Урок 30
Тема 4.4: Проверка и настройка защиты действия линии напряжением 6-10 кВ. Наладка мтз (с блокировкой минимального напряжения)
1. Для кабельных линий с трансформаторами тока типов ТЗЛ, ТЗР и ТНП кабельная воронка в месте ее крепления должна быть изолирована от земли, а заземляющий ее изолированный провод пропущен через окно трансформатора тока и подсоединен к устройству заземления (рис. 5-101). Металлическая оболочка кабеля (броня, экран) должна быть изолирована от земли на расстоянии от воронки до выхода из окна ТТНП.
Для защит от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью с реле типа ЗЗП-1, УСЗ-2/2, РТЗ-50, а также для защиты с ТНП, имеющих подмагничивание от цепей напряжения, вторичные цепи тока от трансформатора тока до реле должны быть выполнены отдельным кабелем для исключения наводок от цепей переменного тока. При большой протяженности соединительные провода экранируют; экран должен охватывать оба провода токовой цепи; его заземляют в одной точке.
При установке ТТНП защиты ЗЗП-1 на кабеле, не имеющем стального экрана, необходимо экранировать кабель в месте установки ТТНП для снижения напряжения небаланса на выходе ТТНП. Экранирование выполняют обертыванием кабеля полосой листовой стали в месте установки ТТНП, длина экрана по обе стороны от ТТНП должна быть не менее 150 мм. Заземляют экран, как указано выше.
2. При наличии нескольких параллельно проложенных кабелей на каждом из них устанавливают трансформатор тока ТЗЛ или ТЗР. Вторичные обмотки нескольких ТТНП соединяют последовательно. Достаточная чувствительность защиты обеспечивается при наличии не более трех ТТНП. При большом количестве параллельных силовых кабелей применяют трансформатор тока типа ТНП с подмагничиванием, который охватывает все кабели.
Наименьший возможный ток срабатывания защиты с реле РТЗ-50 2 А при одном трансформаторе тока типа ТЗЛ (ток срабатывания защиты с реле РТ-40/0,2 или РУ21 и трансформатором тока ТЗЛ или ТЗР - не менее 20-50 А, что в большинстве случаев не обеспечивает срабатывание сигнализации замыканий на землю или отключение повреждения).
3. Защиту, включенную на трехтрансформаторный фильтр токов нулевой последовательности, проверяют при подаче тока от постороннего источника по схеме рис. 5-102. Измеряют ток I каждой фазы и вторичный ток I2.
Урок 31
Тема 4.4: Наладка релейных защит на переменном оперативном токе
В настоящее время все большее развитие получают схемы релейной защиты и автоматики, выполненные на переменном оперативном токе. Источниками переменного оперативного тока в основном являются трансформаторы тока, а также трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд подстанций. Схемы с трансформаторами тока в качестве источников оперативного тока являются наиболее надежными, так как устройства релейной защиты, автоматики и электромагниты отключения в этом случае работают от вторичных токов короткого замыкания.
Наибольшее распространение получили следующие основные принципы выполнения релейных защит:
1) защиты с встроенными реле прямого действия;
2) защиты с реле косвенного действия, работающие непосредственно на переменном оперативном токе;
3) защиты с использованием специальных выпрямительных устройств, обеспечивающих работу реле и электромагнитов отключения на выпрямленном токе.
В случаях, когда мощность выпрямительных устройств недостаточна для срабатывания "электромагнитов отключения, применяются предварительно заряженные конденсаторы, разряжаемые через электромагнит отключения и приводящие его в действие. Предварительный заряд конденсатора осуществляется специальным зарядным устройством.
Встроенные реле прямого действия устанавливаются на приводах легкого типа, когда потребляемая мощность отключающих устройств при срабатывании сравнительно невелика. В приводах различного исполнения устанавливается в зависимости от назначения данного присоединения различное количество реле РТМ (реле токовое мгновенное), РТВ (реле токовое с зависимой выдержкой времени) или РНВ (минимальное реле напряжения с выдержкой времени).
Наиболее широкое распространение получила схема (рис. 12.36) с двумя реле РТМ и двумя реле РТВ.
Применяемые в современных приводах реле РТМ имеют облегченные сердечники и плавноступенчатое регулирование тока срабатывания. На рис. 12.37 представлен один из вариантов выполнения реле РТМ. Плавное регулирование тока срабатывания осуществляется изменением положения трубчатого сердечника 1 в гильзе 7 с помощью регулировочного винта 3 с гайкой для фиксации в немагнитной оправе 4. Боек 6, производящий отключение привода, свободно висит в контрполюсе 5, который установлен в латунной гильзе. Грубое регулирование тока срабатывания осуществляется заменой обмотки 2, которая выпускается на разные токи срабатывания.
При наличии мощного прогрузочного трансформатора с регулировочным устройством целесообразно настройку тока срабатывания реле РТМ, РТВ производить по первичному току. Для возможности расчета погрешностей трансформаторов тока, работающих на реле РТМ и РТВ, необходимо определить полное сопротивление обмотки г. Для этого при токе срабатывания вольтметром электромагнитной системы измеряется напряжение на обмотке реле (рис. 12.38) при фиксированном сердечнике в крайнем нижнем и верхнем положениях. Если при нижнем положении сердечника погрешность трансформаторов тока превышает 10 %, то надежная работа реле РТМ и РТВ не обеспечивается.
При отсутствии прогрузочных устройств настройку токов срабатывания реле РТМ и РТВ следует производить по схеме на рис. 12.39, позволяющей учитывать действительную погрешность трансформаторов тока. Регулирование тока производят с помощью реостата для сохранения синусоидальной формы тока, что имеет место в реальных условиях. Показания вольтметра позволяют определить zобщ реле, а разность показаний РА1 и РА2 - ток намагничивания трансформаторов тока.
При
проверке реле РТВ при нескольких
значениях тока снимают временную
характеристику
.
Наладка защиты с реле косвенного действия и с дешунтированием электромагнитов отключения рассматривается на примере выполнения защиты ВЛ 35 кВ на рис. 12.40.
В полный объем наладки входят проверка электромагнитов отключения YAT11, YAT12, максимальных реле тока КА4-КА6, реле времени КТ, промежуточных KL8, KL9 и указательных реле, проверка взаимодействия защиты, прогрузка защиты первичным током для срабатывания реле и действия защиты на отключение выключателя.
Конструктивно электромагнит отключения аналогичен встроенным реле прямого действия типа РТМ и отличается в основном отсутствием возможности регулирования тока срабатывания. Поэтому требования к схеме проверки на рис. 12.41 аналогичные: синусоидальная форма тока, вольтметр электромагнитной системы для определения полного сопротивления электромагнита при поднятом и опущенном сердечнике.
Наладка максимальных реле тока типа РТ-40 и указательных реле ничем не отличается от аналогичных реле в защитах на постоянном оперативном токе. При наладке промежуточных реле типа РП-341 (как и дешунтирующих реле других типов) необходимо обратить особое внимание на регулирование силовых контактов, обеспечивающих безразрывное переключение токовых цепей. Усиленные контакты этих реле способны шунтировать и дешунтировать цепь, питаемую от трансформаторов тока при вторичных токах до 150 А, если ее полное сопротивление при токе 3,5 А не превышает 4,5 Ом. Давление силовых размыкающих контактов, измеренное граммометром, должно составлять около 10 гс, при измерении конец щупа граммометра должен подводиться к самому краю контактной пластины.
При проверке электрических характеристик реле. РП-341 ток регулируется реостатом; этим обеспечивается синусоидальная форма тока, необходимая для правильной настройки реле с насыщающимся трансформатором. Ток срабатывания, возврата реле и надежность работы контактной системы проверяются по схеме рис. 12.42. В зависимости от схемы соединения секций первичной обмотки насыщающегося трансформатора реле имеет уставки по току срабатывания 2,5 или 5 А, коэффициент возврата реле по току 0,3-0,5.
Для оценки состояния выпрямительного моста в реле снимается характеристика зависимости выпрямленного напряжения на зажимах реле 11-13 от тока в первичной обмотке насыщающегося трансформатора до вторичного тока КЗ. Напряжение при этой проверке измеряется вольтметром с внутренним сопротивлением не менее 1000 Ом/В. Регулирование напряжения при проверке реле времени типа ЭВ-200 производится автотрансформатором или потенциометром, напряжение срабатывания реле этого типа должно быть не выше 10 % его номинального напряжения.
Кроме схемы на рис. 12.40, а с дешунтированием применяются также схемы защиты с использованием зарядного устройства и конденсатора в цепи электромагнита отключения (рис. 12.43). В этом случае промежуточное реле РП-341 заменяется реле РП-321, подключающее предварительно заряженный конденсатор для разряда на электромагнит отключения выключателя. Блоки конденсаторов БК-401 на 40 мкФ, БК-402 на 80 мкФ заряжаются до напряжения 400 В зарядным устройством УЗ-401. Напряжение питания на зарядное устройство может подаваться от измерительного трансформатора напряжения или трансформатора собственных нужд.
При наладке присоединений с предварительно заряженными конденсаторами в цепи отключения необходимо особенно тщательно регулировать привод выключателя, так как разряд конденсатора непродолжителен и малейшая механическая неисправность, вызывающая задержку хода сердечника электромагнита, может вызвать отказ в работе.
Наладка устройства УЗ-401 сводится к выбору отпайки вторичной обмотки TL, наладке блокировочного минимального реле напряжения KV типа РН-54/160 и сигнального поляризованного реле KL.
При номинальном напряжении питания подбирается отпайка вторичной обмотки TL переключателем так, чтобы напряжение на ней было порядка 280-290 В, при этом напряжение на выходных зажимах 5-7 при установленной перемычке SX3 будет 360-400 В. Напряжение измеряется вольтметром c внутренним сопротивлением 1000-2000 Ом/ /В. Чтобы вольтметр не влиял на значение напряжения, его следует подключать кратковременно - только на время измерения.
Сигнальное реле KL должно срабатывать при напряжении на выходе устройства, равном 220-250 В, а возвращаться при напряжении 60-80 В.
При совместной работе блоков конденсаторов и зарядных устройств в полной схеме необходимо проверить минимальное напряжение заряда, необходимое для четкого срабатывания электромагнита отключения. Для этого при замкнутых контактах KV от регулировочного автотрансформатора плавно подается напряжение питания на вход УЗ-401 и на выходе измеряется напряжение срабатывания электромагнита, которое должно быть 250-270 В.
На рис. 12.44 приведена схема защиты с блоками питания от трансформаторов тока БПТ и от трансформаторов напряжения БПН. Блоки питания обеспечивают работу всех оперативных цепей на выпрямленном напряжении, поэтому наладка таких защит не отличается от наладки защит на постоянном оперативном токе. Для обеспечения надежности работы схемы напряжение срабатывания реле не должно превышать 70 % номинального, а электромагнитов отключения - не более 65% номинального. Падение напряжения в проводах от блока питания до самого удаленного устройства с учетом реле с последовательно соединенными обмотками не должно превышать 10 % номинального.
Перед наладкой схемы защиты определяется нагрузка на блоки питания измерением сопротивления обмоток реле и аппаратов, входящих в схему защиты.
При наладке БПТ ток на входе регулируется реостатом, БПН - автотрансформатором, этим обеспечивается синусоидальная форма тока и напряжения. Выпрямленное напряжение и ток измеряются магнитоэлектрическими приборами, реагирующими на среднее значение выпрямленного тока и напряжения.
При проверке блоков питания все измерения производят быстро, подавая питание на испытательную схему к блокам кратковременно; так, блок БПТ-100 допускает включение нагрузки 50 Ом на время не более 3 с при токе на входе не более 75 А.
При наладке блоков БПН определяется зависимость между входным и выходным напряжениями блока для всех отпаек промежуточного трансформатора (рис. 12.45). Для этого на вход блока подключают нагрузку 80 Ом и, установив на ней напряжение 93 В, определяют напряжение на входе при разных отпайках.
При наладке блоков БПТ определяется зависимость выпрямленного напряжения на выходе блока от тока в первичных обмотках трансформаторов тока. Эта зависимость снимается по схеме на рис. 12.46 для трех режимов: холостого хода и сопротивления нагрузки 50 и 80 Ом. Характеристика Uвып=f(I1) позволяет определить первичный ток резонанса (резкое увеличение напряжения на выходе блока) и сравнить его с минимальным первичным током срабатывания защиты, питающейся от блоков. Ток резонанса должен быть меньше тока срабатывания защиты. Проверка взаимодействия реле в схеме защиты производится при питании защиты от блока БПН, действие на отключение выключателя проверяется от БПТ первичным током. При проверке защиты под нагрузкой проверяются цепи переменного тока и напряжения и значение выпрямленного напряжения от каждого блока.