16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/229/15276.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 17 (229) сентябрь 2013 года

Применение микропроцессорных защит на подстанциях с переменным оперативным током

Тема номера Александр САЛОВ, Владимир ШЕВЕЛЕВ 6196

Около двадцати лет назад на пространстве бывшего Советского Союза началось внедрение микропроцессорных устройств релейной защиты (МУРЗ). В большинстве своем это были зарубежные образцы с допустимым перерывом питания (без потери функциональности) не более 50 мс.

Именно поэтому наилучшим для питания таких защит является постоянный оперативный ток, который обеспечивает надежную работу защит во всех режимах. Следовательно, для большинства потребителей распределительных сетей 6‑10‑35 кВ применение МУРЗ оставалось непозволительной роскошью, так как систему постоянного оперативного тока могли себе позволить только крупные заказчики. По сути, для успешного применения МУРЗ на ПС с переменным током надо было решить две задачи:

1) обеспечить гарантированное питание МУРЗ и цепей отключения выключателя во всех режимах;

2) иметь в наличии МУРЗ с малым временем готовности (не более 250 мс).

Попытки применения цифровых РЗА на подстанциях с негарантированным питанием на ПС с выпрямленным или переменным оперативным током в сетях России начались одновременно с применением МУРЗ. Для этого для питания МУРЗ чаще всего использовались различные групповые источники питания: БПТ-1002, БПН-1002, УПНС и т. д. Опыт применения устройств на таких объектах показал, что очень часто в переходных режимах происходили повреждения защит из‑за скачков напряжения в цепях оперативного питания. Это объясняется низким качеством стабилизации феррорезонансных блоков питания в переходных режимах и / или использованием для питания МУРЗ нестабилизированного выхода БПН. Получив негативную статистику применения продукции, производители МУРЗ начали производить индивидуальные комбинированные блоки питания с питанием от цепей тока и напряжения. Не стало исключением и наше предприятие, наладив выпуск простого и надежного блока БПК-001.

В блоке БПК-001 предусмотрен простейший электронный ограничитель перенапряжений, существенно улучшающий качество питающего напряжения. Так как мощности этого блока питания достаточно только для питания терминала и нескольких промежуточных реле, то все равно оставалась одна нерешенная проблема – питание цепей отключения привода выключателя. Следует заметить, что часть проблем решается при замене выключателя на вакуумный, который уже имеет свой собственный блок управления и для подачи команд управления требует наличия «сухого» контакта. В остальных случаях приходится применять схему с предварительно заряженными конденсаторами или реле дешунтирования.

Оба варианта имеют свои известные плюсы и минусы. Например, для заряда конденсаторов требуется некоторое время и, чтобы включить подстанцию «с нуля», требуется независимый источник питания. Поэтому такое решение можно рекомендовать только там, где до ввода установлен измерительный трансформатор напряжения, к которому подключается устройство заряда батареи конденсаторов. Схемы с дешунтированием тоже имеют свои недостатки. Например, у специализированных реле дешунтирования типа РП-361 после каждого отключения желательно проводить ревизию контактной системы (возможны подгорания контактов) и необходимо учитывать возможность отказа работы защит вследствие насыщения ТТ и возврата пусковых органов защит. Полупроводниковые реле дешунтирования также не лишены недостатков, так как, чаще всего, построены на основе симисторов (симметричных тиристоров), в которых при протекании больших токов возможен тепловой пробой перехода.

Таким образом, применение МУРЗ на подстанциях с переменным оперативным током сопряжено с определенными трудностями, и поэтому, чаще всего, потенциальные заказчики отказывались от цифровых защит в пользу электромеханических реле. Специалистам ИЦ «Бреслер» удалось найти компромиссное решение, позволяющее применять современные защиты на самых распространенных подстанциях распределительных сетей (в том числе для выключателей с пружинно-грузовыми приводами типа ПП-67 (61)).

Основной идеей предлагаемого решения является использование вместо реле прямого действия (РТМ, РТВ) отдельного электромагнита отключения, на который действует МУРЗ. Вся система – и терминал защит, и электромагнит отключения – должна питаться от комбинированного блока для того, чтобы обеспечить отключение присоединения при отсутствии оперативного напряжения (даже в самых тяжелых режимах при близких КЗ или при включении ПС при КЗ на шинах). При этом минимальный ток, при котором должно производиться надежное отключение выключателя, не должен превышать 5А (минимальная уставка срабатывания реле РТМ, РТВ). Для реализации этого решения нам понадобилось разработать следующие компоненты системы:

• электромагнит отключения с малым током потребления;

• комбинированный блок питания (с малым временем пуска);

• простой терминал защит с малым временем готовности.

Сейчас мы можем предложить заказчику свой электромагнит отключения ЭДВ-01 для приводов ПП-67 с потребляемой мощностью около 40 Вт при напряжении 220 В, который можно устанавливать в привод вместо штатных реле прямого действия. Кроме того, благодаря малой потребляемой мощности этот электромагнит можно подключать непосредственно к выходу комбинированного блока питания.

Новый комбинированный блок питания БПК-02 обеспечивает питание и цепей отключения, и МУРЗ. Также в этом исполнении появился второй вход по напряжению и была решена задача стабилизации выходного напряжения в широком диапазоне входных напряжений от 70 до 270 В. Для выключателей с электромагнитными приводами было разработано исполнение блока со встроенной батареей конденсаторов емкостью около 600 мкФ.

В качестве устройства РЗА предлагается хорошо зарекомендовавший себя терминал из серии ТЭМП 2501. Схема логики терминала учитывает особенности работы всех присоединений подстанции, поэтому их можно устанавливать как на отходящую линию, так и на ввод, и на секционный выключатель. Кроме того, этот терминал адаптирован для работы на переменном оперативном токе: имеет малое время готовности (менее 250 мс без учета работы защит) и дискретные входы нечувствительны к виду оперативного тока. Применение этих терминалов вместо электромеханики также позволяет добавить к стандартному набору (МТЗ и отсечка) следующие функции и защиты, ранее применяемые лишь на больших подстанциях питающих центров:

• защиту от перегрузки;

• ТЗНП;

• защиту от обрыва фаз;

• логическую защиту шин;

• УРОВ;

• функцию ускорения при включении;

• регистратор и осциллограф;

• функцию диагностики выключателя и др.

Касаясь практического применения МУРЗ на подстанциях с КСО, необходимо добавить, что наиболее предпочтительным является расположение терминала и блока питания в отдельном навесном релейном шкафу (расположенном напротив ячейки на стене), так как в этом случае существенно упрощается монтаж и наладка.

В заключение хочется отметить, что на данный момент имеется положительный опыт применения такого решения на многих подстанциях распределительных сетей, позволяя существенно сэкономить средства при наладке и техническом обслуживании, а также получить возможность дистанционного наблюдения за подстанцией.

Электрические сети, Мощность, Напряжение , Подстанции, Сети , Трансформаторы, Кабельная арматура, Провод,

Применение микропроцессорных защит на подстанциях с переменным оперативным токомКод PHP" data-description="Около двадцати лет назад на пространстве бывшего Советского Союза началось внедрение микропроцессорных устройств релейной защиты (МУРЗ). В большинстве своем это были зарубежные образцы с допустимым перерывом питания (без потери функциональности) не более 50 мс.<br /> &lt;br&gt;" data-url="https://www.eprussia.ru/epr/229/15276.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/fc6/fc63a8758fb2fc19f5abfbb42842c828.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.