряжения
разомкнуто
-
го
треугольника
ТН
(«
Н
», «
К
»).
Если
проекция
Рис
. 1.
Резервная
МТЗ
для
терминала
«REL-511»
FUSE-VTSZ —
сигнал
неисправности
цепей
переменного
напряжения
«
звезды
»
Работа терминалов «REL-511» и
«REL-670» при неисправности
цепей переменного напряжения
При возникновении неисправности во вторичных цепях переменного напря-
жения, используемых функциями направленной токовой защиты нулевой по-
следовательности (ТЗНП) и дистанционной защиты (ДЗ) в микропроцессорных
терминалах серий «REL-511» и «REL-670» производства ООО «АББ Силовые Ав-
томатизированные Системы», возможен отказ этих защит, установленных в сети
110, 220 кВ. С учётом того, что терминалы «АBB» имеют свободно программируе-
мую логику, возможно их переконфигурирование для сохранения работоспособ-
ности функций ТЗНП и ДЗ при неисправности цепей переменного напряжения.
Ниже приведены технические решения, применяемые в ОАО «МРСК Урала».
Владислав НАУМОВ,
главный специалист отдела РЗА и ПАА ДОТиСУ
ОАО «МРСК Урала»
95
№
2 (29),
март
–
апрель
, 2015
95
Рис
. 2.
Резервная
ТЗНП
для
терминала
«REL-511»
EF4-STIN1 — EF4-STIN4 —
пу
ски
1—4
ст
упени
ТЗНП
;
EF4-STWF —
сигнал
пр
ямог
о
направ
ления
мощности
ну
лев
ой
после
дов
ат
ельности
;
EF4-STR
V —
сигнал
обра
тног
о
направ
ления
мощности
ну
лев
ой
после
дов
ат
ельности
.
96
СЕТИ РОССИИ
3Io×cos(
φ
-65°)
на
отрезок
IN>DIR
превышает
по
ве
-
личине
длину
этого
отрезка
,
то
в
зависимости
от
зна
-
ка
этой
проекции
определяется
прямое
или
обратное
направление
мощности
короткого
замыкания
с
током
нулевой
последовательности
.
Цепи
переменного
напряжения
разомкнутого
тре
-
угольника
не
контролируются
функцией
FUSE.
Таким
образом
,
при
возникновении
неисправности
цепей
напряжения
разомкнутого
треугольника
и
возникно
-
вении
короткого
замыкания
с
3Io
на
ЛЭП
направлен
-
ные
ступени
функции
ТЗНП
действовать
на
отклю
-
чение
не
могут
и
срабатывают
лишь
их
пуски
,
для
которых
срабатывание
органов
мощности
нулевой
последовательности
не
требуется
.
Для
отключения
КЗ
на
ЛЭП
,
при
которых
возни
-
кают
токи
нулевой
последовательности
при
наличии
неисправности
цепей
переменного
напряжения
ра
-
зомкнутого
треугольника
,
выполнена
схема
автома
-
тического
вывода
направленности
четырёхступен
-
чатой
ТЗНП
при
неисправности
цепей
переменного
напряжения
согласно
рис
. 2.
Неисправность
цепей
напряжения
разомкнутого
треугольника
автоматиче
-
ски
выявляется
по
факту
пуска
ступени
(
ступеней
)
ТЗНП
и
отсутствия
срабатывания
органов
мощности
нулевой
последовательности
прямого
и
обратного
направления
.
При
выполнении
схемы
(
рис
. 2)
и
настройке
со
-
ответствующих
ступеням
ТЗНП
уставок
по
време
-
ни
на
четырёх
элементах
выдержки
времени
в
ло
-
гике
защит
,
вышеуказанное
КЗ
будет
отключено
ненаправленным
пуском
соответствующей
ступе
-
ни
ТЗНП
с
выдержкой
времени
,
заданной
для
этой
ступени
.
В
терминалах
серии
«REL-511»
не
представля
-
ется
возможным
выполнить
полноценный
контроль
цепи
напряжения
разомкнутого
треугольника
.
Схема
позволяет
выявлять
неисправность
цепей
напряже
-
ния
«
Н
», «
К
»
только
в
случае
возникновения
КЗ
с
током
нулевой
последовательности
3Io
достаточной
величины
для
пуска
ступеней
ТЗНП
.
При
разработке
схемы
одной
из
задач
было
ми
-
нимизировать
использование
незадействованных
логических
элементов
«
И
» («AND»)
за
счёт
исполь
-
зования
логических
элементов
отрицания
(«INV»)
и
суммирования
(«OR»),
которые
применяются
реже
при
создании
конфигурации
и
имеются
в
достаточ
-
ном
количестве
.
При
создании
логики
конфигурации
согласно
рис
. 1
и
2
необходимо
использовать
элементы
«AND»
и
«OR»
с
временем
опроса
6
мс
для
быстро
-
действующих
ступеней
ТЗНП
с
автоматическим
выводом
направленности
при
неисправности
цепи
разомкнутого
треугольника
напряжения
и
для
функ
-
ции
автоматического
ввода
междуфазной
токовой
защиты
при
неисправности
цепи
переменного
на
-
пряжения
«
звезды
».
Особое
внимание
необходимо
обратить
на
уставку
IN>DIR (
по
умолчанию
задана
30% Ib,
пре
-
дел
— 5—40% Ib)
в
параметрах
ТЗНП
терминала
«REL-511»,
которая
должна
быть
меньше
,
чем
мини
-
мальная
уставка
по
току
ступени
ТЗНП
.
ТЕРМИНАЛЫ
СЕРИИ
«REL-670»
В
отличие
от
«REL-511»,
в
терминале
«REL-670»
для
пуска
прямо
направленных
ступеней
ТЗНП
не
-
обходимо
срабатывание
органа
мощности
нулевой
последовательности
в
прямом
направлении
.
Таким
образом
,
при
неисправности
цепей
переменного
напряжения
разомкнутого
треугольника
пуски
на
-
правленных
ступеней
штатной
функции
ТЗНП
не
-
возможны
.
В
таком
случае
,
согласно
схеме
на
рис
. 3,
выполнен
автоматический
ввод
защиты
широкого
назначения
,
которая
использует
в
качестве
поляри
-
зующего
напряжения
сумму
векторов
фазных
напря
-
жений
.
Параметры
уставок
функции
широкого
назна
-
чения
задаются
в
соответствии
с
уставками
штатной
функции
ТЗНП
.
Сигналы
TEF1-STFW
и
TEF1-STRV,
использую
-
щиеся
для
определения
неисправности
цепей
на
-
пряжения
разомкнутого
треугольника
,
формируются
с
выходов
STFW
и
STRV
функции
ТЗНП
(EF4PTOC)
соответственно
.
При
исправном
состоянии
цепей
напряжения
ра
-
зомкнутого
треугольника
в
режиме
короткого
замы
-
кания
с
токами
нулевой
последовательности
пуски
и
действие
на
отключение
1
и
2
ст
.
резервной
ТЗНП
(
РТЗНП
)
заблокированы
,
и
срабатывает
штатная
функция
ТЗНП
.
Неисправность
цепей
напряжения
разомкнутого
треугольника
выявляется
автоматически
по
фак
-
ту
направленного
пуска
ступени
(
ступеней
)
ТЗНП
функции
защиты
широкого
назначения
и
отсутствия
срабатывания
органов
мощности
нулевой
после
-
довательности
штатной
функции
ТЗНП
в
обоих
на
-
правлениях
.
Сигнал
неисправности
цепей
напряжения
разом
-
кнутого
треугольника
(NCRT),
действующий
на
све
-
тодиод
с
фиксацией
,
имеет
задержку
на
срабатыва
-
ние
в
30
мс
на
программном
элементе
времени
,
так
как
сигналы
прямой
или
обратной
направленности
органа
направления
мощности
нулевой
последова
-
тельности
формируются
с
некоторой
задержкой
по
-
сле
формирования
сигнала
пуска
ступени
ТЗНП
.
При
возникновении
неисправности
цепей
напря
-
жения
разомкнутого
треугольника
и
появлении
КЗ
с
током
3Io
в
прямом
направлении
1
и
2
ст
.
РТЗНП
будут
автоматически
разблокированы
,
и
по
достиже
-
нии
заданной
выдержки
времени
произойдёт
их
на
-
правленное
действие
на
отключение
выключателя
с
пуском
УРОВ
.
Направленность
РТЗНП
обеспечива
-
ется
программным
вычислением
функцией
защиты
широкого
назначения
напряжения
нулевой
последо
-
вательности
по
фазным
напряжениям
«
звезды
».
Так
как
функция
защиты
широкого
назначения
имеет
только
две
ступени
токовой
защиты
по
пре
-
вышению
тока
,
то
их
уставки
соответствуют
устав
-
кам
первой
и
третьей
прямонаправленных
ступеней
штатной
функции
ТЗНП
.
Для
возможности
вычисления
терминалом
суммы
векторов
фазных
напряжений
,
в
конфигурации
логи
-
ки
создан
блок
предварительной
обработки
SMAI5
(
рис
. 3),
к
которому
подключены
фазные
каналы
на
-
пряжения
(CH7-CH9),
без
подключения
канала
на
-
пряжения
разомкнутого
треугольника
(CH10).
Сигнал
97
№
2 (29),
март
–
апрель
, 2015
Рис
. 3.
Резервная
ТЗНП
для
терминала
«REL-670»
TEF1-STFW —
сигнал
пр
ямог
о
направ
ления
мощности
ну
лев
ой
после
дов
ат
ельности
;
TEF1-STR
V —
сигнал
обра
тног
о
направ
ления
мощности
ну
лев
ой
после
дов
ат
ельности
;
OTKL_TZNP1_NCR
T
——
►
в
логик
у
отк
лю
чения
с
пу
ск
ом
УР
ОВ
;
OTKL_TZNP2_NCR
T
——
►
к
св
ет
одио
ду
;
PUSK_TZNP1_NCR
T
——
►
в
логик
у
РА
С
;
PUSK_TZNP2_NCR
T
——
►
в
логик
у
РА
С
;
OTKL_TZNP1_NCR
T
——
►
в
логик
у
РА
С
;
OTKL_TZNP2_NCR
T
——
►
в
логик
у
РА
С
;
NCR
T
——
►
к
св
ет
одио
ду
с
фик
сацией
сраб
атыв
ания
.
98
СЕТИ РОССИИ
с
выхода
«AI3P»
блока
SMAI5
подключён
к
вхо
-
ду
«U3P»
защиты
широ
-
кого
назначения
,
а
также
к
входу
блока
измерения
VMSQI.
На
выходе
блока
VMSQI «3U0»
в
режиме
реального
времени
будет
отображаться
величина
геометрической
суммы
фазных
напряжений
в
первичной
величине
.
Для
определения
величины
напряжения
разомк
-
нутого
треугольника
необходимо
создать
ещё
один
блок
предварительной
обработки
SMAI6,
к
трём
входам
которого
необходимо
подключить
один
и
тот
же
канал
напряжения
разомкнутого
треугольни
-
ка
(CH10).
В
режиме
реального
времени
на
выходе
блока
VMSQI «3U0»
будет
отображаться
утроенное
значение
напряжения
разомкнутого
треугольника
.
Это
значение
необходимо
разделить
на
три
.
Такое
построение
схемы
измерения
обусловлено
особен
-
ностью
работы
терминала
.
Функция
резервной
максимальной
токовой
защи
-
ты
(
РМТЗ
)
выполнена
в
функциональном
блоке
за
-
щиты
широкого
назначения
(CVGAPC).
На
вход
бло
-
ка
CVGAPC «I3P»
подключён
выходной
трёхфазный
сигнал
тока
с
выхода
блока
предварительной
обра
-
ботки
данных
SMAI (
рис
. 4).
На
вход
блока
CVGAPC
«U3P»
подключён
сигнал
«GRP_OFF»
от
блока
фик
-
сированных
сигналов
FIXD SIGN.
При
исправном
состоянии
цепей
переменного
на
-
пряжения
«
звезды
»
функция
РМТЗ
заблокирована
,
так
как
активен
вход
BLKOC1.
При
возник
-
новении
неис
-
правности
цепей
переменного
на
-
пряжения
«
звез
-
ды
»
вход
BLKOC1
становится
не
-
активным
,
и
с
момента
увели
-
чения
между
-
фазного
тока
до
уставки
срабатывания
начинает
-
ся
отсчёт
времени
внутреннего
таймера
функции
(0,5
с
),
задаваемого
уставкой
.
В
настоящее
время
в
ОАО
«
МРСК
Урала
»
в
34
терминалах
защит
ЛЭП
110, 220
кВ
серии
«REL-511»
внедрены
описанные
выше
техниче
-
ские
решения
,
обеспечивающие
работоспособность
терминалов
при
неисправности
вторичных
цепей
пе
-
ременного
напряжения
.
До
настоящего
момента
ус
-
ловий
для
срабатывания
внедрённых
схем
не
было
.
В
2015
году
в
ОАО
«
МРСК
Урала
»
планируется
продолжить
работы
по
внедрению
представленных
в
настоящей
статье
технических
решений
.
Рис
. 4.
Резервная
МТЗ
для
терминала
«REL-670»
Издательство
журнала
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
»
выпустило
книгу
академика
РАЕН
,
профессора
Владимира
Абрамовича
Непомнящего
Тираж
книги
5000
экз
.,
объём
196
с
.,
формат
170
х
235
мм
.
Для
приобретения
издания
необходимо
позвонить
по
многоканальному
телефону
+7 (495) 645-12-41
или
написать
по
e-mail: [email protected]
Оригинал статьи: Работа терминалов «REL-511» и «REL-670» при неисправности цепей переменного напряжения
При возникновении неисправности во вторичных цепях переменного напряжения, используемых функциями направленной токовой защиты нулевой последовательности (ТЗНП) и дистанционной защиты (ДЗ) в микропроцессорных терминалах серий «REL-511» и «REL-670» производства ООО «АББ Силовые Автоматизированные Системы», возможен отказ этих защит, установленных в сети 110, 220 кВ. С учётом того, что терминалы «АBB» имеют свободно программируемую логику, возможно их переконфигурирование для сохранения работоспособности функций ТЗНП и ДЗ при неисправности цепей переменного напряжения. Ниже приведены технические решения, применяемые в ОАО «МРСК Урала».
