Реконструкция подстанции "Гежская" 110/6 кВ (стр. 10 из 23)

Таблица 4.1 Сравнительная характеристика микропроцессорных защит

Описание функций	Micom P123	SPAC801
Направленная трехфазная МТЗ
Трехфазная МТЗ	Х	Х
Защита от тепловой перегрузки	Х	Х
Трехфазная защита по минимальному току	Х	Х
МТЗ обратной последовательности	Х	Х
Однофазная МТЗ (ЗНЗ)	Х	Х
АПВ	Х	Х
Включение на повреждение	Х	Х
Мест./дист. управл. выключателем	Х	Х
Выбор чередования фаз	Х	–
УРОВ	Х	Х
Контроль ресурса выключателя и цепей откл.	Х	Х
Определение обрыва провода L2/L1	Х	–
Отстройка от пусковых токов	Х	–
Подхват выходных реле	Х	Х
Логика блокирования	Х	–
Логика селективности	Х	Х
Режим наладки реле	Х	Х
Дистанционное упр. выходными реле	Х	Х
Количество групп уставок	2	2
Дополнительные таймеры	Х	Х
Измерения	Х	Х
Макс. и средние значения тока	Х	–
Регистрация аварий	Х	Х
Регистрация пусков защит	Х	Х
Регистрация событий	Х	–
Запись переходных процессов	Х	–
Дискретные входы/выходные реле	5/8	5/8
Входы тока/напряжения	4/0	4/0
Протокол связи Modbus RTU	Х	–
Протокол связи I EC 60870-5-1 03	Х	–
Протокол связи Courier	Х	–
Программа связи Micom S1	Х	–

Познакомившись с MicomP123 и SPAC801, приходим к выводу, что по набору защит они одинаковы, поэтому рассмотрим по дополнительным функциям:

1. Габаритные размеры у MicomP123, в 2 раза меньше SPAC801;

2. MicomP123 имеет 4-х строчный ЖКД, а SPAC801однострочный с тремя символам;

3. MicomP123 выражает реальные величины, а SPAC801 – в относительных, требуется перерасчет;

4. MicomP123 регистрирует до 75 аварий и переходных процессов, SPAC801только 5 последних событий и срабатывает индикатор;

5. Различные функции терминала MicomP123 можно связать между собой с помощью логических элементов, SPAC801 жестко забитая логика вывод защиты через диаграмму ключей, нет возможности логической связи.

Из данной таблице можно сделать вывод, что микропроцессорная защита MicomP123, превосходит по некоторым функциональным параметрам. Также следует учесть тот факт, что персонал Березниковских электрических сетей ознакомлен с микропроцессорами фирмы «ALSTOM» – это и является главным критерием для их установки на подстанции.

4.2 Выбор вида и типа защит элементов системы электроснабжения ПС «Гежская»

Защита элементов системы электроснабжения должна ограничить или полностью устранить в них возможные нарушения нормального режима работы, вызванные электрическими, тепловыми или механическими перегрузками, а так же аварийными повреждениями, основными причинами которых обычно являются различные виды КЗ. Для обеспечения защиты применяются аппараты отключения: а) плавкие предохранители ВН и НН и автоматические выключатели НН; б) аппараты релейной защиты, действующие на отключение выключателя.

Релейная защита – совокупность специальных устройств и средств (реле, измерительные трансформаторы и другие аппараты), обеспечивающие автоматическое отключение поврежденной части электрической установки или сети. Если повреждение не представляет для электроустановки непосредственной опасности, то релейная защита должна приводить в действие сигнальные устройства, не отключая установку. Основные условия надежной работы релейной защиты:

1) обеспечение селективности, т.е. отключение только поврежденных участков. Время срабатывания защиты характеризуется выдержкой времени, обеспечивающей селективность. Выдержка определяется полным временем действия защиты до отключения поврежденного участка;

2) остаточная чувствительность ко всем видам повреждений на защищаемой линии и на линиях, питаемых от нее, а так же к изменению в связи с этим параметров (тока, напряжения и др.), что оценивается коэффициентом чувствительности;

3) максимальная простота схем с наименьшим числом аппаратов и достаточная надежность и быстродействие;

4) наличие сигнализации о неисправностях в цепях, питающих аппараты релейной защиты.

Исходя, из главы 5.1 примем и рассчитаем, устройства релейной защиты выполненные на терминале MicomР632, Р139 производства «ALSTOM». Проектом предусмотрено техническое задание на устройства защиты, автоматики, управления и измерения ОРУ-110 кВ, ЗРУ-6 кВ и силового трансформатора.

1. Трансформатор силовой трёхфазный ТМН-6300/110-У1; 115/6,6 кВ

№	Наименование	Стороны трансформатора
		115 кВ	6,6 кВ
Защита
1	Дифференциальная токовая защита	●	●
2	МТЗ с выдержкой времени	●	●
3	Защита от перегрузки	●	●
Измерения
1	Ток	●	●
2	Напряжение	●	●
Автоматика и управление
1	Автоматическое регулирование напряжения (АРН)	●
2	Выключатель	●

2. ЗРУ-6 кВ

№	Наименование	СВ	ВВ	ТСН	КЛ	ВЛ	Линия КУ
Защита
1	МТЗ с выдержкой времени	●	●	●	●	●
2	Токовая отсечка	●	●	●
Измерения
1	Коммерческий учёт электроэнергии	●	●
2	Технический учёт электроэнергии	●	●

В соответствии с ПУЭ на ПС «Гежская» 110/6 кВ предусматриваются следующие виды защиты:

1) защита силового трансформатора:

а) максимальная токовая защита от токов короткого замыкания с двумя выдержками времени «меньшей» - отключается выключатель ввода 6 кВ, со второй выдержкой времени «большей» - отключается выключатель 110 кВ.

При использовании микропроцессорного блока Micom Р632 защита называется максимально-токовой с независимой характеристикой времени срабатывания;

б) защита от перегрузки на вводе 110 кВ силового трансформатора, действующая на сигнал;

в) дифференциальная токовая защита от токов короткого замыкания, действующая на отключение вводов 110 и 6 кВ силового трансформатора.

2) защита шин 6 кВ

Специальной защиты шин 6 кВ на подстанции не предусмотрено. При коротком замыкании. При коротком замыкании на шинах 6 кВ отключается выключатель ввода 6 кВ или секционный выключатель 6 кВ при работе одного трансформатора на две секции шин 6 кВ.

Выключатель ввода 6 кВ отключается от защиты силового трансформатора. Секционный выключатель 6 кВ отключается от собственной максимальной токовой защиты.

3) защита отходящих линий 6 кВ

На отходящих линиях 6 кВ предусмотрена двухступенчатая максимальная токовая защита. Защита выполнена в двухфазном двухрелейном исполнении на микропроцессорном блоке Micom Р123 и действует на отключение выключателя.

Первая ступень действует мгновенно, вторая с выдержкой времени.

На ПС предусмотрен следующий объем автоматики:

1) автоматическое повторное включение (АПВ) выключателей вводов 6 кВ и отходящих линий 6 кВ;

2) автоматическое включение резервного питания (АВР) на секционном выключателе 6 кВ.

4.3 Расчёт и выбор уставок МТЗ и токовой отсечки

Общие положения расчёта и выбора уставок на терминале Micom Р123:

На каждой из сторон трансформатора предусмотрено по три ступени максимальной токовой защиты, используется одна из них.

Ток срабатывания максимальной токовой защиты выбирается с учетом следующих соображений: отстройка от максимально возможного тока нагрузки, согласование защиты по току с защитами последующих элементов, обеспечение необходимой чувствительности.

Выдержка времени выбирается, исходя из условия согласования с выдержкой времени последующей защиты. 1 ступень защиты может быть выбрана с зависимой или независимой от тока характеристикой выдержки времени. Как правило, на трансформаторах применяется независимая выдержка времени. Для этого в уставки ступени I > реле необходимо ввести

тип – НЕЗАВИС.

Расчёт уставок производится с учетом требований выпуска 13Б Руководящих указаний по релейной защите (Москва 1985год) и методике по выбору уставок с учетом особенностей защит, уставки которых выбираются [14].

До начала выбора защиты трансформатора 110 кВ ПС «Гежская» необходимо рассчитать защиты отходящих линий 6 кВ.

4.3.1 Расчёт токовой отсечки

Токовую отсечку обычно называют одну из ступеней двухступенчатой или трёхступенчатой максимальной токовой защиты. Токовая отсечка защищает только часть линии или обмотки трансформатора, расположенные ближе к источнику питания. Отсечка срабатывает без специального замедления, то есть t=0 с.

Расчёт тока срабатывания селективной токовой отсечки без выдержки времени, установленной на линии, на понижающем трансформаторе и на блоке линия- трансформатор. Селективность токовой отсечки мгновенного действия обеспечивается выбором её тока срабатывания

большим, чем значение тока КЗ при повреждении в конце защищаемой линии электропередачи или на стороне НН защищаемого понижающего трансформатора: