3. Основные требования, предъявляемые к устройствам релейной защиты

Основным назначением устройств релейной защиты и автоматики (УРЗА) является выявление в сети аварийного режима и автоматическое отключение поврежденного элемента от остальной неповрежденной части сети воздействием на соответствующие выключатели.

Кроме того, задачей УРЗ и А является формирование сигнала о возникающих событиях на участке сети, на П/С или изменении режима энергосистемы:

- оперативному персоналу;

- в локальные системы автоматически;

- в системы противоаварийной автоматики различного уровня.

И, далее, (в соответствии с логикой, заложенной в программы автоматик, на уровне П/С, ТЭС, АЭС, ГЭС, энергосистемы, объединённой энергосистемы и вплоть до Единой Национальной энергосистемы России), формируется и выдаётся то или иное управляющее воздействие на объекты энергетики для удержания энергосистемы в устойчивом состоянии.

Надежность работы сетей электроснабжения 0,4 - 220 кВ может быть значительно повышена применением устройств автоматического повторного включения (АПВ) линий, шин, трансформаторов и устройств автоматического ввода резерва (АВР), увеличением количества источников питания П/С (3 или 4), автоматикой АЧР и ЧАПВ, делительной автоматикой, АРПН, автоматикой СК и прочих локальных автоматик.

К устройствам релейной защиты предъявляются требования:

• селективности (избирательности), что определяет способность защиты правильно определять место повреждения (в зоне или вне зоны этой РЗ) и отключать ближайший к месту повреждения выключатель;

• быстродействия, т.е. отключения поврежденного участка с минимально возможным временем;

• чувствительности, т.е. способности защиты надёжно реагировать на возникшее короткое замыкание в зоне её действия;

• надёжного срабатывания на заданный и настроенный параметр КЗ или ненормальный режим;

• надежного не срабатывания на параметры режима, на которое устройство РЗ и А не настроено;

• выполнение устройствами РЗА, если это предусмотрено, ближнее или дальнее резервирование других защит эл. машин, аппаратов, линий эл. передач энергосистемы.

Перечисленные требования должны быть положены в основу выбора типа, исполнения, принципов действия и логики действия комплекса электрических и не электрических защит и автоматики установленных на объектах энергетики.

3. Расчет параметров режима короткого замыкания.

Расчет режимов короткого замыкания (КЗ), в данной КР, выполняется для:

- выбора вида, принципов и исполнения РЗА энергосистемы;

- определения электрических величин, необходимых для расчета срабатывания пусковых органов РЗ и А и уставок измерительных органов РЗ и А, проверки чувствительности защит и прочих характеристик РЗ.

Расчёт производить в именованных единицах.

Задачей расчёта различных видов КЗ в РЗ является определение периодической составляющей для начального момента возникновения КЗ (при t = 0).

В данной КР задан минимальный объём расчётов параметров аварийных режимов, необходимых для достоверного выбора уставки УРЗА

Расчет режима КЗ нужно начинать с составления расчётных схем и схем замещения энергосистемы на основе заданной схемы в КР.

Требуется выбрать (среднее) напряжения. Выбрать варианты рассчитываемых схем сети. Рассчитать сопротивления элементов расчётной сети. Для воздушных сетей учитывать только индуктивную составляющую. Такой упрощенный расчёт режима КЗ применяется:

- в приближённых расчётах в условиях эксплуатации;

- в проектных расчётах для выбора УРЗА;

- в данной упрощённой КР.

Точки системы для расчёта КЗ и вид КЗ выбираются в соответствии с типовой, упрощённой, методикой расчёта защит и автоматики и конкретной схемой сети или системы.

Примечание. Смотри . 6. Небрат И. Л. Полесицкая Т. П. Расчёты токов короткого замыкания для релейной защиты. Часть 1. ПИПК,2009. – 56 с. Смотри стр. 24. http://www.twirpx.com/file/1014745/.

Расчётные режимы энергосистемы выбрать, исходя из необходимости определения максимальных и минимальных значений параметров КЗ (учитывать и ремонтные режимы).

В расчётах режимов КЗ на «землю» на ВЛ-220 кВ учитывать параллельную работу ВЛ-220 кВ

В расчетах режимов КЗ необходимо учитывать работу АВР.

Порядок ведения расчётов токов КЗ.

- Выбор и составление расчётной схем сети для трёхфазного симметричного КЗ и схем замещения симметричных составляющих прямой, обратной и нулевой последовательностей.

- Составление схем замещения, в том числе и схем замещения, в режиме самозапуска эл. двигателей и при КЗ на выводах эл. двигателя, приведённых к расчётному напряжению.

- Для заданных к расчёту уставок защит выбрать (определить) точки расчёта и виды короткого замыкания необходимых для расчёта уставок.

Примечание. Смотри 6. Небрат И. Л. Полесицкая Т. П. Расчёты токов короткого замыкания для релейной защиты. Часть 1. ПИПК,2009. – 56 с. Смотри стр. 24. http://www.twirpx.com/file/1014745/.

- Расчёт остаточных напряжений при самозапуске эл. двигателей и остаточных напряжений при КЗ на выводах эл. двигателя.

- Преобразование схемы замещения, относительно расчётных точек КЗ, выполнять поэтапно аналитически и графически, для всех последовательностей симметричных составляющих.

- Выполнить расчёт параметров КЗ в выбранных точках и распределение токов КЗ по ветвям схем замещения и определить остаточные напряжения на шинах ПС.

- По выполненным расчётам параметров КЗ прямой, обратной и нулевой последовательностей построить эпюры этих напряжений, суммарную эпюру для фазы «А» и векторные диаграммы напряжений и токов по шинам ПС.

Электрическую дугу, в нашем случае, не учитываем. Значения токов КЗ должны быть приведены так же и к напряжению места установки рассматриваемой защиты (См. таблицу 1.5.1.).

Результаты расчета сводятся в таблицу.

Таблица 1.5.1.

Токи К.З.

		Расчётная точка к.з. Прив.к 220кВ	Расчётная точка к.з. Прив. к 6-10 кВ	Расчётная точка к.з. Прив.к 220кВ	Расчётная точка к.з. Прив.к 6-10 кВ	Расчётная точка к.з. Прив.к 220кВ	Расчётная точка к.з. Прив.к 6-10 кВ	и т.д.
						k3	k3	и т.д.
Максимальный трёхфазный.
Минимальный двухфазный
I1
U1
I2
U2
3I0
3U0

По данному разделу источники: [5,6,7], [8 - 12].

3. ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ

УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ (РЗ и А),

АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И КОММЕРЧЕСКОГО УЧЁТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И МОЩНОСТИ (АСКУЭиМ),

ТЕХНИЧЕСКОГО УЧЁТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (ТУЭ),

АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (АСДУ) и ВИЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ.

Выбор измерительных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН) произвести в соответствии с ГОСТами по ТН (ГОСТ 1983-2001) и ТТ(ГОСТ 7746-200). Количество ТТ и ТН на фазу определяется применяемым исполнением оборудованием РЗА и И.

1. Трансформаторы ТТ выбираются по первичным и вторичным условиям в соответствии со шкалой номинальных первичных, вторичных токов и мощностей и требованиям вторичных устройств подключаемых к ТТ - по мощности нагрузки, точности измерения (класс ТТ) и защиты устройств вторичной нагрузки от перенапряжений и т.д. ТТ должен соответствовать наибольшему номинальному току оборудования данного элемента сети, причем для линий электропередачи это будет длительно допустимый по условиям нагрева ток (I_д.д.), а для силовых трансформаторов - их номинальный ток возможной рабочей отпайки РПН. Исключением из этого правила является случай выбора коэффициента трансформации ТТ для дифференциальной защиты трансформатора, генераторов и т.п..

2. Выбор трансформаторов напряжения выбирается с учётом режима нейтрали сети, необходимого количества вторичных обмоток на фазе, схемы соединения вторичных обмоток, мощности вторичных обмоток для обеспечения необходимого класса точности.

Выбор ТТ и ТН произвести на элементах сети (шинах, ВЛ и т.п.), где устанавливаются устройства защиты и автоматики.

По данному разделу источники: [12], [2,3,4], [15].