И – для измерительных цепей;
0,5 – класс точности;
1.6 Релейная защита
1.6.1 Общие сведения. Назначение релейной защиты
В энергетических системах могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы электрооборудования электростанций и подстанций, их распределительных устройств, линий электропередачи и электроустановок потребителей электрической энергии. Повреждения в большинстве случаев сопровождаются значительным увеличением тока и глубоким понижением напряжения в элементах энергосистемы. Повышенный ток выделяет большое количество тепла, вызывающее разрушения в месте повреждения и опасный нагрев неповрежденных линий и оборудования, по которым этот ток проходит. Понижение напряжения нарушает нормальную работу потребителей электроэнергии и устойчивость параллельной работы генераторов и энергосистемы в целом.
Ненормальные режимы обычно приводят к отклонению величин напряжения, тока и частоты от допустимых значений. При понижении частоты и напряжения создается опасность нарушения нормальной работы потребителей и устойчивости энергосистемы, а повышение напряжения и тока угрожает повреждением оборудования и линий электропередачи. Таким образом, повреждения нарушают работу энергосистемы и потребителей электроэнергии, а ненормальные режимы создают возможность возникновения повреждений или расстройства работы энергосистемы.
Для обеспечения нормальной работы энергетической системы и потребителей электроэнергии необходимо как можно быстрее выявлять и отделять место повреждения от неповрежденной сети, восстанавливая таким путем ненормальные условия их работы и прекращая разрушения в месте повреждения. Поэтому возникает необходимость в создании и применении автоматических устройств, выполняющих указанные операции и защищающих систему и ее элементы от опасных последствий повреждений и ненормальных режимов. Первоначально в качестве подобной защиты применялись плавкие предохранители. Затем были созданы защитные устройства, выполняемые при помощи специальных автоматов — реле, получившие название релейной защиты.
Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная и надежная работа современных энергетических систем. Она осуществляет непрерывный контроль за состоянием и режимом работы всех элементов энергосистемы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений защита выявляет и отключает от системы поврежденный участок, воздействуя на специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения. При возникновении ненормальных режимов защита выявляет их и в зависимости от характера нарушения производит операции, необходимые для восстановления нормального режима, или подает сигнал дежурному персоналу.
1.6.2 Токовая защита
Защита, для которой воздействующей величиной является ток, называется токовой защитой. Этот вид защиты в системах электроснабжения получил наибольшее распространение. Первыми токовыми защитами были плавкие предохранители. Суть защиты плавким предохранителем заключается в том, что при протекании большого тока плавкая вставка разрушается и цепь разрывается. В токовых защитах применяются электромагнитные реле максимального и минимального тока. Реле максимального тока действует при превышении воздействующей величины тока срабатывания реле, а реле минимального тока — при снижении воздействующей величины менее тока срабатывания реле. Токовые защиты делятся на максимальные токовые защиты и токовые отсечки. Токовая отсечка — это защита, которая срабатывает мгновенно.
1.6.3 Токовая направленная защита
Направленной называется защита, которая действует при определенном направлении мощности короткого замыкания. Данный вид защиты применяется в сетях с двухсторонним питанием. Защита в этих сетях должна не только реагировать на появление тока короткого замыкания, но для обеспечения селективности должна также учитывать направление мощности короткого замыкания в защищаемой линии или, иначе говоря, фазу тока в линии относительно напряжения на шинах. Направление мощности короткого замыкания, проходящей по линии, характеризует, где возникло повреждение: на защищаемой линии или на других присоединениях, отходящих от шин данной подстанции. Это обстоятельство используется в токовой направленной защите, которая по знаку мощности определяет, на каком присоединении возникло повреждение, и действует только при коротком замыкании на защищаемом участке.
1.6.4 Дистанционная защита
Данный вид защиты применяется в сетях сложной конфигурации, например, кольцевая сеть с двухсторонним питанием. Выдержка времени дистанционной защиты зависит от расстояния между местом установки защиты и точкой короткого замыкания. При этом ближайшая к месту повреждения дистанционная защита всегда имеет меньшую выдержку времени, чем более удаленные защиты, благодаря этому автоматически обеспечивается селективное отключение поврежденного участка. Основным элементом дистанционной защиты является дистанционный орган, определяющий удаленность короткого замыкания от места установки защиты. В качестве дистанционного органа используются реле сопротивления, непосредственно или косвенно реагирующие на полное, активное или реактивное сопротивление линии.
1.6.5 Дифференциальная защита
Принцип действия дифференциальной защиты основан на сравнении величины и фазы токов в начале и конце защищаемого участка. Данная защита обеспечивает мгновенное отключение короткого замыкания в любой точке защищаемого участка и обладает селективностью при коротком замыкании за пределами защищаемой зоны. Дифференциальные защиты подразделяются на продольные и поперечные. Первые служат для защиты как одинарных, так и параллельных линий, вторые — только параллельных линий.
2. Экономическая часть
2.1 Расчет затрат труда
Расчет затрат труда, основных материалов, запасных частей и комплектующих изделий на проведение технического обслуживания и ремонта. Норма трудоемкости ремонтов и технического обслуживания аппаратов высокого напряжения определены на основании типовых объемов ремонтных работ для каждого вида оборудования и его параметрами – мощностью, конструктивным исполнением и их назначением с учетом опытных данных.
В электрических сетях, к которым относится подстанция в качестве руководства при проведении ремонта оборудования принята технологическая карта, в которой указаны состав бригады, основные затраты на ремонт, меры безопасности, последовательность операций, контрольные параметры.
Для примера в таблице 3.2 представлены выдержки из технологической карты на капитальный ремонт выключателей типа ВМПЭ-10, которые установлены в ЗРУ подстанции, по затратам труда, основных материалов, запасных частей и комплектующих изделий приведены в таблице 3.1,3.2
Таблица 3.1-Затраты основных материалов, запасных частей и комплектующих изделий при проведении ремонта выключателя
| Материалы и запасные части | Кол-во |
| Смазка литол | 0,1 кг |
| Машинное масло | 0,2 кг |
| Трансформаторное масло | 15 л |
| Шлифшкурка | 0,25 см2 |
| Ветошь | 1 кг |
| Салфетки | 2 шт |
| Материалы и запасные части | Кол-во |
| Краска красная, желтая, зеленая, серая | 1 кг |
| Кисть | 2 шт |
| Растворитель | 0,25 л |
| Наконечник контактного стержня | 3 шт |
| Розеточный контакт в сборе | 1 шт |
| Ламель контактного контакта | 1 шт |
| Дугогасительная камера | 1 шт |
| Подвижной стержень | 1 шт |
| Стекло маслоуказателя | 1 шт |
| Нижнее кольцо дугогасительной камеры | 3 шт |
| Прокладка маслоказателя | 3 шт |
| Пружина розеточного контакта | 5 шт |
Таблица 3.2-Трудозатраты при проведении ремонта выключателя ВМПЭ-10
| Состав бригады | Трудозатраты |
| Эл. слесарь 5 р. (производитель работ) – 1 чел Эл. слесарь 3 р. (член бригады) – 1 чел | На один выключатель с приводом 24 чел×час. |
2.1.2 График проведения технических обслуживаний и ремонтов
Оборудование подстанций работает непрерывно, и поэтому ремонтные циклы не учитывают сменности работы. Продолжительность межосмотрового периода планируется только для установок, не имеющих постоянного дежурного персонала.
На подстанции постоянно находится дежурный персонал, который совершает ежедневные осмотры оборудования согласно графику. Внеочередные осмотры оборудования подстанций производятся при резком изменении температуры наружного воздуха.
Или при каждом отключении трансформатора от газовой и дифференциальных защит. Распределительные устройства со всей аппаратурой подлежат внеочередному осмотру после отключения тока КЗ.
Сроки проведения текущих и капитальных ремонтов оборудования установленного на подстанции приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.2-График проведения текущих и капитальных ремонтов оборудования
| Наименование оборудования | Сроки теку-щих ремонтов | Сроки капитальных ремонтов | Примечание | |
| Трансформа-торы и автотрансформаторы с РПН | Ежегодно | Внеочередной ремонт РПН производится в соответствии с заводскими инструкциями | ||
| Системы охла-ждения Д, ДЦ и Цтрансформа-торов. | Ежегодно | При ремонтах трансформаторов | ||
| Отделители и короткозамыка-тели | 2 раза в год | 1 раз в 2-3 года | Тек. ремонты ежегодно весной и осенью | |
| Разъединители и заземляющие ножи | ЛР 1 раз в 3-4 года | 1 раз в 6 лет | Шинныеразъе-динители помере необходимости | |
| Масляные выключатели | У-ВМПП-10, ВМП-10к, ВМПЭ-10, ВМП-10Э, - 1 р 3-4 г.; | 1 раз в 6-8 лет при условии контроля характеристик выклю-чателя с приводом в межремонтный период Число отключений К.З. любой из фаз выклю-чателями 10-35-110-220 кВ, после которых они выводятся в ремонт: масляные выключатели ВМПЭ-10, ВМП-10Э- 15раз | ||
| Остальные аппараты РУ | По мере необходи-мости, по результатам проф. испытаний | |||