29.07.20121 Рекомендации по расчету уставок для линий 110 кВ Исследовательский центр БРЕСЛЕР. - презентация

1 Рекомендации по расчету уставок для линий 110 кВ Исследовательский центр БРЕСЛЕР

2 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставок и проверка чувствительности измерительных органов ДФЗ Уставки выбирают одинаковыми для обоих полукомплектов, установленных на противоположных концах линии. Значения коэффициентов приняты на основе РУ выпуск 9 по ДФЗ для защиты «Бреслер ». Расчет производится для отключающих органов. Уставки пусковых токовых органов принимаются в два раза чувствительнее соответствующих отключающих токовых органов.

3 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставки реле сопротивления для канала отстройки от КЗ ответвлений Реле минимального сопротивления используются при защите линий, на которых присутствуют ответвительные подстанции. Реле включено на междуфазное напряжение и разность токов соответствующих фаз токов. Уставочные характеристики имеют пятиугольную форму. Реле блокирует работу ДФЗ, если замер реле сопротивления не попадает в уставочную характеристику, что соответствует замыканию на низшей стороне ответвительной подстанции. Характеристика срабатывания реле минимального сопротивления представляет собой пятиугольник, заданный 7-ю параметрами: – сопротивление уставки (активное), Ом; – сопротивление уставки (активное), Ом; – сопротивление уставки (реактивное), Ом; – сопротивление уставки (реактивное), Ом; – расширение в третий квадрант, % от ; – расширение в третий квадрант, % от ; – угол максимальной чувствительности, град; – угол максимальной чувствительности, град; – угол направленности в 4-й квадрант, град; – угол направленности в 4-й квадрант, град; – угол отрицательного сопротивления (2-й квадрант), град; – угол отрицательного сопротивления (2-й квадрант), град; – угол отстройки от внешних замыканий, град. – угол отстройки от внешних замыканий, град.

4 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Характеристика срабатывания реле сопротивления

5 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Активное и реактивное сопротивление уставки рассчитывают в долях от уставки, которая выбирается по условию отстройки от КЗ за трансформатором ответвительной подстанции. (1.32), где – коэффициент запаса по избирательности; – полное сопротивление защищаемой линии от места установки защиты до места разветвления; – полное сопротивление защищаемой линии от места установки защиты до места разветвления; – полное сопротивление участка защищаемой линии от места разветвления до шин подстанции, на которой установлен тр-р отпайки; – полное сопротивление участка защищаемой линии от места разветвления до шин подстанции, на которой установлен тр-р отпайки; – сопротивление трансформатора отпайки; – сопротивление трансформатора отпайки; – коэффициент токораспределения при КЗ за тр-ром; – коэффициент токораспределения при КЗ за тр-ром; – ток, протекающий в месте установки защиты, для которой выбирается уставка; – ток, протекающий в месте установки защиты, для которой выбирается уставка; – ток, протекающий через тр-р ответвительной подстанции; – ток, протекающий через тр-р ответвительной подстанции; – отношение синусов углов сопротивления, подводимого к защите при КЗ, и угла максимальной чувствительности. – отношение синусов углов сопротивления, подводимого к защите при КЗ, и угла максимальной чувствительности.

6 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Также сопротивление срабатывания выбирается по условию отстройки от минимального сопротивления в месте установки полукомплекта в максимальном нагрузочном режиме по методике РУ выпуск 9 по ДФЗ (1.33), где – минимальное сопротивление в месте установки защиты в максимальном нагрузочном режиме; – минимальное междуфазное напряжение в месте установки защиты в максимальном нагрузочном режиме; – минимальное междуфазное напряжение в месте установки защиты в максимальном нагрузочном режиме; – номинальное междуфазное напряжение сети; – номинальное междуфазное напряжение сети; – коэффициент надежности; – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле для текущей реализации защиты; – коэффициент возврата реле для текущей реализации защиты; – угол максимальной чувствительности реле сопротивления, – угол максимальной чувствительности реле сопротивления, принимаемый равным углу защищаемой линии ; и – соответственно активное и реактивное сопротивления защищаемой линии; и – соответственно активное и реактивное сопротивления защищаемой линии; Рекомендации по расчету уставок

7 – максимальное значения угла полного сопротивления нагрузки, который обычно принимают равным Сопротивление срабатывания защиты выбирают минимальным из двух полученных выше значений. – максимальное значения угла полного сопротивления нагрузки, который обычно принимают равным Сопротивление срабатывания защиты выбирают минимальным из двух полученных выше значений. Активное сопротивление уставки обычно принимается равным около, что позволяет отстроится от нагрузочного режима линии. Величина реактивного сопротивления уставки находится в диапазоне Расширение в третий квадрант принимается в районе Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

8 Угол максимальной чувствительности обычно принимают равным углу защищаемой линии где и – соответственно реактивное и активное сопротивления защищаемой линии. Угол направленности в четвертый квадрант обычно принимают равным. Угол отрицательного сопротивления рекомендуется принять равным. Угол отстройки от внешних КЗ обычно принимают равным. Чувствительность реле сопротивления проверяют при металлическом трехфазном КЗ в конце отпайки: (1.35), (1.35), где – полное сопротивление защищаемой линии. Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

9 Также необходимо проверить коэффициент чувствительности по току точной работы: (1.36), (1.36), где – минимальный первичный ток при металлическом трехфазном КЗ на противоположном месту установки полукомплекта защиты конце линии; – ток точной работы для защиты «Бреслер »; – ток точной работы для защиты «Бреслер »; – номинальный вторичный ток трансформаторов тока, питающих защиту. – номинальный вторичный ток трансформаторов тока, питающих защиту. Выбранные уставки рекомендуется проверять с помощью имитационной модели для конкретной защищаемой линии. Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

10 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставок и проверка чувствительности токовой направленной защиты нулевой последовательности на линиях с отпайками Совместно с ИО минимального сопротивления на линиях с отпайками используется токовая направленная защита нулевой последовательности. Она состоит из ИО тока нулевой последовательности и ИО направления мощности, который различает замыкания на землю в зоне и «за спиной» защиты. Расчет уставок и проверка чувствительности ИО направления мощности Расчет уставок и проверка чувствительности ИО направления мощности Реле направления мощности задается следующими уставками: – уставка по току нулевой последовательности РНМ, % от ; – уставка по току нулевой последовательности РНМ, % от ; – угол максимальной чувствительности реле, град; – угол максимальной чувствительности реле, град; – реактивная составляющая смещения, Ом; – реактивная составляющая смещения, Ом; – активная составляющая смещения, Ом. – активная составляющая смещения, Ом.

11 Реле направления мощности нулевой последовательности реагирует на замер (1.37), (1.37), где – расчетные напряжение и ток нулевой последовательности в месте установки защиты при расчетном виде повреждения в конце зоны действия защиты; –комплексно сопряженный ток нулевой последовательности в месте установки защиты при расчетном виде повреждения в конце зоны действия защиты; –комплексно сопряженный ток нулевой последовательности в месте установки защиты при расчетном виде повреждения в конце зоны действия защиты; – угол максимальной чувствительности; – угол максимальной чувствительности; – величина, определяющая смещение характеристики реле. – величина, определяющая смещение характеристики реле. Ток срабатывания токового реле отстраивается от суммарного тока небаланса в нагрузочном режиме (1.38), (1.38), где – коэффициент отстройки; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

12 Исследовательский центр БРЕСЛЕР – первичный ток небаланса в нулевом проводе трансформатора тока в максимальном нагрузочном режиме; – первичный ток небаланса в нулевом проводе трансформатора тока в максимальном нагрузочном режиме; – коэффициент небаланса; – коэффициент небаланса; – ток нулевой последовательности, обусловленный несимметрией нормального режима. – ток нулевой последовательности, обусловленный несимметрией нормального режима. Чувствительность реле направления мощности определяется по минимальному току земляного КЗ в конце защищаемой линии по формуле (1.39). (1.39). Угол максимальной чувствительности можно принять равным углу максимальной чувствительности линии (1.40), (1.40), где – соответственно активное и реактивное сопротивления защищаемой линии. Значение полного сопротивления смещения должно приниматься меньшим из двух, определяемых условиями: -увеличение напряжения подводимого к защите, до значения, обеспечивающего необходимую чувствительность и надежность срабатывания; – исключение излишних срабатываний защиты при КЗ вне защищаемой зоны на шинах подстанции, где установлена защита. Рекомендации по расчету уставок

13 Исследовательский центр БРЕСЛЕР – ток срабатывания четвертой ступени ТНЗНП; – минимальное напряжение, при котором действует реле направления мощности; – напряжение небаланса в нагрузочном режиме; – напряжение нулевой последовательности, обусловленное несимметрией в системе при несимметрии нормального режима; – коэффициент чувствительности; – коэффициент отстройки. Если оба условия не могут быть удовлетворены, то компенсация не может быть использована. Индуктивное сопротивление смещения вычисляется по формуле (1.17).Активное сопротивление смещения вычисляется по формуле (1.18). – ток срабатывания четвертой ступени ТНЗНП; – минимальное напряжение, при котором действует реле направления мощности; – напряжение небаланса в нагрузочном режиме; – напряжение нулевой последовательности, обусловленное несимметрией в системе при несимметрии нормального режима; – коэффициент чувствительности; – коэффициент отстройки. Если оба условия не могут быть удовлетворены, то компенсация не может быть использована. Индуктивное сопротивление смещения вычисляется по формуле (1.17).Активное сопротивление смещения вычисляется по формуле (1.18). Рекомендации по расчету уставок

14 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Характеристика срабатывания ИО направления мощности нулевой последовательности, полученная при (пунктиром отмечена граница возврата ИО)

15 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Характеристика срабатывания ИО направления мощности нулевой последовательности, полученная при (пунктиром отмечена граница возврата ИО)

16 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Выбор уставок и проверка чувствительности измерительных органов устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ) Измерительными органами УРОВ являются три максимальных токовых органа ( ). Уставки всех трех токовых органов выбираются одинаковыми и должны быть чувствительны при всех видах КЗ в конце отходящей линии или за трансформатором. При работе УРОВ в режиме сопутствующего отказа, например при отказе выключателя, защиты которого работают в режиме дальнего резервирования, по тому же условию токовые реле должны быть чувствительны при повреждении в конце смежного участка. Поскольку реле тока обладает повышенной чувствительностью к междуфазным повреждениям, достаточно принять уставку меньше уставки последней ступени защиты от замыканий на землю. Рекомендации по расчету уставок

17 Исследовательский центр БРЕСЛЕР В связи с выше сказанным, уставку достаточно отстроить от величины емкостного тока линии: (2.1), (2.1), где – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – емкостной ток линии, определяемый в трехфазном режиме, когда реле тока имеет наивысшую чувствительность. – емкостной ток линии, определяемый в трехфазном режиме, когда реле тока имеет наивысшую чувствительность. Чувствительность защиты проверяется при минимальном токе КЗ в конце смежного участка защищаемой линии: (2.2), (2.2), где – коэффициент чувствительности защиты. Поскольку токи повреждения в конце зоны действия защиты при двух- и трехфазных КЗ, как правило, больше, чем при однофазных КЗ на землю, в качестве расчетного вида КЗ следует в первую очередь рассматривать замыкания на землю. Рекомендации по расчету уставок

18 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставок элементов времени защиты Характеристики элементов времени защиты и выбор их уставок представлен в таблице 1. При расчетах запас принимается равным. Таблица 1 – Характеристики элементов времени защиты п/п п/п Эл-т времен и ОписаниеДиапазонуставок Принятая уставка Терминал 1Т0 продление регистрации 40 мс 2Т1 подсветка дисплея 1000 мс ЛОГИКА ДФЗ ЛОГИКА ДФЗ 3Т2 Время удержания пуска передатчика после исчезновения причины пуска. Необходимо по времени отстроиться от времени ликвидации внешнего симметричного КЗ мс 600 мс

19 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок 4Т3 Время задержки сбора цепи отключения по отношению к моменту пуска передатчика противоположного конца при внешнем КЗ. Оба передатчика должны быть пущены к моменту появления цепи отключения. Собственное время работы пусковых и отключающих органов разных концов линии зависит от кратности токов КЗ. Максимальное время срабатывания пусковых органов 20 мс при кратности токов КЗ равной 1,2. С запасом принимается 15 мс (разброс пуска по времени) мс 15 мс 5Т4 Время, в течение которого держится замкнутым пуск при работе отключающих органов. Поскольку ограничений сверху нет, то принимаем 200 мс мс 200 мс 6Т6 Время, в течение которого разрешается действие реле сопротивления. Аналог времени Т мс 200 мс 7Т7 Отстройка от возможных провалов при внешних КЗ, возникающих из-за конечного времени распространения ВЧ сигнала 1-5 мс 3 мс

20 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок 8Т8 Время должно быть меньше времени существования внешнего КЗ 50 мс 9Т9 Время блокировки при реверсе мощности. Должно быть отстроено от времени переходного процесса фильтров при реверсе мощности мс 50 мс 10Т10 Затягивание выходного сигнала ОСФ (выход ОСФ пульсирующий, поэтому требуется задержка) 25 мс 11Т14 Время задержки сигнала "Вызов". Должен быть больше продолжительности внешних КЗ 5 сек. 12Т15 Отстройка от помех 3-5 мс 2 мс 13Т16 Отстройка от помех 3-5 мс 2 мс 14Т19 Затягивание сигнала "Вызов" (на входе Т19 – меандр – пульсирующий сигнал) 20 мс 15Т20 Время блокировки защиты при включении линии 20 мс

21 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок ЛОГИКА УРОВ ЛОГИКА УРОВ16Т18 Время действия РЗ на УРОВ 5-50 мс 20 мс 17Т21 Затягивание сигнала УРОВ после пропадания РЗ мс 100 мс 18Т56 Уставка УРОВ с 0.4 с Логика отключения Логика отключения 19Т17 Задержка входного сигнала БНН на формирование сигнала «Неисправность» 5 сек. 20Т42 Отстройка от помех при отключении от других РЗ 5 мс 3-5 мс 21Т43 Отстройка от помех 5 мс 3-5 мс 22Т44 Затягивание сигнала «Останов ВЧ» сек. 0.2 сек. 23Т55 Импульсный формирователь для отключающих органов сек. 0.1 сек.

22 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ