Дифференциальная защита шин 110 кв
Перейти к содержимому

Дифференциальная защита шин 110 кв

  • автор:

Дифференциальная токовая защита шин

Дифференциальная токовая защита шин

Дифференциальная токовая защита шин предназначена для быстрого отключения электрических цепей, включенных на сборные шины, при КЗ на сборных шинах или на любом другом оборудовании, входящем в зону действия защиты.

Зона ее действия ограничивается трансформаторами тока, к которым подключены реле защиты. В основу выполнения защиты положен принцип сравнения значений и фаз токов электрических цепей при КЗ и других режимах работы.

Для выполнения защиты дифференциальное реле РТ подключают к трансформаторам тока присоединений, как показано на рис. 1. При таком включении ток в реле всегда будет равен геометрической сумме вторичных токов присоединений.

При КЗ на шинах (рис. 1, а) вторичные токи присоединений будут иметь одно направление и через реле будет проходить сумма этих токов

При внешнем КЗ (рис. 1,б) ток в обмотке реле

реле работать не будет, если оно отстроено от тока небаланса, появляющегося вследствие погрешности трансформаторов тока.

Токи в реле дифференциальной токовой защиты шин при КЗ на шинах (а) и внешнем КЗ (б)

Рис. 1. Токи в реле дифференциальной токовой защиты шин при КЗ на шинах (а) и внешнем КЗ (б)

Основанные на общем принципе, дифференциальные защиты шин могут отличаться друг от друга по схеме, что связано с приспособлением их к той или иной главной схеме подстанции. В эксплуатации находятся дифференциальные защиты шин для подстанций с одной и двумя системами шин, а также для подстанций с реактированными линиями и несколькими источниками питания.

Наибольший интерес с точки зрения обслуживания их оперативным персоналом представляют дифференциальные токовые защиты шин для подстанций с двумя системами шин с фиксированным распределением присоединений, которое часто используется как одно из средств ограничения токов КЗ в сетях 110—220 кВ. Ниже рассматривается одна из таких защит.

Отличительной особенностью защиты (рис. 2) является избирательность в отключении поврежденной системы шин, если соблюдено установленное распределение присоединений по шинам. Селективность действия обеспечивается применением в схеме двух избирательных токовых органов (комплектов реле) РТ1 и РТ2 и общего пускового органа (комплекта реле) РТЗ.

Реле каждого избирательного комплекта подключены к трансформаторам тока присоединений, зафиксированных за данной системой шин, и действуют на отключение выключателей только этих присоединений. Реле общего пускового комплекта подключены к трансформаторам тока присоединений обеих систем шин и поэтому срабатывают при КЗ на любой из систем шин. На внешние КЗ они не реагируют, даже если нарушена фиксация присоединений.

Работа дифференциальной токовой защиты шин.

При КЗ на одной из систем шин сработают токовые реле общего пускового комплекта РТЗ и подадут оперативный ток на отключение шиносоединительного выключателя (реле РПЗ) и одновременно на токовые реле избирательных комплектов РТ1 и РТ2. Отключение выключателей присоединений поврежденной системы шин произойдет в результате срабатывания промежуточного реле соответствующего избирательного комплекта.

В случае нарушения установленной фиксации присоединений оба избирательных комплекта защиты могут сработать при внешнем КЗ, так как токи в них не балансируются. Однако это не приведет к отключению присоединений, поскольку постоянный ток на реле избирательных органов подается общим пусковым комплектом, в реле которого токи будут уравновешены, и он не сработает.

Если при нарушенной фиксации присоединений КЗ возникнет на одной из рабочих систем шин, то сработают все три комплекта защиты и отключатся обе системы шин. Для сохранения селективности действия защиты в случае изменения фиксации Присоединений необходимо переключение из одного избирательного комплекта в другой токовых и оперативных цепей присоединений, переведенных на другую рабочую систему шин.

В схеме защиты (рис. 2) предусмотрен рубильник «Нарушение фиксации присоединений», шунтирующий цепи постоянного тока обоих избирательных органов. Включением этого рубильника из схемы защиты исключаются контакты токовых реле РТ1 и РТ2 избирательных комплектов, рубильник включают перед началом операций с коммутационными аппаратами, нарушающих установленную фиксацию присоединений. Он должен быть также включен, когда в работе находится одна система шин и на нее включены все присоединения.

При включенном рубильнике защита действует на отключение сразу всех выключателей. Если рубильник будет включен при работе обеих систем шин и фиксированном распределении присоединений, то в случае КЗ на одной из систем шин защита неселективно подействует на отключение выключателей обеих систем шин непосредственно от общего комплекта.

Для опробования напряжением одной из систем шин с помощью ШСВ в схеме защиты предусмотрена автоматическая блокировка, замедляющая отключение выключателей присоединений рабочей системы шин в случае включения ШСВ на КЗ. Блокировка выполнена с помощью реле ПВ7, имеющего при возврате большую выдержку времени, чем время отключения ШСВ. Именно на это время реле РП4 снимает минус оперативного тока с реле РП1 и РП2 избирательных комплектов, благодаря чему они не смогут отключать выключатели присоединений. Импульс на отключение ШСВ подается без замедления от реле РПЗ, как только подействуют реле пускового комплекта. Если отключение ШСВ по какой-либо причине затянется, по истечении времени возврата реле ПВ7 произойдет отключение рабочей системы шин.

Принципиальная схема дифференциальной токовой защиты двойной системы шин

Рис. 2. Принципиальная схема дифференциальной токовой защиты двойной системы шин: 1 — ключ управления шиносоединительного выключателя В1 (ШСВ); 2 — то же обходного включателя В2 (ОВ). Контакты 1 и 2 замкнуты только на время включения, на рисунке они условно изображены как кнопки; 3 — кнопка, шунтирующая миллиамперметр; 4 — кнопка деблокировки сигнального реле; РТ1 — токовое реле избирательного комплекта I, системы шин; РТ2 — то же II системы шин; РТЗ — токовое реле общего комплекта; РТ0 — токовое реле сигнального комплекта; РП1—РП6 — промежуточные реле; PП0 — то же сигнального комплекта: ПВ7, ПВ8 — промежуточные реле с выдержкой времени; РВ0— реле времени сигнального комплекта; БИ9—БИ14 — испытательные блоки; С — рубильник нарушения фиксации; Н — накладки (отключающие устройства)

Аналогичная блокировка (реле ПВ8) предусмотрена и на случай опробования напряжением обходной системы шин с помощью обходного выключателя. На момент опробования вторичные цепи трансформаторов тока обходного выключателя должны быть выведены из схемы защиты (вынуты крышки испытательных блоков БИ9 и БИ10). Иначе возможное КЗ на обходной системе шин окажется внешним КЗ, и защита не сработает.

В эксплуатации не исключены обрывы или шунтирование вторичных цепей трансформаторов тока, к которым подключены реле защиты. В результате баланс токов в реле нарушается и они могут сработать даже при нормальном режиме работы подстанции.

Для предупреждения неправильной работы защиты предусмотрено устройство контроля исправности токовых цепей, выполненное при помощи токового реле РТ0 и миллиамперметра mA, включенных в нулевой провод трансформаторов тока. При некотором (опасном) значении тока небаланса устройство контроля срабатывает, выводит защиту из действия и оповещает персонал о неисправности. Постепенно развивающиеся повреждения в токовых цепях выявляются периодическими измерениями тока небаланса с помощью миллиамперметра при нажатии шунтирующей его кнопки 3.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Дифференциальная защита шин 110 кв

Владимир Фурашов, технический директор
Николай Дони, заведующий отделом перспективных разработок
Вячеслав Исаев, заместитель заведующего отделом подстанционного оборудования ООО НПП «ЭКРА», г. Чебоксары

После распада СССР производитель защиты сборных шин типа ДЗШТ-220 [1] Рижский опытный завод «Энергоавтоматика» оказался за границей. В России для защиты сборных шин выпускались и выпускаются до сих пор панели на электромеханических реле. В 1995 году ООО НПП «ЭКРА» был разработан и выпускался до 2002 года шкаф типа ШЭ2307 дифференциальной токовой с торможением защиты сборных шин 110–220 кВ на микроэлектронной базе [2].
К сожалению, шкафы на микроэлектронной базе по многим параметрам не удовлетворяют современным требованиям, таким, как надежность, многофункциональность, удобство наладки и эксплуатации, наличие функций осциллографирования, возможность встраивания в АСУТП и т.д.

Шкаф ШЭ2607 061
с открытыми дверями

В левой части шкафа расположены три терминала БЭ2704 061 (каждый из них содержит одну фазу ДЗШ), в правой – испытательные блоки для оперирования с цепями тока и ключи в выходных цепях для ввода-вывода действия ДЗШ на отключение.

Шкаф ШЭ2607 061
с закрытыми дверями

Габариты конструкции:
высота 2100 мм
ширина 1200 мм
глубина 600 мм

После распада СССР производитель защиты сборных шин типа ДЗШТ-220 [1] Рижский опытный завод «Энергоавтоматика» оказался за границей. В России для защиты сборных шин выпускались и выпускаются до сих пор панели на электромеханических реле.
В 1995 году ООО НПП «ЭКРА» был разработан и выпускался до 2002 года шкаф типа ШЭ2307 дифференциальной токовой с торможением защиты сборных шин 110–220 кВ на микроэлектронной базе [2].
К сожалению, шкафы на микроэлектронной базе по многим параметрам не удовлетворяют современным требованиям, таким, как надежность, многофункциональность, удобство наладки и эксплуатации, наличие функций осциллографирования, возможность встраивания в АСУТП и т.д.

Новый этап в создании защиты шин

В 2003 году НПП «ЭКРА» на базе микропроцессорных терминалов серии БЭ2704 разработало, сдало межведомственной комиссии и запустило в серийное производство шкаф ШЭ2607 061 для защиты сборных шин напряжением 110–220 кВ с фиксированным подключением и изменяемой фиксацией присоединений («двойная система шин», «двойная система шин с обходной», «двойная секционированная система шин с обходной»).
При разработке шкафа ШЭ2607 061 ставилась задача максимально сохранить традиционную российскую идеологию защиты шин и обеспечить возможность работы как с электромеханическими защитами, так и с современными микропроцессорными защитами присоединений. При этом устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) может быть либо традиционным централизованным, либо индивидуальным (распределенным), как это принято в шкафах серии ШЭ2607, выпускаемых НПП «ЭКРА».
С 2003 года по настоящее время произведено более 40 шкафов ШЭ2607 061, большая часть из которых включена в работу.

Особенности шкафа ШЭ2607 061

На схеме 1 показана схема защищаемого распределительного устройства. В шкафу ШЭ2607 061 из семнадцати защищаемых присоединений три выполнены с жесткой фиксацией – это шиносоединительный выключатель ШСВ (Q1), секционный выключатель 1-й системы шин СВ1 (Q3) и секционный выключатель 2-й системы шин СВ2 (Q4). Еще три присоединения – обходной выключатель ОВ (Q5) и две линии (Q17, Q18) имеют возможность перефиксации с одной системы шин на другую с помощью оперативных ключей на двери шкафа. Изменить фиксацию одиннадцати оставшихся присоединений (Q6–Q16) с одной системы шин на другую можно посредством программных ключей (накладок) шкафа.
Такое выполнение позволяет гибко настроить конфигурацию шкафа на соответствие первичной схеме соединений, уменьшить объем операций с токовыми блоками и оперативными ключами и, следовательно, снизить количество ошибок оперативного персонала.
Для выбора уставок ШЭ2607 061 можно воспользоваться электротехническим справочником [2] и работой института «Энергосетьпроект» [3], учитывая при этом рекомендации, приведенные в руководстве по эксплуатации шкафа.

Рис. 1. Характеристика срабатывания ДЗШ

Iд – дифференциальный ток;
Iт – тормозной ток;
Iд.0 – начальный ток срабатывания ДЗШ;
Iт.0 – ток начала торможения ДЗШ;
Кт – коэффициент торможения ДЗШ;
Кт = 0,6 (tg a); Кт = 1,2 (tg в)

  • дифференциальную защиту шин с торможением включающую пусковой и избирательные органы первой и второй систем шин;
  • реле чувствительного токового органа (ЧТО);
  • реле контроля напряжения;
  • реле контроля исправности токовых цепей;
  • три комплекта индивидуальных УРОВ для ШСВ, СВ1 и СВ2;
  • логику «очувствления» ДЗШ;
  • логику опробования;
  • логику запрета АПВ;
  • цепи отключения, пуска УРОВ и запрета АПВ.
  • неуспешного АПВ шин;
  • неполнофазного или полнофазного отказа выключателя;
  • отключения от УРОВ;
  • оперативного запрета АПВ при работе ДЗШ.

Схема 1. Схема защищаемого распределительного устройства

Сервисные возможности шкафа

Шкаф ШЭ2607 061 оснащен функциями осциллографирования и регистрации, которые выполнены так же, как у всех терминалов серии БЭ2704: осциллографируются все аналоговые каналы (токи и напряжения, поступающие на вход каждого терминала) и 48 любых дискретных сигналов (входные и выходные дискретные сигналы, измерительные органы). Регистрироваться могут 128 любых дискретных сигналов.
Специальный программный комплект EKRASMS позволяет вести мониторинг текущих значений всех аналоговых и дискретных входных сигналов, менять уставки терминалов, анализировать базы данных регистрируемых сигналов.
Просмотр и анализ аварийных осциллограмм осуществляется с помощью программы WNDR32. В качестве примера на рисунке 2 показаны осциллограммы короткого замыкания на шинах подстанции 110 кВ. На левой осциллограмме показано срабатывание ДЗШ на 1-й системе шин, а на правой – срабатывание ДЗШ на 2-й системе шин, которое произошло через 180 мс после первого КЗ. Время срабатывания измерительных органов ДЗШ составило 15 мс, общее время ликвидации КЗ с учетом отключения выключателей – 90–120 мс.

Рис. 2. Осциллограмма КЗ на ПС «Каргали»

Выводы

Использование шкафа ШЭ2607 061 решает проблему отсутствия на российском рынке защиты сборных шин типа ДЗШТ-220. Основные принципы выполнения шкафа ШЭ2607 061 сохраняют традиционную российскую идеологию построения РЗА, поэтому ввод его в работу и эксплуатация не представляют сложностей для персонала.
Применение программы мониторинга EKRASMS и анализа осциллограмм WNDR32 облегчает работу эксплуатационного персонала как в нормальном режиме работы, так и при разборе аварийных процессов.

Литература

1. Таубес И.Р. Дифференциальная защита шин 110–220 кВ. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 96 с., ил. – (Б-ка электромонтера. Вып. 560).
2. Электротехнический справочник: В 4 т. Т.3. Производство, передача и распределение электрической энергии / Под общ. ред. В.Г. Герасимова и др. – 8-е изд., испр. и доп. – М.: Издательство МЭИ, 2002. – 964 с.
3. Расчеты защиты шин 110–220 кВ/ Работа № 3264тм-т4. – М.: Ин-т «Энергосетьпроект».

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Панель дифференциальной защиты шин напряжением 110-220 kV типа ЭПЗ 1297-89

Панель предназначена для дифференциальной защиты секции шин 110-220 kV при трансформаторах тока с одинаковыми коэффициентами трансформации.

Защита выполнена с использованием дифференциальных реле типов РНТ 565 или РНТ 566.

Подробная информация

Условия эксплуатации

Климатическое исполнение УХЛ или О, категория размещения 4.2.

Диапазон рабочих температур окружающего воздуха от минус 5 до плюс 40 °С для исполнения УХЛ4.2 и от минус 5 до плюс 45 °С для исполнения О4.2.

Группа механического исполнения М39 по ГОСТ 17516.1-90 в диапазоне частот от 10 до 100 Hz с ускорением не более 0,5 g.

Степень защиты панели IР00 по ГОСТ 14254-96.

Технические данные

Номинальное напряжение оперативного постоянного тока, V 220
Номинальный переменный ток, А 1 или 5
Номинальная частота, Hz 50
Максимальная уставка на ток срабатывания реле тока, А 0,2; 0,6; 2; 6; 10; 20; 50; 100 или 200
Номинальный ток или номинальное напряжение указательных реле серии РУ 21-1 (КН7, КН8):
— для ПС110-220 kV, А 0,1
— для ПС330-500 kV, V 220
Потребляемая мощность при номинальных значениях тока и напряжения в цепях напряжения оперативного постоянного тока:
— в нормальном режиме, W 30
— в режиме срабатывания , W 225
Потребляемая мощность в цепях переменного тока определяется потребляемой мощностью реле тока и дифференциальных реле.
Габаритные размеры панели, mm, не более 800х720х2400
Масса панели, kg, не более 150

Конструкция

Панель представляет собой стальной сварной каркас, на лицевой стороне которого на угольниках и плите монтируется основная аппаратура.

Ко всем элементам панели имеется свободный доступ.

Аппаратура, установленная на панели, имеет оболочку для защиты персонала от соприкосновения с токоведущими частями.

На металлоконструкции панели предусмотрены два болта для подключения провода заземления.

Структура условного обозначения и особенности заказа

Структура условного обозначения

ЭПЗ 1297-89 Х4.2

ЭПЗ – электрическая панель защиты;
1297– порядковый номер разработки;
89 – год разработки;

Х4.2 — климатическое исполнение (УХЛ, О) и категория размещения (4.2) по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89

При заказе панели необходимо указать данные согласно таблице

Данные, сообщаемые заказчиком

Дифференциальная защита шин 110-220 кВ с применением метода двойной записи Текст научной статьи по специальности «Математика»

ДВОЙНАЯ ЗАПИСЬ / DOUBLE ENTRY / ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА / DIFFERENTIAL PROTECTION / ЗОНА ЗАЩИТЫ / PROTECTION ZONE / КОНТРОЛЬ ИСПРАВНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА / MONITORING HEALTH OF CURRENT TRANSFORMERS / МАТРИЦА / MATRIX / ТЕОРИЯ ГРАФОВ / GRAPH THEORY

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Куликов Александр Леонидович, Вуколов Владимир Юрьевич, Колесников Антон Александрович, Шарыгин Михаил Валерьевич

Для повышения эффективности защиты шин 110-220 кВ предлагается применение алгоритмов, основанных на дифференциальном принципе в сочетании с методом двойной записи. Двойная запись способ регистрации хозяйственных операций бухгалтерского учета, при котором каждое изменение состояния средств фиксируется на двух счетах, обеспечивая общий баланс. С помощью организации избыточной обработки информации о токах, измеренных на концах защищаемых объектов и сформированных в специальные матрицы , реализуется надежное функционирование дифференциальной защиты, исключая ее излишние действия при повреждениях трансформаторов тока.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Куликов Александр Леонидович, Вуколов Владимир Юрьевич, Колесников Антон Александрович, Шарыгин Михаил Валерьевич

Централизованная дифференциальная защита цифровой подстанции с применением метода двойной записи

Централизованная дифференциальная защита распределительных сельских сетей 6-35 кВ с применением метода двойной записи

Разработка алгоритмов системы управления конфигурацией распределительных электрических сетей сельскохозяйственного назначения

Измерительное устройство дифференциальной токовой защиты шин
Варианты архитектурных решений системы релейной защиты и автоматики «Цифровой подстанции» 110−220 кВ
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Differential protection of busbar 110-220 kV with application of method of double entry

For increase of efficiency protection of busbar 110-220 kV is proposed to use an algorithms, based on the differential principle, in combination with the method of double entry . Double entry it is method of registration of economic operations accounting, by which every change of the state funds recorded in two accounts, ensuring the overall balance. By providing redundant processing of information about currents measured at the ends of the protected object, and is formed in a special matrix that implements the reliable operation of the differential protection , eliminating its excessive action when damaged the current transformers.

Текст научной работы на тему «Дифференциальная защита шин 110-220 кВ с применением метода двойной записи»

© А.Л. Куликов, В.Ю. Вуколов, А.А. Колесников, М.В. Шарыгин УДК 621.316.925.2

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА ШИН 110-220 кВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА ДВОЙНОЙ ЗАПИСИ

А.Л. Куликов1, В.Ю. Вуколов1, А.А. Колесников2, М.В. Шарыгин1

1 Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

г. Нижний Новгород, Россия 2 Филиал Институт «Энергосетьпроект-НН-СЭЩ» ЗАО «ГК «Электрощит»-ТМ Самара», г. Нижний Новгород, Россия

inventor61@mail.ru, vvucolov@mail.ru, anton8094@mail.ru, sharygin.m.v@gmail.com

Резюме: Для повышения эффективности защиты шин 110-220 кВ предлагается применение алгоритмов, основанных на дифференциальном принципе в сочетании с методом двойной записи. Двойная запись — способ регистрации хозяйственных операций бухгалтерского учета, при котором каждое изменение состояния средств фиксируется на двух счетах, обеспечивая общий баланс. С помощью организации избыточной обработки информации о токах, измеренных на концах защищаемых объектов и сформированных в специальные матрицы, реализуется надежное функционирование дифференциальной защиты, исключая ее излишние действия при повреждениях трансформаторов тока.

Ключевые слова: двойная запись, дифференциальная защита, зона защиты, контроль исправности трансформаторов тока, матрица, теория графов.

DIFFERENTIAL PROTECTION OF BUSBAR 110-220 kV WITH APPLICATION OF METHOD OF DOUBLE ENTRY

A.L. Kulikov1, V.Yu Vukolov1, A.A Kolesnikov2, M.V Sharyigin1

1Nizhny Novgorod State Technical University R.E. Alekseev (NNSTU), Nizhny Novgorod, Russia 2Branch office «Energosetproekt-NN-SESH»», CJSC «Group Of Companies «Electroshield — TM Samara», Nizhny Novgorod, Russia

inventor61@mail.ru, vvucolov@mail.ru, anton8094@mail.ru, sharygin.m.v@gmail.com

Abstract: For increase of efficiency protection of busbar 110-220 kV is proposed to use an algorithms, based on the differential principle, in combination with the method of double entry. Double entry it is method of registration of economic operations accounting, by which every change of the state funds recorded in two accounts, ensuring the overall balance. By providing redundant processing of information about currents measured at the ends of the protected object, and is formed in a special matrix that implements the reliable operation of the differential protection, eliminating its excessive action when damaged the current transformers.

Keywords: double entry, differential protection, protection zone, monitoring health of current transformers, matrix, graph theory.

Основными видами повреждения систем шин напряжением 110-220 кВ являются двух

и трехфазные короткие замыкания (КЗ), КЗ на землю одной, двух и трех фаз [1].

Для защиты шин 110—220 кВ от междуфазных КЗ, согласно нормативной документации (Правила устройства электроустановок. 7-е изд. М.: Энергоатомиздат, 2007), (Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ СТО 56947007-29.240.10.028-2009. ОАО «ФСК ЕЭС» — 2009), применяется дифференциальная токовая защита. Принцип действия современной дифференциальной защиты шин (ДЗШ) изложен в литературе [1, 2].

При работе ДЗШ в случае обрыва или шунтирования фазы вторичной цепи трансформаторов тока (ТТ) одного из присоединений ток поврежденной фазы не поступает в защиту, в результате чего защита может неправильно сработать и отключить всю подстанцию. Следовательно, для правильной работы ДЗШ необходимо предусматривать устройство контроля исправности цепей переменного тока.

В качестве способов для предупреждения неправильной работы ДЗШ при неисправности ТТ применяются: отстройка от тока нагрузки наиболее загруженного присоединения, контроль дифференциального тока, реагирующий на ток небаланса, учет геометрической суммы токов фаз и нулевого провода ТТ. Данные решения не всегда могут достаточно быстро определить неисправность ТТ, при этом снижают чувствительность и селективность защиты.

Предлагаемая защита шин 110—220 кВ исключает указанные недостатки. Она основана на применении дифференциального принципа в сочетании с методом двойной записи [3, 4]. Для поиска места повреждения защита производит сравнение токов для отдельных участков, получая информацию от ТТ, установленных в различных точках, и выявляет потенциально поврежденный элемент. Далее защита определяет, вызвано ли срабатывание пускового органа коротким замыканием на рассматриваемом участке, либо имеет место неисправность ТТ. Неисправности выявляются с помощью метода двойной записи. Двойная запись — способ регистрации хозяйственных операций бухгалтерского учета, при котором каждое изменение состояния средств фиксируется на двух счетах, обеспечивая общий баланс [5, 6]. С помощью организации избыточной обработки информации о токах, измеренных на концах защищаемых объектов и сформированных в специальные матрицы, реализуется надежное функционирование дифференциальной защиты, исключая ее излишние действия при повреждениях ТТ.

При обнаружении КЗ и отсутствии неисправности происходит отключение поврежденного участка. При обнаружении неисправности ТТ выдается сигнал о ее возникновении.

Для описания принципа выполнения защиты рассмотрим распределительное устройство 110 кВ, выполненное по схеме 110—13 «две рабочие системы шин» (Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35—750 кв. Типовые решения. СТО 56947007-29.240.30.010-2008 ОАО «ФСК ЕЭС», 2007). Каждое из присоединений может быть подключено разъединителями как к первой, так и ко второй системе шин. Однолинейная схема с указанием мест установки ТТ, а также токов, протекающих в ветвях с предположительным направлением, показана на рис. 1.

Для схемы (рис. 1) построим однонаправленный граф (рис. 2) с вершинами и дугами [7; 8], где вершинами У1—У10 графа представляются шины, точки присоединения, а дугами е1 — е13 — ветви трансформаторов тока и выключателей, ветви разъединителей. Дуги, характеризующие ветви трансформаторов тока и выключателей, отображают факты коммутации и имеют вес, представляющий собой информацию о величине протекающего по ветви тока. Дуги, представляющие разъединители, не имеют веса и отображают факты коммутации.

Рис. 1. Схема распределительного устройства 110 кВ.

Рис. 2. Однонаправленный граф для распределительного устройства 110 кВ

Зададимся матричным представлением графа [9, 10]. Каждую вершину Vk (где k -номер вершины) графа будем представлять специальной матрицей MVk = || mvkij || размером px2, где p — число вершин графа. Количество строк матрицы соответствует числу вершин графа, а в столбцы вносится информация о дугах, смежных данной вершине, как направленных к ней, так и исходящих из нее. В первый (левый) столбец вносится информация о весах дуг, направленных к рассматриваемой вершине, а во второй (правый) -направленных от нее.

Элементы матрицы mvkij, составленной для вершины Vk, определяются следующим образом:

1д, если вершины У к и у смежные и дуга ед, весом 1д, направлена от у к Ук для у = 1 туку = ‘ , если вершины Ук и у смежные и дуга ед, весом , (1)

направлена от У к к У для у = 2 0, если вершины У к и у не смежные.

Для схемы (рис. 1) и соответствующего графа (рис. 2) имеем следующие матрицы токов:

» 0 0 » » 15 0 » » 0 0 » 0 0 «

0 15 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

И¥ 2 = ИУ 3 = ИУ 4 =

0 0 0 0 0 0 0 0

16 0 110 0 0 11 0 0

0 17 0 111 0 0 12 0

18 0 112 0 0 0 0 0

0 0 113 . 0 0 0 0

» 0 0 » » 0 0 » » 0 16 ‘ » 17 0 «

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *