
- •Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения
- •Часть 3
- •12. Требования нормативных документов
- •12.1. Защита трансформатора напряжением 10/0,4 кВ
- •12.2. Защита линий электропередачи напряжением 6-10 кВ
- •12.3. Защита распределительных пунктов напряжением 6-10 кВ
- •12.4. Защита силовых трансформаторов напряжением 110-220/6-10-35 кВ
- •12.5. Защита воздушных и кабельных линий напряжением 35-110-220 кВ
- •12.6. Защита сборных шин напряжением 35-110-220 кВ
- •12.7. Защита конденсаторных установок
- •12.8. Защита электродвигателей
- •12.9. Защита трансформаторов электротермических установок
- •12.10. Защита трансформаторов полупроводниковых преобразовательных установок
- •13. Принципы построения защиты электрических сетей
- •13.1. Общие положения
- •13.2. Функции защит
- •13.3. Селективность
- •13.3.1. Временная селективность
- •13.3.2. Токовая селективность
- •13.3.3. Логическая селективность
- •13.3.4. Селективность с помощью направленной защиты
- •13.3.5. Селективность с помощью дифференциальной защиты
- •13.3.6. Комбинированная селективность
- •13.3.6.5. Селективность дифференциальной защиты
- •14. Электрооборудоваение компании schneider electric
- •14.1. Спектр электрооборудования компании Schneider Electriс напряжением выше 1 кВ
- •14.2. Моноблок rm6
- •13.3. Ячейки серии sm6
- •15. Микропроцессрная релейная защита на основе
- •15.1. Защита трансформаторов выключателями нагрузки с плавкими предохранителями
- •15.2. Микропроцессорные устройства защиты компании Schneider Electric
- •15.2. Микропроцессорные защиты
- •15.2.1. Реле защиты типа vip30 и vip35
- •15.2.2. Реле защиты типа vip300
- •15.2.3. Общая информация об устройствах защиты Sepam
- •15.2.4. Устройства защиты Sepam серии 10
- •15.2.5. Устройства защиты Sepam серий 20 и 40
- •15.2.6. Устройства защиты Sepam серии 80
- •15.3. Защита электрических сетей напряжением 6–10–35–110 кВ с помощью устройств Sepam
- •15.3.1. Общие положения
- •15.3.2. Обратно-зависимые время-токовые характеристики устройств Sepam
- •15.3.3. Аналитический метод расчёта защитных время-токовых характеристик
- •15.3.4. Графическое построение обратно-зависимых время-токовых характеристик Sepam
- •16. Защита силовых трансформаторов напряжением 6–10/0,4 кВ
- •16.1. Виды повреждений
- •16.2. Общая характеристика релейной защиты силовых трансформаторов напряжением 6–10/0,4 кВ
- •16.3. Расчёт уставок защиты трансформаторов напряжением 6–10/0,4 кВ
- •1. Защита от перегрузки.
- •3. Мгновенная токовая отсечка.
- •5. Контроль температуры изоляции.
- •16.4. Особенности расчётов и согласования обратно-зависимых время-токовых характеристик устройств защиты Sepam
- •16.5. Примеры расчёта защиты трансформатора напряжением 10/0,4 кВ
- •1. Защита от перегрузки.
- •2. Селективная токовая отсечка.
- •17. Организация защиты электрических сетей
- •17.1. Формирование диаграммы селективности времени срабатывания защиты
- •17.2. Расчет уставок защит электрической сети напряжением 10 кВ
- •17.2.1. Защита радиальной линии, питающей одну тп
- •17.2.2. Защита магистральной линии, питающей несколько тп
- •17.2.3. Защита радиальной линии, питающей рп
- •17.2.4. Защита рп
- •17.3. Пример расчета обратно-зависимых время-токовых характеристик защит электрической сети напряжением 10 кВ
- •2.2. Мгновенная токовая отсечка.
- •Проверим чувствительность выбранной защиты
- •3.2. Мгновенная токовая отсечка.
- •4.2. Мгновенная токовая отсечка.
- •Проверим чувствительность выбранной защиты
- •5.1. Селективная защита с зависимой от тока выдержкой времени.
- •5.2. Мгновенная токовая отсечка.
- •6.1. Селективная защита с зависимой от тока выдержкой времени.
- •6.2. Мгновенная токовая отсечка.
- •18. Защита от однофазных замыканий на землю
- •18.1. Распределение токов в контуре нулевой последовательности электрической сети
- •18.2. Расчёт токов озз для электрической сети с изолированной нейтралью
- •18.3. Требования к защитам от однофазных замыканий на землю в электрических сетях напряжением 6–10–35 кВ
- •18.4. Устройство контроля изоляции сети напряжением 6–10–35 кВ
- •18.5. Устройства селективной защиты от озз
- •18.5.1. Трансформаторы тока нулевой последовательности
- •18.5.2. Ненаправленная токовая защита нулевой последовательности с независимой время-токовой характеристикой
- •18.5.3. Направленные защиты
- •18.5.4. Защиты от озз, реагирующие на высшие гармонические составляющие
- •18.5.5. Защиты от озз, основанные на наложенном токе
- •18.5.6. Защиты от озз, основанные на использовании электрических величин переходного процесса
- •18.6. Основные действия оперативного персонала при определении присоединения с озз
13.3.6.5. Селективность дифференциальной защиты
+ временная селективность
|
Данная комбинированная селективность может быть применена для защиты силовых трансформаторов напряжением 35-110-220/6-10 кВ (рис. 13.21). Для защиты трансформатора одновременно осуществляются: 1. Мгновенная дифференциальная защита ДЗ. 2. Фазная токовая зашита А, используемая как резервная функция для дифференциальной защиты. 3. Фазная токовая защита Б для защиты зоны со стороны потребителя.
4.
Временная селективность между защитами
по А и Б с выдержками времени
Таким образом, обеспечивается резервирование дифференциальной защиты. Вместо временной селективности может использована логическая селективность. |
Рис. 13.21. Селективность дифференциальной защиты + временная селективность |
14. Электрооборудоваение компании schneider electric
НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 кВ
14.1. Спектр электрооборудования компании Schneider Electriс напряжением выше 1 кВ
Компания Schneider Electric выпускает широкий спектр оборудования, применяемый для распределения электрической энергии в системах электроснабжения, начиная от напряжения 0,4 кВ до 35 кВ (рис. 14.1).
|
Рис. 14.1. Спектр оборудования, выпускаемый компанией Schneider Electric |
Для электрических сетей напряжением выше 1 кВ по мере нарастания пропускной способности можно выстроить в следующий ряд:
– Моноблок RM6;
– Ячейки КСО 6–10 кВ SM6;
– Ячейки КРУ 6–10 кВ NEXIMA;
– Ячейки КРУ 6–10 кВ Mcset;
– Ячейки КРУ 35 кВ Fluair 400.
Рассмотрим кратко характеристики названных распределительных устройств и области их применения.
14.2. Моноблок rm6
RM6 – компактное устройство, предназначенное для установки в радиальных, магистральных и петлевых распределительных сетях напряжением 6–10–20 кВ, выполняющее функции присоединения, питания и защиты одного или двух распределительных трансформаторов мощностью до 3000 кВА с помощью комбинированных выключателей нагрузки и плавких предохранителей или силового выключателя с защитой. Коммутационные аппараты и сборные шины расположены в герметичном корпусе, заполненном элегазом с избыточным давлением 0,2 бар и «запаянном» на весь срок службы, отсюда появилось название моноблок RM6 (рис. 14.2).
|
|
Рис. 14.2. Моноблок RM6 |
Распределительное устройство RM6 компонуется следующим оборудованием и может выполнять функции
Таблица 14.1
Функции ячеек |
Маркировка ячеек RM6 |
Графическое обозначение |
Сетевой выключатель нагрузки |
I |
|
Защита трансформатора с помощью выключателя нагрузки и предохранителя |
Q |
|
Защита трансформатора с помощью выключателя с током 200 А |
D* |
|
Защита линии с помощью выключателя с током 630 А |
B* |
|
Трансформатор напряжения для независимого питания вторичных цепей и телеуправления |
T |
|
Примечание: В технической литературе зарубежной литературе один из контактов силовых выключателей принято дополнять «крестиком».
Распределительное устройство RM6 позволяет организовывать секции сборных шин распределительных пунктов РП или трансформаторных подстанций на 2, 3 и 4 присоединения и имеют маркировку:
NE – нерасширяемый;
RE – расширяемый Г-образно (вправо);
DE – расширяемый Т-образно (в две стороны).
Примеры маркировки секций сборных шин: RM6.RE-DIDI – расширяемая секция сборных шин, состоящая из двух выключателей нагрузки (I) и двух силовых выключателей (D). На рис. рис.14.3 приведены некоторые варианты компоновок секций сборных шин распределительных устройств.
NE.IIQI |
RE.QIQI |
|
RE.BIBI |
DE.I |
DE.B |
Рис. 14.3. Варианты компоновок ячеек распределительных устройств привести только две схемки |
Основные технические характеристики ячеек приведены в табл. 14.2.
Таблица 14.2
Рабочее напряжение – 6/10 кВ |
Защита трансформатора |
Испытательное напряжение промышленной частотой 50 Гц, 1 мин, – 42 кВ |
Номинальный ток – 200 А |
Ток отключения ХХ – 16 А |
|
Сетевой выключатель нагрузки (функция I) |
Выключатель нагрузки с плавким предохранителем (функция Q) |
Номинальный ток – 630 А |
Ток отключения – 21 кА |
Ток отключения: – ток нагрузки – 630 А; – ток замыкания на землю – 95 А; – ток ХХ кабеля – 30А |
Ток включения – 52,5 кА мгн. |
Выключатель (функция D) |
|
Ток отключения – 21 кА |
|
Ток включения – 52,5 кА мгн. |
|
Ток термической стойкости 1 с, – 21 кА, действ. |
Защита линии (функция В) |
Номинальный ток – 630 А |
|
Ток включения выключателя нагрузки и заземляющих разъединителей – 52,5 кА мгн. |
Ток отключения – 21 кА |
Ток включения – 52,5 кА мгн. |
|
Размеры: ВхГхШ = 1140х645х(532–2312) |
Выключатели нагрузки, как коммутационный аппарат, совмещает в себе одновременно функции двух устройств – выключателя нагрузки (выключателя) и заземляющего разъединителя и имеет три последовательных положения: включено; отключено; заземлено (рис. 14.4). Подвижный контакт выключателя нагрузки перемещается в вертикальной плоскости. Такая конструкция полностью исключает возможность наложения заземления при включенном выключателе нагрузки.
|
|
Рис. 14.4. Выключатель нагрузки |
Механический и/или моторизированный привод расположен за передней панелью ячейки, на которой изображена мнемосхема положения подвижных контактов (включено, отключено, заземлено):
– Включение – замыкание подвижного контакта осуществляется механизмом быстрого действия независимо от оператора. В момент включения выключателя нагрузки, работающего в комплекте с плавкими предохранителями, взводится механизм отключения.
– Отключение. Сигнал на отключение подается от кнопки управления или от сгоревшего при перегорании плавкого предохранителя током повреждения. При этом механизм отключения размыкает контакты выключателя нагрузки.
– Заземление. Включение и отключение заземляющего разъединителя осуществляется через специальное гнездо управления, доступ к которому открыт, если аппарат отключен и заблокирован шторкой, если аппарат включен.
Указатель положения выключателя нагрузки или силового выключателя расположен непосредственно на управляющем валу, жестко связанном с подвижными контактами. Он однозначно и гарантировано указывает положение подвижных контактов. Обслуживающий персонал в любой момент видит положение подвижных контактов выключателей через прозрачные колпачки, расположенные в верхней части RM6.
Прочная, надежная и защищенная от воздействий окружающей среды. Конструкция RM6 практически исключает короткие замыкания внутри распредустройства. Вместе с тем, для обеспечения полной безопасности персонала, RM6 обладает стойкостью к внутренней дуге и выдерживает дугу с током короткого замыкания 20 кА в течение 1 секунды. Кроме того, при повышении давления внутри RM6 сверх безопасного предела срабатывает защитная мембрана, находящаяся в нижней части корпуса, что полностью исключает опасное воздействие на оператора.
Все коммутационные аппараты, сборные шины и токоведущие части, находящиеся под напряжением заключены в герметичном металлическом корпусе из нержавеющей стали. Три герметизированных колодца плавких предохранителей металлизированы и заземлены с внешней стороны и защищают плавкие предохранители от пыли, влаги и т.п. Металлизация колодцев плавких предохранителей, применение экранированных адаптеров для присоединения кабелей обеспечивают равномерное распределение электрического поля и нулевой потенциал по всему периметру RM6 (нулевой периметр безопасности). Все это обеспечивает полную комплексную изоляцию моноблока RM6, что делает его абсолютно защищенным от внешних воздействий: пыли, экстремальной влажности, наводнений.
Высоковольтные испытания и контроль изоляции кабелей. Для проведения испытаний изоляции кабелей и для определения мест повреждения на кабели можно подавать до 42 кВ постоянного тока в течение 15 мин непосредственно через RM6, не отсоединяя их от распредустройства. Для этого достаточно лишь включить заземляющий разъединитель и снять шины заземления на данном присоединении. Напряжение подается на испытательные стержни, установленные на прозрачных колпачках.
Телеуправление распределительными сетями. Современные системы телеуправления гарантирует непрерывность снабжения электроэнергией потребителей. Эффективность работы распределительной сети может быть значительно улучшена благодаря использованию системы телеуправления, которая (рис. 14.5):
– значительно сокращает время перерывов в электроснабжении благодаря контролю и управлению оборудованием сети;
– оптимизирует управление сетью, благодаря контролю в режиме реального времени; управление осуществляется с использованием всех возможностей сети при обеспечении высокой надежности, что позволяет снизить капитальные вложения без потери качества электроснабжения;
– уменьшает эксплуатационные затраты, упрощая и ускоряя поиск места повреждения, позволяя осуществить более быструю переконфигурацию сети.
|
Рис. 14.5. Система телеуправления электрической сетью напряжением 10 кВ |
Компания Schneider Electric предлагает комплексное решение, включающее в себя:
– систему управления распределительными сетями Milenium 8100 и 8200,
– оборудование для связи с системой телеуправления Talus 200,
– моноблок RM6, адаптированный для телеуправления.
|
Talus 200. Устройство для телеуправления распределительными сетями, объединяющее все функции, необходимые для дистанционного контроля и управления устройствами RM6 (рис. 14.6): – сбор информации: положение коммутационных аппаратов, определение протекания токов короткого замыкания, величины токов; – передача команд на включение / отключение; – обмен с диспетчерским пунктом. Talus 200 предназначен для прямого присоединения к распределительному устройству без специального преобразователя. Имеет простую переднюю панель управления, с которой можно управлять приводом аппаратов в локальном или дистанционном режимах и иметь наглядную информацию о положении коммутационных аппаратов. |
Рис. 14.6. Talus 200 |
Имеет встроенную систему определения протекания токов короткого замыкания в сети с определением величин тока и времени протекания. Встроенный источник питания обеспечивает непрерывность работы, поддерживая питание Talus 200 и приводов коммутационных аппаратов в течение нескольких часов в случае потери основного источника.
Ячейки серии RM6 прекрасно вписываются в систему телеуправления благодаря возможности установки следующего дополнительного оборудования, в частности, встроенных трансформаторов напряжения для независимого питания вторичных цепей; датчиков тока; моторизированного привода – мотор-редуктора; вспомогательных контактов положения коммутационных аппаратов.