Gc-helper.ru

ГК Хелпер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Защита от отказа выключателя

Устройство резервирования отказа выключателя

Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) — разновидность автоматики электрических сетей напряжением выше 1 кВ, предназначенная для отключения выключателя последующего участка при отказе выключателя предыдущего участка в аварийных ситуациях [1] .

Содержание

  • 1 Принцип работы
  • 2 Особенности выполнения
  • 3 Выбор уставок
  • 4 Преимущества
  • 5 Недостатки
  • 6 Применение
  • 7 Литература
  • 8 Примечания

Принцип работы

При коротком замыкании в сети релейная защита поврежденного участка подаёт сигнал на отключение выключателя, питающего данный участок, при этом пусковые органы УРОВ также вводятся в действие на отключение смежных выключателей с выдержкой времени, достаточной для срабатывания резервируемого выключателя; при успешном срабатывании последнего УРОВ возвращается в исходное состояние и блокируется. В случае, если выключатель по каким-либо причинам (неисправность механической части, его цепей управления) не отключился, то по истечении заданной выдержки времени УРОВ произведёт отключение всех смежных выключателей, питающих повреждённую линию и находящихся ближе к источнику питания (по отношению к не отключившемуся выключателю).

Для пуска УРОВ необходимо выполнение двух условий:

  1. Срабатывание релейной защиты на отключение выключателя, питающего непосредственно повреждённую линию.
  2. Факт наличия аварийных параметров, свидетельствующих о том, что повреждение по каким-либо причинам не устранено.

Особенности выполнения

УРОВ не может резервировать отказ релейной защиты не сработавшего выключателя, поэтому применение УРОВ предусматривает обязательное использование резервной релейной защиты в дополнение к основной, при этом цепи обеих защит должны быть полностью независимы друг от друга, так, что неисправность в цепи одной защиты не могла вызвать отказ другой (питание оперативных цепей производится от разных предохранителей или автоматических выключателей, каждый пусковой орган обеих защит также выполняется независимым и включаются на собственный независимый комплект трансформаторов тока, сигналы на отключение выключателей осуществляется от разных выходных реле). Обычно резервный комплект релейной защиты имеет пусковые органы по току или напряжению, выполняемые посредством:

  • минимального реле напряжения прямой последовательности с блокировкой по напряжениям обратной и нулевой последовательности (при к.з. происходит уменьшение напряжения прямой последовательности и появление напряжений обратной и нулевой последовательностей).
  • трёх максимальных токовых реле или одного трёхфазного максимального токового реле.

Вторые пусковые реле должны надёжно действовать при появлении к.з. в пределах защищаемого присоединения.

Выбор уставок

Основной уставкой УРОВ является время выдержки на отключение смежных выключателей и поскольку защита подаёт сигнал одновременно сразу на отключение основного выключателя и на УРОВ (которое через выдержку времени отключает выключатели, стоящие дальше от к.з.), то для корректного действия выдержка времени УРОВ должна быть больше времени действия основной защиты на величину Δt, таким образом уставка реле времени, входящего в УРОВ должна быть равна сумме:

  • времени срабатывания основного выключателя
  • времени возврата защиты, пускающей УРОВ (в случае удачного отключения основного выключателя)
  • времени ускорения срабатывания реле времени УРОВ (отклонение срабатывания в меньшую сторону)
  • запаса по времени для большей надёжности системы.

Преимущества

УРОВ обладает следующими преимуществами:

  • высокой чувствительностью по сравнению с дальним резервированием (при котором устранение к.з. производится с помощью защит смежных участков), поскольку срабатывание происходит от защит основного присоединения
  • устранение к.з. при не отключившимся выключателе в схемах электроснабжения по многоугольнику (когда выключатели соединяются в многоугольник, линии подключаются к его узлам),
  • устранение к.з. при не отключившимся выключателе в схеме электроснабжения линии по двум или трём параллельным выключателями
  • устранение к.з. на шинах между трансформаторами тока и основным выключателем.

Недостатки

УРОВ обладает следующими недостатками:

  • высокая сложность и ответственность, поскольку в данном устройстве сходятся цепи отключения всех смежных выключателей и цепи их защит и при не правильном действии УРОВ или обслуживающего персонала может быть обесточен большой участок сети и множество потребителей.
  • при использовании УРОВ выдержки времени резервных ступеней защит смежных линий должны быть увеличены на время выдержки УРОВ (для несрабатывания защит на смежных подстанциях), что увеличивает время ликвидации к.з. этими защитами.

Применение

Исходя из сложности и ответственности УРОВ последние применяются лишь в строго обоснованных случаях, когда дальнее резервирование не эффективно (по условиям чувствительности, быстродействию) и не может обеспечить резервирование следующих участков, при этом не отключившееся к.з. при отказе выключателя создаст резкое и опасное понижение напряжения в системе, могущее привести к потере питания больших районов и даже выпадению питающих генераторов из синхронизма и возникновением асинхронного хода; также УРОВ применяется при питании линий сразу от двух или трёх выключателей, либо в схемах электроснабжения, выполненных по многоугольникам.

Напишите отзыв о статье «Устройство резервирования отказа выключателя»

Литература

  • Чернобровов Н.В «Релейная защита» М., «Энергия», 1974 г.

Примечания

  1. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. — Москва: Энергоатомиздат, 1998. — С. 767 — 768. — 800 с. — ISBN 5-283-010031-7.

Отрывок, характеризующий Устройство резервирования отказа выключателя

«Как она меня любит! – думала княжна Марья. – Как я счастлива теперь и как могу быть счастлива с таким другом и таким мужем! Неужели мужем?» думала она, не смея взглянуть на его лицо, чувствуя всё тот же взгляд, устремленный на себя.
Ввечеру, когда после ужина стали расходиться, Анатоль поцеловал руку княжны. Она сама не знала, как у ней достало смелости, но она прямо взглянула на приблизившееся к ее близоруким глазам прекрасное лицо. После княжны он подошел к руке m lle Bourienne (это было неприлично, но он делал всё так уверенно и просто), и m lle Bourienne вспыхнула и испуганно взглянула на княжну.
«Quelle delicatesse» [Какая деликатность,] – подумала княжна. – Неужели Ame (так звали m lle Bourienne) думает, что я могу ревновать ее и не ценить ее чистую нежность и преданность ко мне. – Она подошла к m lle Bourienne и крепко ее поцеловала. Анатоль подошел к руке маленькой княгини.
– Non, non, non! Quand votre pere m’ecrira, que vous vous conduisez bien, je vous donnerai ma main a baiser. Pas avant. [Нет, нет, нет! Когда отец ваш напишет мне, что вы себя ведете хорошо, тогда я дам вам поцеловать руку. Не прежде.] – И, подняв пальчик и улыбаясь, она вышла из комнаты.

Все разошлись, и, кроме Анатоля, который заснул тотчас же, как лег на постель, никто долго не спал эту ночь.
«Неужели он мой муж, именно этот чужой, красивый, добрый мужчина; главное – добрый», думала княжна Марья, и страх, который почти никогда не приходил к ней, нашел на нее. Она боялась оглянуться; ей чудилось, что кто то стоит тут за ширмами, в темном углу. И этот кто то был он – дьявол, и он – этот мужчина с белым лбом, черными бровями и румяным ртом.
Она позвонила горничную и попросила ее лечь в ее комнате.
M lle Bourienne в этот вечер долго ходила по зимнему саду, тщетно ожидая кого то и то улыбаясь кому то, то до слез трогаясь воображаемыми словами рauvre mere, упрекающей ее за ее падение.
Маленькая княгиня ворчала на горничную за то, что постель была нехороша. Нельзя было ей лечь ни на бок, ни на грудь. Всё было тяжело и неловко. Живот ее мешал ей. Он мешал ей больше, чем когда нибудь, именно нынче, потому что присутствие Анатоля перенесло ее живее в другое время, когда этого не было и ей было всё легко и весело. Она сидела в кофточке и чепце на кресле. Катя, сонная и с спутанной косой, в третий раз перебивала и переворачивала тяжелую перину, что то приговаривая.
– Я тебе говорила, что всё буграми и ямами, – твердила маленькая княгиня, – я бы сама рада была заснуть, стало быть, я не виновата, – и голос ее задрожал, как у собирающегося плакать ребенка.
Старый князь тоже не спал. Тихон сквозь сон слышал, как он сердито шагал и фыркал носом. Старому князю казалось, что он был оскорблен за свою дочь. Оскорбление самое больное, потому что оно относилось не к нему, а к другому, к дочери, которую он любит больше себя. Он сказал себе, что он передумает всё это дело и найдет то, что справедливо и должно сделать, но вместо того он только больше раздражал себя.
«Первый встречный показался – и отец и всё забыто, и бежит кверху, причесывается и хвостом виляет, и сама на себя не похожа! Рада бросить отца! И знала, что я замечу. Фр… фр… фр… И разве я не вижу, что этот дурень смотрит только на Бурьенку (надо ее прогнать)! И как гордости настолько нет, чтобы понять это! Хоть не для себя, коли нет гордости, так для меня, по крайней мере. Надо ей показать, что этот болван об ней и не думает, а только смотрит на Bourienne. Нет у ней гордости, но я покажу ей это»…
Сказав дочери, что она заблуждается, что Анатоль намерен ухаживать за Bourienne, старый князь знал, что он раздражит самолюбие княжны Марьи, и его дело (желание не разлучаться с дочерью) будет выиграно, и потому успокоился на этом. Он кликнул Тихона и стал раздеваться.
«И чорт их принес! – думал он в то время, как Тихон накрывал ночной рубашкой его сухое, старческое тело, обросшее на груди седыми волосами. – Я их не звал. Приехали расстраивать мою жизнь. И немного ее осталось».
– К чорту! – проговорил он в то время, как голова его еще была покрыта рубашкой.
Тихон знал привычку князя иногда вслух выражать свои мысли, а потому с неизменным лицом встретил вопросительно сердитый взгляд лица, появившегося из под рубашки.
– Легли? – спросил князь.
Тихон, как и все хорошие лакеи, знал чутьем направление мыслей барина. Он угадал, что спрашивали о князе Василье с сыном.
– Изволили лечь и огонь потушили, ваше сиятельство.
– Не за чем, не за чем… – быстро проговорил князь и, всунув ноги в туфли и руки в халат, пошел к дивану, на котором он спал.
Несмотря на то, что между Анатолем и m lle Bourienne ничего не было сказано, они совершенно поняли друг друга в отношении первой части романа, до появления pauvre mere, поняли, что им нужно много сказать друг другу тайно, и потому с утра они искали случая увидаться наедине. В то время как княжна прошла в обычный час к отцу, m lle Bourienne сошлась с Анатолем в зимнем саду.
Княжна Марья подходила в этот день с особенным трепетом к двери кабинета. Ей казалось, что не только все знают, что нынче совершится решение ее судьбы, но что и знают то, что она об этом думает. Она читала это выражение в лице Тихона и в лице камердинера князя Василья, который с горячей водой встретился в коридоре и низко поклонился ей.

Читать еще:  Бытовой автомат автоматический выключатель

ОДНОФАЗНОЕ ЗАМЫКАНИЕ НА ЗЕМЛЮ
Можно ли решить проблему?

Вячеслав Горюнов,
к.т.н., рук. отдела разработок РЗА, ООО «НПП Микропроцессорные технологии»,
г. Новосибирск

Замыкание фазы на землю создает ненормальный режим и представляет опасность по ряду причин:

  • возможность появления перенапряжения, 2,4–3,5-кратного по сравнению с фазным [1, 2, 3], что может привести к пробою изоляции неповрежденных фаз и переходу ОЗЗ в «двухместное» или двойное замыкание на землю, близкое по своим характеристикам к двухфазным коротким замыканиям (КЗ). Риск возникновения таких двойных замыканий заметно вырос в последнее время в связи со старением изоляции электрических машин и аппаратов на многих энергообъектах и отсутствием средств на их модернизацию и замену;
  • возникает опасность поражения электрическим током обслуживающего персонала и потребителей;
  • при длительном наличии ОЗЗ в сети происходит ускоренное старение изоляции и повреждение электрооборудования;
  • возможны явления феррорезонанса (особенно при поочередном отключении потребителей), от которых чаще всего выходят из строя трансформаторы напряжения.

По перечисленным причинам замыкания на землю необходимо отключать. В сетях, работающих в условиях повышенной опасности для обслуживающего персонала, защита от замыканий на землю выполняет функции защитного отключения и по условиям техники безопасности должна работать без выдержки времени на отключение. Для защиты электродвигателей от замыканий на корпус необходимо применять специальные защиты, обладающие высокой чувствительностью, поскольку токи замыкания на корпус менее 5 А могут представлять для изоляции опасность [4].

Индивидуальные защиты присоединений

Любое развитие техники идет методом от простого к сложному. Наиболее простыми защитами от замыканий на землю являются защиты по току и напряжению нулевой последовательности НП промышленной частоты. Для реализации таких защит достаточно устройства, реагирующего на действующее значение тока или напряжения соответственно. Однако простота таких устройств сказывается на их возможностях. Общая неселективная защита по напряжению нулевой последовательности только сигнализирует о появлении замыкания на землю на любом присоединении секции. Среди недостатков токовых защит НП можно отметить следующие: фиксированная уставка, отстройка тока срабатывания от суммы тока небаланса нулевой последовательности и собственного емкостного тока линии, отказ в срабатывании при перемежающихся замыканиях при защите как кабельных линий (КЛ), так и воздушных (ВЛ) [5]. Для защит на токовых реле РТ 40/0,2 и РТЗ-50 возможны излишние срабатывания при внешних ОЗЗ из-за резкого увеличения токов нулевой последовательности при дуговых замыканиях за счет высокочастотных составляющих [6, 7]. А для защит на реле РТЗ-51 при питании от сети постоянного тока 110 или 220 В возможны ложные срабатывания в моменты коммутации в сети, возникающие по различным причинам [8].

При реализации токовых защит НП на микропроцессорных (МП) терминалах появилась возможность использовать сложные характеристики зависимости тока срабатывания от времени. Поэтому появились защиты с обратнозависимой времятоковой характеристикой, для них [9] не требуется отстройка от собственного емкостного тока присоединения. Однако такой принцип действия защит имеет ряд существенных недостатков. Основной недостаток заключается в том, что селективность срабатывания обеспечивается выдержкой времени, в связи с этим создание зависимых систем с различными выдержками времени становится практически невозможным. Работа таких защит возможна только на отключение, иначе по истечении некоторого времени все защиты начнут сигнализировать о наличии замыкания на землю. При отказе выключателя поврежденного присоединения произойдет неселективное отключение присоединения со вторым по величине током.

Защиты, использующие только один сигнал тока НП, несмотря на свою простоту имеют существенные недостатки, которые будут приводить к их неселективным действиям. В ходе дальнейшего усовершенствования таких защит стали использовать два сигнала – ток и напряжение НП для определения направления. Большое число направленных защит реагируют на направление мощности нулевой последовательности в установившемся режиме. Чувствительность таких защит выше, чем ненаправленных, так как их ток срабатывания отстраивается [6, 7] только от тока небаланса в «максимальном рабочем режиме», а отстройка защиты от собственного емкостного тока линии не требуется, поскольку от этого тока она отстроена «по направлению». Общим недостатком защит такого типа являются их неселективные действия или отказ в срабатывании при перемежающихся дуговых ОЗЗ. Эта неселективность не связана с программной или аппаратной реализацией. Направленные защиты – это такие защиты, которые определяют разность фаз между сигналами и в зависимости от полученного угла принимают решение. Однако разность фаз можно определить только для гармонических сигналов, т. е. сигналов одной частоты. Если рассмотреть осциллограмму замыкания на землю в кабельной сети 10 кВ на рис. 1, то можно сделать вывод, что понятие угла между кривыми тока и напряжения отсутствует, так как сигналы не гармонические.

Читать еще:  Бокс под автоматический выключатель viko

Рис. 1. Осциллограмма дугового замыкания на землю в кабельной сети 10 кВ

Другим методом определения поврежденного присоединения с использованием сигналов тока и напряжения НП является расчет активной мощности нулевой последовательности в установившемся режиме [10, 11]. Защиты, реализованные на этом принципе, обладают более высокой устойчивостью функционирования в режимах с перемежающейся дугой в месте ОЗЗ и отстроены в большей мере от бросков емкостных токов в переходных процессах. Обеспечить стабильное функционирование таких защит возможно в основном в сетях с резистивным заземлением нейтрали.

Для устранения недостатков защит, использующих токи и напряжения НП промышленной частоты, были разработаны защиты от ОЗЗ, реагирующие на высшие гармоники электрических величин [1]. При возникновении дуговых ОЗЗ содержание высших гармонических составляющих в сети резко увеличивается, причем содержание высших гармонических в токе нулевой последовательности поврежденной линии значительно больше, чем в токах нулевой последовательности неповрежденных линий. Эти процессы наблюдаются в сетях всех видов заземления нейтрали. Общие недостатки устройств, выполненных с использованием высших гармоник:

  • вероятность отказа в срабатывании при ОЗЗ через переходные сопротивления [12, 13];
  • нестабильность состава и уровня высших гармоник в токе НП. Условия селективности несрабатывания при внешних ОЗЗ и устойчивости срабатывания при внутренних повреждениях для устройств абсолютного замера высших гармоник обеспечиваются в основном на крупных подстанциях и электростанциях с большим числом присоединений.

Другая категория защит – это защиты от ОЗЗ, реагирующие на электрические величины переходного процесса [1, 14]. Среди достоинств таких защит можно отметить возможность фиксации всех разновидностей ОЗЗ, независимость действия от режима заземления нейтрали, большую чувствительность к замыканиям через переходное сопротивление, большие значения амплитуд переходных токов, упрощающие отстройку от токов небаланса фильтра токов нулевой последовательности (ФТНП) и обеспечение высокой помехоустойчивости и чувствительности защиты.

Но и такие защиты обладают недостатками. Всем защитам присущи единые недостатки, такие как отсутствие непрерывного действия защиты, искажение фазовых соотношений между током и напряжением, возникающее в момент ОЗЗ в отраженной от конца защищаемой линии волне [15], возможные ложные срабатывания от помех, возникающих одновременно в цепях тока и напряжения при отсутствии ОЗЗ, например возможна ложная работа таких защит в сетях с компенсированной нейтралью при отключении трехфазных КЗ. В защитах КЗЗП и ПЗЗМ применен принцип раздельной фиксации начальных знаков переходного тока и напряжения нулевой последовательности с последующим их сравнением, который менее эффективен из-за возможности излишних срабатываний при малых значениях подведенных величин [1].

И последняя группа защит от ОЗЗ, которые следует рассмотреть, это защиты, реагирующие на наложенный ток [1]. Наложенный ток может быть частотой как выше промышленной, так и ниже. Для создания тока повышенной частоты возможно использование нелинейного сопротивления, включенного между нейтралью сети и землей. Однако данное устройство значительно повышает стоимость таких защит и может снизить надежность функционирования защиты. Также можно отметить тот факт, что значительная высокочастотная составляющая может присутствовать в токах присоединений и в нормальном режиме. Это в первую очередь относится к сетям, связанным с производствами, имеющими нелинейную нагрузку. В таких случаях описанный способ защиты непригоден. Кроме того, как показывают проведенные исследования [16], гармоники с частотой 100 Гц появляются почти в 2 раза чаще, чем, например, с частотой 25 Гц, и амплитуды их намного больше.

Поэтому ряд разработчиков создали защиты, реагирующие на наложенный ток частотой ниже промышленной. Различие по частоте тока небаланса ФТНП (50 Гц и гармоники, кратные трем) и воздействующей величины (25 Гц) позволяет упростить отстройку защиты от небаланса и избежать загрубления защиты по первичному току. Сам наложенный ток частотой ниже промышленной получить проще, и требуется меньшая мощность генерирующего источника. В результате такие защиты обеспечивают возможность замера больших значений активного сопротивления фазовой изоляции, имеют меньшую зависимость чувствительности от переходного сопротивления в месте замыкания и лучшую помехозащищенность от тока промышленной частоты [17].

К основным недостаткам защит, реагирующих на наложенный ток частотой ниже промышленной, можно отнести необходимость подключения в нейтраль сети специального устройства для создания контрольного тока, влияние на устойчивость функционирования защиты погрешностей ТТНП, возрастающих при уменьшении рабочей частоты, усложнение схемы первичной коммутации из-за необходимости подключения источника наложенного тока и трудности подключения источника вспомогательного тока при использовании в сети нескольких ДГР, установленных на разных объектах. Не исключены также сложности отстройки от естественных гармонических составляющих при внешних дуговых перемежающихся ОЗЗ, при которых спектр тока зависит от параметров сети и режима заземления ее нейтрали, положения точки ОЗЗ в сети. Кроме того, при замыканиях через большие переходные сопротивления происходит снижение контрольного тока [18].

В целом все индивидуальные защиты имеют общие недостатки, связанные либо с принципом действия, либо с непосредственной реализацией устройств защиты. При этом появление микропроцессорных устройств защиты не сдвинуло решение проблемы выявления поврежденного присоединения в позитивную область, так как сами алгоритмы определения замыкания на землю остались прежними.

Обобщая, можно выдвинуть следующие основные требования к защитам: использование уставки, зависящей от параметров замыкания, выявление замыканий через большие переходные сопротивления и дугу, возможность создания системы ступенчатых защит от замыканий на землю. Именно невозможность учесть эти требования приводит к низкой эффективности устройств индивидуального типа.

Виды ОЗЗ

Чтобы понять, в чем сложность выявления ОЗЗ, рассмотрим процессы, происходящие в сети. Можно выделить два основных вида однофазного замыкания на землю: металлическое (рис. 2, 3) и дуговое (рис. 4, 5). Металлическое и дуговое замыкание может происходить через повышенное сопротивление в месте контакта с землей, что приведет к снижению как токов однофазных замыканий, так и напряжения нулевой последовательности.

Рис. 2. Осциллограмма самоустранившегося ОЗЗ в кабельной сети 10 кВ

Рис. 3. Осциллограмма дугового самоустранившегося ОЗЗ в кабельной сети 10 кВ

Устройство резервирования отказа выключателя

Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) — разновидность автоматики электрических сетей напряжением выше 1 кВ, предназначенная для отключения выключателя последующего участка при отказе выключателя предыдущего участка в аварийных ситуациях [1] .

Содержание

  • 1 Принцип работы
  • 2 Особенности выполнения
  • 3 Выбор уставок
  • 4 Преимущества
  • 5 Недостатки
  • 6 Применение
  • 7 Литература
  • 8 Примечания

Принцип работы

При коротком замыкании в сети релейная защита поврежденного участка подаёт сигнал на отключение выключателя, питающего данный участок, при этом пусковые органы УРОВ также вводятся в действие на отключение смежных выключателей с выдержкой времени, достаточной для срабатывания резервируемого выключателя; при успешном срабатывании последнего УРОВ возвращается в исходное состояние и блокируется. В случае, если выключатель по каким-либо причинам (неисправность механической части, его цепей управления) не отключился, то по истечении заданной выдержки времени УРОВ произведёт отключение всех смежных выключателей, питающих повреждённую линию и находящихся ближе к источнику питания (по отношению к не отключившемуся выключателю).

Для пуска УРОВ необходимо выполнение двух условий:

  1. Срабатывание релейной защиты на отключение выключателя, питающего непосредственно повреждённую линию.
  2. Факт наличия аварийных параметров, свидетельствующих о том, что повреждение по каким-либо причинам не устранено.

Особенности выполнения

УРОВ не может резервировать отказ релейной защиты не сработавшего выключателя, поэтому применение УРОВ предусматривает обязательное использование резервной релейной защиты в дополнение к основной, при этом цепи обеих защит должны быть полностью независимы друг от друга, так, что неисправность в цепи одной защиты не могла вызвать отказ другой (питание оперативных цепей производится от разных предохранителей или автоматических выключателей, каждый пусковой орган обеих защит также выполняется независимым и включаются на собственный независимый комплект трансформаторов тока, сигналы на отключение выключателей осуществляются от разных выходных реле). Обычно резервный комплект релейной защиты имеет пусковые органы по току или напряжению, выполняемые посредством:

  • реле минимального напряжения прямой последовательности с блокировкой по напряжениям обратной и нулевой последовательности (при к.з. происходит уменьшение напряжения прямой последовательности и появление напряжений обратной и нулевой последовательностей).
  • трёх максимальных токовых реле или одного трёхфазного максимального токового реле.
Читать еще:  Выключатель для дрели bosch gsb 1600 re

Вторые пусковые реле должны надёжно действовать при появлении к.з. в пределах защищаемого присоединения.

Выбор уставок

Основной уставкой УРОВ является время выдержки на отключение смежных выключателей и поскольку защита подаёт сигнал одновременно сразу на отключение основного выключателя и на УРОВ (которое через выдержку времени отключает выключатели, стоящие дальше от к.з.), то для корректного действия выдержка времени УРОВ должна быть больше времени действия основной защиты на величину Δt, таким образом уставка реле времени, входящего в УРОВ должна быть равна сумме:

  • времени срабатывания основного выключателя
  • времени возврата защиты, пускающей УРОВ (в случае удачного отключения основного выключателя)
  • времени ускорения срабатывания реле времени УРОВ (отклонение срабатывания в меньшую сторону)
  • запаса по времени для большей надёжности системы.

Преимущества

УРОВ обладает следующими преимуществами:

  • высокой чувствительностью по сравнению с дальним резервированием (при котором устранение к.з. производится с помощью защит смежных участков), поскольку срабатывание происходит от защит основного присоединения
  • устранение к.з. при не отключившемся выключателе в схемах электроснабжения по многоугольнику (когда выключатели соединяются в многоугольник, линии подключаются к его узлам),
  • устранение к.з. при не отключившемся выключателе в схеме электроснабжения линии по двум или трём параллельным выключателями
  • устранение к.з. на шинах между трансформаторами тока и основным выключателем.

Недостатки

УРОВ обладает следующими недостатками:

  • высокая сложность и ответственность, поскольку в данном устройстве сходятся цепи отключения всех смежных выключателей и цепи их защит и при неправильном действии УРОВ или обслуживающего персонала может быть обесточен большой участок сети и множество потребителей.
  • при использовании УРОВ выдержки времени резервных ступеней защит смежных линий должны быть увеличены на время выдержки УРОВ (для несрабатывания защит на смежных подстанциях), что увеличивает время ликвидации к.з. этими защитами.

Применение

Исходя из сложности и ответственности УРОВ последние применяются лишь в строго обоснованных случаях, когда дальнее резервирование не эффективно (по условиям чувствительности, быстродействию) и не может обеспечить резервирование следующих участков, при этом не отключившееся к.з. при отказе выключателя создаст резкое и опасное понижение напряжения в системе, могущее привести к потере питания больших районов и даже выпадению питающих генераторов из синхронизма и возникновением асинхронного хода; также УРОВ применяется при питании линий сразу от двух или трёх выключателей, либо в схемах электроснабжения, выполненных по многоугольникам.

Устройство резервирования отказа выключателя

Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) — разновидность автоматики электрических сетей напряжением выше 1 кВ, предназначенная для отключения выключателя последующего участка при отказе выключателя предыдущего участка в аварийных ситуациях [1] .

Содержание

  • 1 Принцип работы
  • 2 Особенности выполнения
  • 3 Выбор уставок
  • 4 Преимущества
  • 5 Недостатки
  • 6 Применение
  • 7 Литература
  • 8 Примечания

Принцип работы

При коротком замыкании в сети релейная защита поврежденного участка подаёт сигнал на отключение выключателя, питающего данный участок, при этом пусковые органы УРОВ также вводятся в действие на отключение смежных выключателей с выдержкой времени, достаточной для срабатывания резервируемого выключателя; при успешном срабатывании последнего УРОВ возвращается в исходное состояние и блокируется. В случае, если выключатель по каким-либо причинам (неисправность механической части, его цепей управления) не отключился, то по истечении заданной выдержки времени УРОВ произведёт отключение всех смежных выключателей, питающих повреждённую линию и находящихся ближе к источнику питания (по отношению к не отключившемуся выключателю).

Для пуска УРОВ необходимо выполнение двух условий:

  1. Срабатывание релейной защиты на отключение выключателя, питающего непосредственно повреждённую линию.
  2. Факт наличия аварийных параметров, свидетельствующих о том, что повреждение по каким-либо причинам не устранено.

Особенности выполнения

УРОВ не может резервировать отказ релейной защиты не сработавшего выключателя, поэтому применение УРОВ предусматривает обязательное использование резервной релейной защиты в дополнение к основной, при этом цепи обеих защит должны быть полностью независимы друг от друга, так, что неисправность в цепи одной защиты не могла вызвать отказ другой (питание оперативных цепей производится от разных предохранителей или автоматических выключателей, каждый пусковой орган обеих защит также выполняется независимым и включаются на собственный независимый комплект трансформаторов тока, сигналы на отключение выключателей осуществляются от разных выходных реле). Обычно резервный комплект релейной защиты имеет пусковые органы по току или напряжению, выполняемые посредством:

  • реле минимального напряжения прямой последовательности с блокировкой по напряжениям обратной и нулевой последовательности (при к.з. происходит уменьшение напряжения прямой последовательности и появление напряжений обратной и нулевой последовательностей).
  • трёх максимальных токовых реле или одного трёхфазного максимального токового реле.

Вторые пусковые реле должны надёжно действовать при появлении к.з. в пределах защищаемого присоединения.

Выбор уставок

Основной уставкой УРОВ является время выдержки на отключение смежных выключателей и поскольку защита подаёт сигнал одновременно сразу на отключение основного выключателя и на УРОВ (которое через выдержку времени отключает выключатели, стоящие дальше от к.з.), то для корректного действия выдержка времени УРОВ должна быть больше времени действия основной защиты на величину Δt, таким образом уставка реле времени, входящего в УРОВ должна быть равна сумме:

  • времени срабатывания основного выключателя
  • времени возврата защиты, пускающей УРОВ (в случае удачного отключения основного выключателя)
  • времени ускорения срабатывания реле времени УРОВ (отклонение срабатывания в меньшую сторону)
  • запаса по времени для большей надёжности системы.

Преимущества

УРОВ обладает следующими преимуществами:

  • высокой чувствительностью по сравнению с дальним резервированием (при котором устранение к.з. производится с помощью защит смежных участков), поскольку срабатывание происходит от защит основного присоединения
  • устранение к.з. при не отключившемся выключателе в схемах электроснабжения по многоугольнику (когда выключатели соединяются в многоугольник, линии подключаются к его узлам),
  • устранение к.з. при не отключившемся выключателе в схеме электроснабжения линии по двум или трём параллельным выключателями
  • устранение к.з. на шинах между трансформаторами тока и основным выключателем.

Недостатки

УРОВ обладает следующими недостатками:

  • высокая сложность и ответственность, поскольку в данном устройстве сходятся цепи отключения всех смежных выключателей и цепи их защит и при неправильном действии УРОВ или обслуживающего персонала может быть обесточен большой участок сети и множество потребителей.
  • при использовании УРОВ выдержки времени резервных ступеней защит смежных линий должны быть увеличены на время выдержки УРОВ (для несрабатывания защит на смежных подстанциях), что увеличивает время ликвидации к.з. этими защитами.

Применение

Исходя из сложности и ответственности УРОВ последние применяются лишь в строго обоснованных случаях, когда дальнее резервирование не эффективно (по условиям чувствительности, быстродействию) и не может обеспечить резервирование следующих участков, при этом не отключившееся к.з. при отказе выключателя создаст резкое и опасное понижение напряжения в системе, могущее привести к потере питания больших районов и даже выпадению питающих генераторов из синхронизма и возникновением асинхронного хода; также УРОВ применяется при питании линий сразу от двух или трёх выключателей, либо в схемах электроснабжения, выполненных по многоугольникам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector