8.10. Высокочастотная блокировка защит линий.
1. Каков принцип работы ВЧ блокировки ?
ВЧ блокировка применяется на линиях 110-220 кВ. Работают совместно с приемопередатчиками УПЗ-70, АВЗК-80, ПВЗУ и другими. Принцип действия защиты поясняет рис. 8.8.7.
На ПС Б работает передатчик, блокируя свой полукомплект и полукомплект ПС А.
Рис. 8.8.7. Схема пояснения действия защиты.
Рассматривается работа двух полукомплектов защиты на линии, соединяющей ПС А с ПС Б, При КЗ срабатывают чувствительные ненаправленные пусковые органы, и начинается посылка блокирующих сигналов с ПС А и с ПС Б, эти сигналы принимаются приемниками обоих полукомплектов. И пока существует хотя бы один сигнал, защита не срабатывает. Если КЗ на защищаемой линии, то сработают направленные в линию органы останова, снимутся блокирующие сигналы и произойдет отключение линии. При внешнем КЗ передатчик на ПС Б будет продолжать работать пока существует КЗ, тем самым, блокируя оба полукомплекта защиты.
ВЧ блокировки, например типа ЭПЗ-1643, для своей работы используют компоненты резервных защит (блокировку при качаниях, зоны ДЗ и другое), поэтому не могут работать автономно.
На ПС с ремонтной перемычкой (рис.8.8.8.), если на ней имеются трансформаторы тока, как правило, предусматривается перевод защит на ремонтную перемычку. В этом случае при срабатывании одной из защит произойдет отключение Л-1 и Л-2, при этом на ПС В будет сигнализация о том, на какой линии произошло КЗ. Например, при КЗ на Л-1 сработает защита линии, произойдет отключение Л-1 на ПС А, на ПС В снимется блокирующий сигнал защиты Л-2, вызывая отключение Л-2 на ПС Б. Для определения поврежденной линии и анализа работы защит дежурный персонал (ОВБ) должен зафиксировать действие защит на ПС В.
Рис.8.8.8. Схема защиты с ремонтной перемычкой.
В нормальном режиме, т.е. когда включен СВ, имеется возможность держать ремонтную перемычку под напряжением. В этом случае, при КЗ на ремонтной перемычке (см. рис.8.8.8.), произойдет срабатывание защит Л-1 и отключение неповрежденной Л-1, а так как для ВЧ защиты Л-2 – это повреждение «внешнее», она работать не будет, повреждение будет ликвидироваться резервными защитами на ПС Б. Для предотвращения отключения неповрежденного элемента надо либо не держать ремонтную перемычку под напряжением, либо с помощью токовых блоков отключать ТТ ремонтной перемычки от защит Л-1 и Л-2.[9]
8.10.2.Может ли ВЧ блокировка работать каскадно ?
При применении схем с ненапрвленным пуском ВЧ передатчика, по принципу действия ВЧ блокировка ЭПЗ-1643-69 не может работать каскадно, т.е. если орган остановки ВЧ передатчика на данном конце не срабатывает при повреждении на защищаемой линии, то неостановленный передатчик данного конца будет продолжать посылать блокирующий ВЧ сигнал, в результате чего комплекты защит с ВЧ блокировкой, установленные на других концах линии, откажут в действии.
ВЧ блокировка с направленным пуском ВЧ передатчика может применятся при каскадном отключении внешнего КЗ. При каскадном отключении внешнего КЗ в условиях, когда происходит изменение направления мощности по защищаемой линии, принципиально могло бы иметь место излишнее срабатывание дистанционной защиты с ВЧ блокировкой вследствие невозврата реле сопротивления. Но из анализа действия реле сопротивления при каскадном отключении внешнего КЗ следует, что во всех практически возможных случаях возврат реле сопротивления при каскадном отключении внешнего КЗ будет обеспечиваться, т.е. излишнее срабатывание в практических случаях невозможно. [63].
8.10.3.Для чего применяются контакты реле положения отключено выключателя в цепи останова ВЧ передатчика?
Предусмотренные в цепи останова ВЧ передатчика контакты реле положения «отключено» KQT (РПО) выключателей линии необходимы для предотвращения возможного отказа в срабатывании защиты при включении линии с противоположного конца на КЗ, а также для обеспечения действия защиты противоположных концов в режиме каскадного отключения повреждения. Отказ защиты мог бы иметь место вследствие посылки в линию блокирующего сигнала передатчика, установленного на том конце, где выключатели отключены.[63]
8.11.Какими параметрами характеризуется высокочастотный канал ВЧ защит ?
Высокочастотный канал характеризуется заданной частотой, рабочей фазой, затуханием ВЧ тракта, согласованием элементов ВЧ канала, наличием отраженного сигнала и биением частот на входе приемника. Частота и фаза ВЧ канала выбираются проектной организацией с учетом действующих ВЧ каналов и перспективы развития сети.
Получение наиболее выгодного режима работы ВЧ канала достигается согласованием его элементов, в результате чего исключаются излишние потери мощности сигнала.
В элементах ВЧ тракта происходит затухание мощности передаваемого сигнала. Единицей измерения затухания служит бел (Б); в практике измерений пользуются децибелом (дБ). Ранее в качестве единицы затухания использовали непер (Нп). Связь между единицами выражается соотношениями
1 дБ = 0,115 Нп; 1 Нп = 8, 69 дБ.
Отличаются данные величины только логарифмами взятыми отношений измеренных мощностей в точках передачи и приема. Децибел – применяется десятичный логорифм, непер – применяется натуральный логорифм.[63].
Какие операции необходимо выполнить с устройствами РЗА при включении ремонтной перемычки на ПС со схемой «мостик» ?
Включение РП для ремонта оборудования.
Для перевода защит при включении ремонтной перемычки необходимо поочередно на обеих ВЛ:
- односторонне выводятся пуск УРОВ от ВЧ защиты и ВЧ защита ВЛ;
- вводятся ТТ РП в схему ВЧ защиты;
- вводится останов ВЧ передатчика от выходных реле ВЧ защиты другой ВЛ;
- вводится в работу ВЧ защита и пуск УРОВ от нее.
Вводится взаимный останов ВЧ постов обеих ВЧ защит.
Вводятся ТТ РП в схемы резервных защит обеих ВЛ.
Вводится взаимное действие резервных защит на отключение выключателя обеих ВЛ.
Включается РП.
При ремонте выключателя ВЛ после включения РП выполняются следующие операции:
- отключается выключатель ВЛ;
- односторонне вывлдится пуск УРОВ от ВЧ защиты и ВЧ защита ВЛ, выключатель которой выводится в ремонт;
- исключаются ТТ выводимого в ремонт выключателя из схемы ВЧ защиты;
- производится двухсторонний обмен сигналами по ВЧ каналу защиты;
- при отсутствии замечаний вводится в работу ВЧ защита и пуск УРОВ от нее;
- производится двухсторонний обмен сигналами по ВЧ каналу ВЧ защиты другой ВЛ и при отсутствии замечаний защита остается в работе.
При ремонте СВ после включения РП выполняются следующие операции:
- отключается СВ;
- производится двухсторонний обмен сигналами по ВЧ каналам ВЧ защит обоих ВЛ и при отсутствии замечаний защиты остаются в работе.
Отключение РП при вводе из резерва оборудования.
- включается в работу оборулование и включается РП;
- выводится взаимный останов ВЧ постов обеих ВЧ защит;
- исключаются ТТ РП из схемы резервных защит обеих ВЧ защит;
- выводится взаимное действие резервных защит на отключение выключателей обеих ВЛ.
Поочередно на обеих ВЛ:
- односторонне выводится пуск УРОВ от ВЧ защиты и ВЧ защиты ВЛ;
- выводятся ТТ РП из схемы ВЧ защит;
- выводится останов ВЧ передатчика от выходных реле ВЧ защиты другой ВЛ;
- вводятся ТТ выводимого в ремонт выключателя в схгму ВЧ защиты (только при ремонте выключателя ВЛ);
- производится двухсторонний обмен по ВЧ каналу ВЧ защиты;
- при отсутствии замечаний вводится в работу ВЧ защита и пуск УРОВ от нее.
Как выбираются параметры срабатывания токовой защиты нулевой последовательности от замыканий на землю одиночных линий в радиальной сети 110-220 кВ с односторонним питанием (с ответвлениями и без ответвлений) ?
На тупиковых линиях в случаях, когда длительный режим работы двумя фазами не предусматриваются, защита может выполняться одно- или двухступенчатой. Однако, учитывая наличия типовых панелей, защиту целесообразно выполнять двухступенчатой с направленной второй ступенью, что даст возможность повысить чувствительность защиты и уменьшить время отключения.
Ток срабатывания одноступенчатой защиты и первой ступени двухступенчатой защиты тупиковых линий выбирается по условиям отстройки от:
- броска намагничивающего тока трансформаторов, имеющих глухозаземленные нейтрали и включаемых под напряжение при включении линии;
- утроенного тока нулевой последовательности (НП), проходящего в месте установки защиты в кратковременном неполнофазном режиме, возникающем при неодновременном включении фаз выключателя, подающего напряжение на защищаемую линию, и самозапуске двигателей нагрузки трансформаторов, питаемых от защищаемой линии, при работе хотя бы одного из этих трансформаторов с глухозаземленной нейтралью;
- утроенного тока НП, проходящего в месте установки защиты при замыкании на землю за автотрансформатором приемной подстанции на стороне его, примыкающей к сети с глухозаземленной нейтралью;
- тока небаланса в нулевом проводе ТТ при КЗ между тремя фазами за трансформаторами питаемых подстанций;
- утроенного тока НП, проходящего в месте установки защиты, при замыкании на землю на шинах подстанции, на которой эта защита установлена.
8.13.3. Ток срабатывания второй ступени тупиковых линий выбирается по условию тока небаланса в нулевом проводе ТТ при КЗ между тремя фазами за трансформаторами питаемых подстанций, а выдержка времени – по условию отстройки от разновременности включения фаз выключателя.[52]
К чему может привести нарушение нормального режима ЛЭП 11-220 кВ?
Пример нарушения нормального работы ВЛ 110-220 кВ – разрыв фазы. Последнее может возникать при нарушениях шлейфовых соединений под воздействием протекания токов КЗ, при недовключении фаз выключателей и разрывах проводов под воздействием внешних факторов идр. Разрывы фаз сопровождаются протеканием токов нулевой последовательности (НП), и во многих случаях токовые защиты НП ВЛ работают неселективно, например, на параллельных линиях. Как известно, взаимоиндукция параллельных линий при разрывах фаз обусловливает перераспределение токов НП: увеличивает долю тока НП в параллельной линии и снижает долю тока, ответвляющегося во внешнюю сеть. Это приводит к уменьшению напряжения НП на шинах подстанции. И в тех случаях, когда напряжение НП оказывается недостаточным для срабатывания реле направления мощности, блокирующее реле мощности на линии без разрыва не срабатывает на внешнее для нее повреждение и не выводит чувствительную ступень защиты НП из работы. Это приводит к одновременному отключению поврежденной и неповрежденной линии.