Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматизации в электроэнергетических системах. Учебное пособие
.pdf
результатами дешифрования считанного кода команды.
Защитные функции
№
ANSI
Обозначение
Измерительный
параметр (принцип
действия)
Токовая защита без выдержки
времени (токовая отсечка)
50
I
Контроль значения
тока
Токовая защита с выдержкой
времени (ступенчатой или
зависимой от тока)
51
I t
Контроль значения и
длительности тока
Токовая защита от замыканий
на землю без выдержки
времени
50N
I
Е
Контроль значения
тока замыкания на
землю I
Е
3I
0
Токовая защита от замыканий
на землю с выдержкой времени
(ступенчатой или зависимой от
тока)
51N
I
Е
,t
Контроль значения и
длительности тока
замыкания на землю
I
Е
3I
0
Направленная токовая защита
(ступенчатая или с зависимой
выдержкой времени)
67
I
dir
I
dir
,t
Контроль значения
тока, длительности
тока и направления
мощности
5. Происходит выполнение операции соответствующей команды.
1.2 Классификация защитных функций МУРЗ
Специальный стандарт ANSI/IEEE/МЭК(IEC) определяет обозначения и
нумерацию функций отдельных элементов электрической сети, в том числе и
основных функций релейной защиты. Назначение и обозначение отдельных
распространенных функций приведено в табл. 1.2.
Возможно комбинирование номеров для описания новых функций. Например,
67-46 – направленная защита по току обратной последовательности.
Таблица 1.2.
21
Направленная токовая защита
от замыканий на землю
(ступенчатая или с зависимой
выдержкой времени)
67N
I
Еdir
I
Еdir,t
Контроль значения
тока замыкания на
землю, длительности
тока и направления
мощности
Тепловая (температурная)
защита
49
A
Непосредственный
или косвенный
контроль
температуры объекта
Защита минимального тока
37
I
I ,t
Контроль значения и
длительности
протекания тока
Защита по току обратной
последовательности
46
I2 I
2,t
Контроль значения и
длительности
протекания тока
обратной
последовательности
Устройство резервирования
отказа выключателя
50BF
I ,t
Контроль значения и
длительности
протекания тока
Защита минимального
напряжения
27
U
Контроль
напряжения
значения
Контроль исправности цепей
47
Контроль
соотношения между
несколькими
напряжениями
Защита максимального
напряжения
59 59N
U , t
U
E
,t
Контроль значения
и
длительности
напряжения
Защита от замыканий на
землю с контролем по
напряжению
64
U
E
,t
Контроль значения
и
длительности
напряжения
Токовая защита с пуском по
напряжению
51V
I , U , t
Контроль значения и
длительности тока и
напряжения
Защита от перевозбуждения
40
Контроль тока в
цепи возбуждения
22
Защита двигателя в режиме
пуска
48
Контроль значения и
длительности
протекания тока
Защита, реагирующая на
направление мощности
32
(U,I)
Контроль
направления
мощности
Дистанционная защита
21
Z
Контроль
комплексного
сопротивления Z
Дистанционная защита от
замыканий на землю
21N
Z
E
Контроль
комплексного
сопротивления Z
Определитель места
повреждения
21FL
Измерение
расстояния до места
повреждения
Защита по частоте
81
F
F
Контроль частоты
Защита по показателю
мощности
55
cos
Контроль показателя
мощности
Контроль синхронизма
25
Контроль разности
амплитуд, частот и
фазового сдвига
двух напряжений
Блокировка при качаниях
78
Контроль развития
качаний в системе
Автоматическое повторное
включение
79
Серия циклов
«отключить-
включить» с
контролем действия
релейной защиты
Контроль цепей отключения
выключателей
74 TC
Контроль
исправности цепи
отключения
Фиксация отключения
86
Запоминание
действия выходного
реле на отключение
Дифференциальная защита
генератора
87G
Контроль
геометрической
суммы токов по
23
концам объекта
Дифференциальная защита
трансформатора
87Т
Контроль
геометрической
суммы токов по
концам объекта
Дифференциальная защита
шин
87BB
Контроль
геометрической
суммы токов по
концам объекта
Дифференциальная защита
двигателя
87M
Контроль
геометрической
суммы токов по
концам объекта
Дифференциальная защита
линии
87L
Контроль
геометрической
суммы токов по
концам объекта
Защиты абсолютной
селективности с косвенным
сравнением сигналов
85
Использование
сигналов для
отключения с
другой стороны
объекта
Ограничение числа пусков
двигателя
66
Контроль числа
пусков двигателя в
течение заданного
промежутка времени
Защита от
перевозбуждения
24
U / f
Контроль параметра
U / f
Защита от затормаживания
ротора
51LR
Контроль
длительности
протекания тока
Фиксация заторможенного
ротора электрической машины
14
Контроль состояния
ротора
24
1.3 Проектирование систем релейной защиты и автоматики с
использованием микропроцессорных устройств на примере МУРЗ SPAC,
БМРЗ, ТОР и ЭКРА
Рассмотрим методику выбора блока МУРЗ. Как правило, фирмы-разработчики
МП РЗА выполняют терминалы присоединений РУ 6…35 кВ унифицированными
комплексными устройствами, предназначенными для выполнения всех
необходимых функций релейной защиты, автоматики, местного/дистанционного
управления выключателем, измерения, сигнализации, регистрации,
осциллографирования, диагностики оборудования, а также необходимых
блокировок ячеек КСО, КРУ, КРУН, КТП, на панелях и шкафах, расположенных в
релейных помещениях и пультах управления.
Выбору подлежат серия, тип и типоисполнение терминала РЗА. Если у фирмы
больше чем одна серия терминалов для присоединений 6…35 кВ, то выбирается
последняя по году разработки серия, или серия оптимальная по техническим
возможностям.
Например, фирма ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»
предлагает для терминалов присоединений 6…35 кВ серии устройств SPAC 800,
SPAC 810 и REF [2,26].
Серии SPAC 800 и SPAC 810 отличаются годом разработки (810 серия – новее).
Хотя предыдущая серия 800 дешевле, новая 810 лишена недостатков старой,
разрабатывалась специально для рынка России, имеет ряд характеристик лучше, чем
у предшествующей. В рамках учебного курсового или дипломного проектирования
предпочтение следует отдавать новым сериям терминалов.
Серия REF отличается возможностью свободного перепрограммирования
функций РЗА, подстраивая логику работы под нестандартные требования
конкретного применения. Хотя терминалы REF существенно дороже, эту серию
рекомендуется выбирать для решения нетиповых задач проектирования. Например,
при подключении генераторов к шинам НН ГПП на части присоединений (ВВ, СВ,
линии к генераторам ГТУ) могут быть установлены терминалы REF последних
выпусков.
25
Тип внутри серии задает исполнение терминала для отдельного присоединения,
например, терминал SPAC 810-Л предназначен для РЗА КЛ или ВЛ, терминал SPAC
810-Д для РЗА ЭД и т.д.
Типоисполнение терминала полностью определяет состав аппаратной и
функциональной части устройства для заказа у поставщика или фирмыизготовителя.
Серии терминалов выбираются по сайтам фирм-разработчиков, типы и
типоисполнения по каталогам оборудования, предоставляемых для свободного
доступа (скачивания) на сайтах изготовителей или поставщиков.
Рассмотрим примеры выбора типоисполнений терминалов РЗА для отдельных
присоединений производства фирм, широко представленных на рынке России.
КЛ или ВЛ 6…10 кВ.
Рассмотрим выбор терминала РЗА для КЛ к цеху предприятия от шин ГПП
производства АББ.
Как указывалось выше, оптимальной серией устройств РЗА типового
применения от АББ для присоединений 6…35 кВ является SPAC 810.
В каталоге [8] представлены общие технические характеристики терминалов,
функции защиты и автоматики различных типов устройств, основные технические
данные защит и функций автоматики, информация для заказа изделий (т.е. выбора
типоисполнений), приводятся примеры схем внешних соединений терминалов
различного назначения.
Перечислим функции типа терминала для РЗА линий SPAC 810-Л:
– трехступенчатая токовая защита (ТО, ТОВВ, направленная или
ненаправленная МТЗ);
– ускорение ТОВВ;
– автоматическое удвоение тока срабатывания ТО, ТОВВ;
– защита от ОЗЗ (направленная или ненаправленная);
– защита от ОЗЗ на высших гармониках (высокой чувствительности);
– защита от фазного небаланса (обрыва фазы);
– УРОВ;
26
– ЗМН (одно и трехфазное);
– защита от повышения напряжения;
– УКИ;
– АПВ (двукратное)
– АВР (включение резервной линии);
– ЛЗШ (сигнал о пуске МТЗ);
– измерение текущих и аварийных электрических величин;
– осциллографирование (токов и напряжение при аварии);
– ОМП;
– регистрация событий (включение/отключение, аварии и т.д);
– управление выключателем (местное/дистанционное);
– расчет коммутационного ресурса (выключателя);
– расчет механического ресурса (выключателя);
– контроль времени включения/отключения (выключателя);
– контроль целостности цепей управления (выключателем);
– контроль времени взвода пружины (привода выключателя);
– контроль давления элегаза (выключателя);
– конфигурируемые входные/выходные цепи терминала;
– переназначаемые светодиоды (для сигнализации на передней панели);
– автоматизация тестирования.
Выполняемых терминалом функций более чем достаточно для реализации РЗА
ячейки КРУ кабельной линии. Некоторые функции (например, направленная МТЗ,
селективная защита от ОЗЗ, ЗМН, и т.д.) даже избыточны.
Выбор типоисполнения терминала производится в соответствии с разделом
«Информация для заказа изделий» каталога и приведен на рис. 1.6.
С целью снижения стоимости реализации РЗА целесообразно выбрать терминал
КЛ к цехам без измерения цепей напряжения (вариант Л3 – подключение к
терминалу четырех ТТ – трех фазных и одного ТТНП). Так как, КЛ имеет только 2
фазных ТТ схема соединения ТТ КРУ и терминала будет неполная звезда с
дополнительным реле в обратном проводе. К четвертому входу по току можно
27
подключить ТТНП, если он установлен в КРУ, но без измерения напряжения
нулевой последовательности защита от ОЗЗ может быть реализована только
токовая. Если КЛ к цехам от шин ГПП отходит мало, то чисто токовая защита от
ОЗЗ не будет селективной.
Рис. 1.6 Выбор типоисполнения терминала SPAC 810-Л
Для КЛ к внешнему потребителю ТП наличие селективной защиты от ОЗЗ
обязательно, следовательно, терминал на такой линии должен быть с контролем
напряжения (вариант Л2 или Л6) для направленной защиты от ОЗЗ. Хотя, такой
вариант и будет избыточным, контроль цепей фазного напряжения терминалу КЛ
линии к ТП не нужен.
Набор алгоритмов РЗА загруженный в МП терминала определяет выполняемые
28
устройством виды защиты и автоматики указывается типом присоединения,
Типоисполнение
Алгоритмы РЗА
Л32
Простые токовые защиты КЛ или ВЛ
Л22
Направленные токовые защиты КЛ или ВЛ
Л62
Л29
Продольная ДЗЛ КЛ или ВЛ
Л69
Д32
Простые токовые защиты ЭД
Д22
Направленные токовые защиты ЭД
Д62
Д52
Дифференциальная защита ЭД
Д59
РЗА двухскоростного ЭД
С32
Простые токовые защиты СВ
С22
Направленные токовые защиты СВ
С62
С29
РЗА резервного ВВ с ДЗ
С69
В32
Простые токовые защиты ВВ
В22
Направленные токовые защиты ВВ
В62
В29
РЗА ВВ с ДЗ
В69
Н42
РЗА ТН
Р22
Автоматика РПН
Т72
ДЗТ
подключаемыми цепями ТТ и ТН и второй цифрой типоисполнения [22,24].
Следующая (третья) цифра типоисполнения определяет количество блоков
дискретных входов/выходов, с помощью которых в терминал поступают сигналы о
командах управления, информация о состоянии выключателя и т.п. С помощью
выходных сигналов терминал управляет выключателем, передает сигналы ЛЗШ,
УРОВ в другие терминалы, выдает сигналы о срабатывании видов РЗ и т.д.
Разновидности типов РЗА серии SPAC 810 перечислены в таблице 1.3.
Таблица 1.3.
В каждом дискретном блоке серии SPAC 810 – 6 каналов входа/выхода.
В табл. 1.4. рассмотрено примерное количество и назначение входов/выходов
терминала РЗА линии. Количество входных и выходных сигналов и их назначение
29
могут отличаться у терминалов различных присоединений и различных фирм.
Входы
Выходы
№ п/п
Назначение
№ п/п
Назначение
1
от ключа включить
1
команда отключить
2
от ключа отключить
2
команда включить
3
наличие оперативного тока
3
реле фиксации команды 1
4
реле положения включено
4
реле фиксации команды 2
5
реле положения отключено
5
вызов в ячейку
6
отключение от ЗДЗ
6
неисправность
7
отключение от АЧР
7
УРОВ 1 (ВВ)
8
внешнее отключение
8
УРОВ 2 (СВ)
9
пуск МТЗ по напряжению
9
Пуск МТЗ 1 (ЛЗШСВ)
10
местное/дистанционное
10
Пуск МТЗ 2 (ЛЗШВВ)
11
сброс состояния
11
сигнал об отключении
Таблица 1.4.
Сигналы от реле положения включено (РПВ) и реле положения отключено
(РПО) позволяют терминалу контролировать состояние выключателя, готовность
привода к команде включить, отключить и исправность цепей управления
выключателем.
Сигнал о внешнем отключении может поступать, например, от УРОВ ВВ РУ
цеха.
Пуск МТЗ по напряжению используется, если чувствительность МТЗ линии
недостаточна, а измерение цепей напряжения осуществляет терминал,
установленный в ячейке ТН.
Сигнал «местное/дистанционное» переводит управление выключателем с
местного ключа управления, расположенного на передней панели ячейки КРУ
линии на дистанционное по цифровым цепям АСУ ТП.
Команда «сброс состояния» осуществляет снятие аварийной сигнализации
терминала (т.н. квитирование).
Два канала реле фиксации команды (РФК) предназначены для запоминания
последней команды (включить/отключить) поданной на привод выключателя.
Сигнал «вызов в ячейку» используется при срабатывании одной из степеней
защиты терминала и эквивалентен действию электромагнитного указательного реле
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]