8.6. Шкаф защиты шдэ – 2801(2802).

8.6.1. Укажите назначение и состав шкафа защиты типа ШДЭ-2801(2802) .

Шкаф защиты типа ШДЭ-2801 предназначен для использования в качестве основной или резервной защиты линий 110-220 кВ с двухсторонним питанием.

Шкаф защиты типа ШДЭ-2802 позволяет обеспечить основную и резервную защиту линий 110-220 кВ и предназначен преимущественно для ЛЭП с односторонним питанием.

8.6.1.1. Шкаф ШДЭ-2801 содержит основной комплект защит, в состав которого входят:

• трехступенчатая дистанционная защита (ДЗо), предназначенная для действия при всех видах многофазных КЗ (двухфазных, двухфазных на землю, трехфазных). Каждая ступень ДЗо осуществляется посредством трех измерительных органов;

• устройство блокировки при качаниях;

• устройство блокировки при неисправностях в цепях напряжения;

• четырехступенчатая токовая направленная защита нулевой последовательности (ТНЗНПо), предназначенная для действия при КЗ на землю.

ТНЗНПо содержит по одному измерительному органу тока в 1-3 ступенях, два измерительных органа тока в 4 ступени, орган направления мощности двухстороннего действия, выполненный в виде двух реле. Одно реле направления мощности (разрешающее) работает при направлении мощности КЗ от шин в линию, а второе реле направления мощности (блокирующее) – при направлении мощности КЗ от линии к шинам;

• токовая отсечка от многофазных замыканий, содержащая измерительный орган, включаемый на ток двух фаз;

• реле тока УРОВ, включаемые на ток трех фаз;

• органы выдержки времени, обеспечивающие требуемое замедление ступеней защит;

• блок питания типа БРЭ 2301 и стабилизатор напряжения типа П0210, предназначенные для питания устройств релейной защиты.

Блоки измерительных органов БЗо, логики и органов выдержки времени, выходных и приемных реле подключены к блоку питания БРЭ 2301 с напряжением 0₁ ±15В 0₂ ± 24 В со стабилизацией ± 10%, а блоки измерительных органов токовых защит – через дополнительный блок П0210 с напряжением 0₁ ± 15 В со стабилизацией ± 2%.

8.6.1.2. Шкаф ШДЭ-2802 помимо описанного выше основного комплекта защит, содержащегося в ШДЭ-2801, включает в себя резервный комплект, в составе которого входят:

• двухступенчатая дистанционная защита (ДЗр) от многофазных КЗ;

• двухступенчатая токовая направленная защита нулевой последовательности (ТНЗНП) от КЗ на землю, содержащая только одно (разрешающее) реле направления мощности;

• блок питания мощности 15 Вт.

8.6.1.3. Для повышения надежности работы защита снабжена устройством непрерывного (функционального) и тестового контроля. Устройство функционального контроля сигнализирует о неисправности отдельных элементов и узлов. Неисправность сопровождается:

• загоранием светодиодов «Неиспр д», на кассетах Л103 и Л101 соответственно;

• загоранием лампы НLW «Неисправность» световой сигнализации на дверце шкафа;

• замыканием контактов и сравнением внешней сигнализации.

Устройство тестового контроля позволяет провести проверку работоспособности защиты без переключений и подсоединений на рядах зажимов панели с минимальной затратой времени.

В схеме ДЗ предусмотрена возможность ускорения действия 2-й и 3-й ступеней до t = 0 при включении выключателя защищаемой ЛЭП от ключа управления или от АПВ, а также оперативного ускорения этих же ступеней, вводимого с помощью переключателей в определенных режимах для ускорения отключения КЗ. Предусмотрено блокирование действия всех ступеней ДЗ при повреждениях в цепях ТН с помощью устройства УБН, которое реагирует на нарушение баланса фазных напряжений вторичных обмоток ТН, соединенных в звезду, и обмоток, соединенных в разомкнутый треугольник.[9].

8.6.2. Пояснить порядок ввода в работу ШДЭ-2801(2).

Для ввода защит в работу необходимо:

• проверить, что переключатели SА1 «междуфазная токовая отсечка», SА2 «токовая направленная защита», SА3 «дистанционная защита» установлены в положение «ВЫВЕДЕНО»;

• внешним осмотром убедиться, что все блочки установлены в свои гнезда, на ряде зажимов не отключены внешние связи;

• поставить рабочие крышки испытательных блоков SG1, SG2, SG3;

• установить переключатели SA4 ÷ SA7 в положения, соответствующие заданному режиму работы панели;

• включить автоматический выключатель подачи питания, установленный на отдельной панели (как правило, на панели управления);

• включить тумблер блока питания, расположенный на лицевой панели блока Е1, при этом должны загореться светодиоды на лицевой панели блока Е1 и Е4;

• кнопкой SВ1, расположенной на дверце панели, произвести возврат R-S тригеров и сигнальных реле, при этом должны погаснуть все световые сигналы на блоках Л101, Л102, Л103, Т1012 за исключением сигнала на блоке питания (БП), свидетельствующего о его рабочем состоянии, и сигнала «НЕИСПРАВНОСТЬ» на дверце шкафа;

• перевести переключатели SA1, SA2, SA3 в положение «В РАБОТЕ», при этом должен погаснуть сигнал «НЕИСПРАВНОСТЬ» на дверце шкафа.[70].

8.6.3. Указать порядок вывода защит типа ШДЭ2801(2).

Для кратковременного вывода защит из работы по оперативным условиям необходимо перевести переключатели SA1, SA2, SA3 в положение «ВЫВЕДЕНО».

Для длительного вывода защиты из работы, связанного с выемкой блоков из кассет или по другим причинам необходимо:

• отключить пуск УРОВ от защит шкафа;

• перевести переключатели SA1, SA2, SA3 в положение «ВЫВЕДЕНО»;

• отключить тумблер блока питания;

• отключить отдельно установленный автоматический выключатель;

• перевести переключатели SA5 ÷ SA7 в положение «ВЫВЕДЕНО», переключатель SA4 – в положение «ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ВКЛЮЧЕНЫ»;

• снять крышки испытательных блоков SG1, SG2, SG3.

Для аварийного вывода защит из работы необходимо:

• перевести переключатели SA1, SA2, SA3 в положение «ВЫВЕДЕНО»;

• отключить тумблер блока питания, а затем отдельно установленный автоматический выключатель.

При использовании шкафа ШДЭ – 2802 после выполнения вывода защит основного комплекса, по указанию диспетчера по согласованию со службой РЗА, ввести в работу резервный комплект защит. Ввод защит резервного комплекса осуществляется включением переключателя SA8 «Резервный комплект» в положение «В РАБОТЕ».[70].

8.6.4. Каковы действия оперативного персонала при срабатывании сигнализации шкафа ШДЭ-2801(2).?

При загорании лампы НLR1 «СРАБАТЫВАНИЕ» световой сигнализации на дверце шкафа определить ступени защит, подействовавших на отключение по загоранию светодиодов, установленных на лицевых платах блоков Л101, Л102, Л103 и Т1012. Обозначения светодиодов и индикации находятся в заводской документации и в местных инструкциях.

После записи обозначений всех сработавших светодиодов, кнопкой SВ1, расположенной на дверце шкафа, произвести возврат схемы сигнализации в исходное состояние. Указательные реле КLН «СРАБАТЫВАНИЕ ОСНОВНОГО КОМПЛЕКТА» возвратить в исходное состояние.

При загорании лампы HLW1»НЕИСПРАВНОСТЬ» определить, в каком положении находится указательное реле KLH2 «НЕИСПРАВНОСТЬ ОСНОВНОГО КОМПЛЕКТА».

Если указательное реле КLН2 не сработало, то неисправность определить по таблице приведенной в заводской документации или местной инструкции.

После устранения неисправности и возврата сигнализации кнопкой SВ1 в исходное состояние, указательное реле КLН2 «НЕИСПРАВНОСТЬ ОСНОВНОГО КОМПЛЕКТА» также возвратить в исходное состояние.

При появлении замыкания на землю в цепях оперативного тока отключить и включить автоматический выключатель (питание защиты) разрешается только после вывода защиты посредством перевода переключателей SA1, SA2, SA3 на дверце шкафа в положение «ВЫВЕДЕНО».[70].

8.6.5. Возможно ли изменение угла наклона характеристики реле сопротивления 3-й ступени на ШДЭ-2801(2) более предусмотренного заводом –изготовителем ?

В связи с необходимостью в последнее время по условию отстройки от максимальной нагрузки, регулирования угла наклона правой боковой стороны треугольника – характеристика срабатывания реле сопротивления 3-ей ступени дистанционной защиты на панели ШДЭ-2801(2) больше предусмотренного заводом-изготовителем (47 град.), предлагается увеличение угла наклона правой боковой стороны треугольника РС 3-ей ступени ДЗ согласно заданной уставки производить путем замены резисторов R6 и R21 в модуле С101 на рекомендуемые ниже:

• при уставке 52 град. R6 = 120 кОм;

• при уставке 55 град. R6 = 90 кОм;

• при уставке 60 град. R6 = 135 кОм.

8.6.6. Указать особенности используемые в схеме шкафа ШДЭ –2801(2).

При неисправности в цепях напряжения дистанционная защита выводится из работы, а защита от замыканий на землю становится ненаправленной.

В 4-й ступени защиты от замыканий на землю предусмотрено два токового реле, одно реле служит для пуска 1-й, 2-й и 3-й ступеней, второе реле выполняет роль 4-й ступени. Если 4-я ступень не задана на ней необходимо выставить минимальные уставки.

Функциональный контроль осуществляется в течение 13 сек., после чего все реле возвращаются в исходное состояние.

Если токовая отсечка не используется ,то в цепи сигнализации следует разомкнуть перемычку Х161-162.

Отклонение уставок (уход уставок) от заданных может быть из-за ухудшения свойств конденсатора С17 в реагирующем органе реле сопротивления.

Напряжение обратной последовательности, при проверке подается от испытательной установки толчком т. к. пусковой орган блокировки при качания (ПОБ) реагирует на скорость изменения (приращение) тока обратной последовательности. При медленных изменениях входных величин в условиях качаний срабатывание реагирующих органов не происходит и сигналы на их выводах отсутствуют.

При имитации или изменении уставок необходимо исключить нулевой провод и тогда блокировка при неисправности напряжения не будет срабатывать (т. к. при неисправности цепей напряжения ДЗ блокируется).

Если светодиод , реагирующих органов реле сопротивления, теряет яркость («подтлевает»), то необходимо осциллографом смотреть выход с ФИНа Вероятной причиной может быть неисправность (пробит) диод на входе микросхемы А1 в ФИНе.[70].

8.6.7. Какие виды характеристик ДЗ применяются в ШДЭ-2801(2) ?

Характеристика 1-й ступени ДЗ имеет форму, близкую к окружности, проходящую через начало координат и является направленным реле сопротивления.

Характеристика 2-й ступени ДЗ имеет форму четырехугольника, охватывающего начало координат, что обеспечивает надежное резервирования при близких повреждениях. Верхняя сторона направляется под углом к оси +R и поэтому близка к характеристики реактивного сопротивления. Она должна четко фиксировать концы защищаемой зоны 2-й ступени и быть отстроенной от реактивных (в основном) небольших нагрузок. Правая боковая сторона обеспечивает отстройку от рабочих режимов, а также по возможности ликвидирует недостатки характеристики органа реактивного сопротивления. Левая боковая сторона помогает отстройке от мощностей нагрузок, передаваемых к месту включения защиты. Нижняя сторона охватывает начало координат и имеет наклон к оси +R, для устранения мертвой зоны. Полученная характеристика реле обеспечивает необходимую чувствительность при КЗ и имеет наилучшую отстройку от нагрузки и качаний по сравнению с другими характеристиками, обладающими равной чувствительностью при металлических КЗ.

Характеристика 3-й ступени имеет форму треугольника. Такое построение характеристики обеспечивает лучшую отстройку от нагрузочных режимов и возможность дальнего резервирования. [9].

8. Как выполнить автоматический ввод токовой отсечки на шкафу ШДЭ-2801(2) ?

На шкафах защиты ШДЭ-2801(2) заводом-изготовителем не предусмотрены цепи автоматического ввода в работу междуфазной токовой отсечки при включении выключателя, что необходимо в некоторых случаях для обеспечения надежной работы защиты при постановке под напряжение поврежденной линии.

Для обеспечения возможности срабатывания токовой отсечки в данном режиме необходимо на шкафу защиты ШДЭ-2801(2) выполнить следующие изменения (променяетс в ОАО»Тюменьэнерго»):

1. В блоке токовой отсечки Т101 между разъемами Х1:2В и Х1:16А навесным монтажом на плату модуля Т101 впаять резистор R.

2. На шкафах защиты ШДЭ-2801(2) выпуска до 1989 года не выполнена блокировка срабатывания токовой отсечки при подаче оперативного тока. Для выполнения указанной блокировки необходимо разрезать дорожку между выводами 1 и 2 микросхемы D1.1. модуля Т101 и вывод 2 микросхемы D1.1 соединить изолированным проводом с разъемом Х1:16А модуля Т101.

3. На шкафах защиты ШДЭ-2801(2) выпуска до 1989 года на плату модуля логики типа Л101 впаять диод катодом к общей точке между R20 и эмиттером VТ2, анодом к разъему Х1:8А модуля Л101.

На шкафах выпуска после 1989 года разрезать дорожку, соединяющую разъем Х1:8А и общую точку между R20 и эмиттером VТ2, и впаять диод аналогичным образом.

4. Проверить наличие соединения между выводами Х1:16А модуля Т101 и Х1:8А модуля Л101. При отсутствии такого соединить указанные выводы гибким проводом.

5. Соединить гибким проводом выводы Х1:16А модуля Т101 с колодкой А3-ХТ6:8, вывод Х1:2А этого же модуля – с колодкой А3-ХТ6:7.

6. Соединить колодку А3-ХТ6:7 с колодкой А1-ХТ8:4, а колодку А3—ХТ6:8 с колодкой А1-ХТ8:3.

7. Установить дополнительно реле РП на панели автоматики выключателя для контроля отсутствия напряжения на линии и отключенного положения выключателя.

8. Размыкающий контакт вновь установленного реле РП подключить между клеммами Х78 иХ95 для управления герконовым реле КL2 модуля Р119(А÷Е5). Реле КL2 предназначалось для повторения положения «ОТКЛЮЧЕНО» второго выключателя линии (при его наличии).

9. Демонтировать провод от колодки А1-ХТ2:8 с адресом Х1:8В модуля Р119(А1÷Е5). Установить перемычку между клеммами колодки А1-ХТ2:7 и А1-ХТ2:8.

10. Демонтировать провода с вывода Х1:8А модуля Р119(А1÷с адресами Х1:18В и Х1:6С и установить перемычку между выводами Х1:18С и Х1:6С этого же модуля.

11. Соединить гибким проводом вывод Х1:8А модуля Р119(А1÷с колодкой А1-ХТ8:4 и вывод Х1:8В этого же модуля с колодкой А1-ХТ8:3.

12. Описанные в пунктах 1÷11 изменения, а также схема подключения реле РП показаны на рис.8.6.1÷8.6.4. Вновь монтируемые цепи показаны утолщенными линиями. Резистор R устанавливается дополнительно, тип МЛТ-0,125 – 100 кОм. Диод D устанавливается дополнительно, тип КД-522Б, Д-223 или Д-226. Реле РП устанавливается дополнительно, тип РП-252, Uном = 220 В, выдержка времени на отпадание 0,7-0,8 секунды..

Рис. 8.6.1. Изменения в модуле А1.

Рис. 8.6.2. Изменения в модуле А3

Рис 8.6.3. Схема изменения в шкафу защиты ШДЭ-2801 (ШДЭ-2802).

Рис. 8.6.4. Принципиальная схема подключения реле РП.