Работа терминалов «REL-511» и «REL-670» при неисправности цепей переменного напряжения

Page 1
background image

Page 2
background image

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»


Page 3
background image

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

.


Page 4
background image

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

 


Page 5
background image

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

.


Page 6
background image

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: info@eepir.ru


Читать онлайн

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».

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

Исследование влияния ветроэлектростанции на базе асинхронного генератора двойного питания на функционирование дистанционной защиты

Возобновляемая энергетика / Накопители Релейная защита и автоматика
Нудельман Г.С. Наволочный А.А. Онисова О.А. Смирнов С.Ю.
Спецвыпуск «Россети» № 2(25), июнь 2022

Программный комплекс для мониторинга, оптимизации и визуализации структуры противоаварийной автоматики — ПК «ПАУК»

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Релейная защита и автоматика Диагностика и мониторинг
ПАО «Россети Кубань»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»