Lektsii_po_RZ_ch_2_20_01_12_studentam

l

I

II

III

Рисунок 6.16 – Использование телеотключения.

Аналогично в случае защиты линии с отпайкой, показанном на рис. 6.17. При срабатывании защиты трансформатора отпайки на подстанции А и Б подается сигнал телеотключения.

ЗТ

Рисунок 6.17 – Использование телеотключения на линии с ответвлением.

Для линий без ответвлений направленная защита с телеотключением не имеет значительных преимуществ (достаточные селективность и быстродействие обеспечиваются и без телеотключения) и не применяется.

Как правило телеотключение применяется на линиях с ответвлениями (не только для защиты трансформаторов, но и самих линий).

6.5 ОСОБЕННОСТИ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ

Для линий с ответвлениями могут быть использованы те же защиты, что и для линий без ответвлений. При этом необходимо учитывать ряд дополнительных условий.

Очевидно, что ток по концам линии (рис.6.18) А, Б и В будет сильно отличаться по модулю.

ВК3

Рисунок 6.18 – Особенности защиты линий с ответвлениями.

При этом для защит с относительной селективностью (в общем случае) придется снижать чувствительность защиты (отстройка от короткого замыкания за трансформатором отпайки, отстройка от бросков тока намагничивания).

Также возможно уменьшение зоны защиты из-за подпитки от ответвлений.

При этом дифференциально-фазная защита на линии с ответвлениями может выполняться двумя разными способами:

-2 комплекта по концам линии. При этом вся отпайка (включая трансформатор) находится в зоне действия защиты. Защита отстраивается от короткого замыкания за трансформатором отпайки, что может снизить чуствительность защиты.

-3 комплекта. Тем самым все то, что расположено за измерительными трансформаторами отпайки, исключается из зоны действия защиты.

Для направленной защиты с ВЧ блокировкой аналогично возможна установка одного блокирующего комплекта на противоположном конце линии, или установка двух блокирующих комплектов, в том числе и на отпайке.

6.6СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ УСТРОЙСТВ РЗ И АПВ

Вряде случаев релейную защиту упрощают, делая ее заведомо неселективной,

исправляя излишнее срабатывание защиты быстродействующим автоматическим повторным включением (БАПВ).

При использовании АПВ осуществляется ускорение действия защит с относительной селективностью (то же самое при оперативном включении).

В сетях СВН иногда применяются пофазные конн апп и ОАПВ.

При этом к РЗ предъявляются дополнительные требования:

Отключение с обеих сторон участка с однофазным КЗ только поврежденной

фазы.

Правильное функционирование в неполнофазном режиме, возникающем в цикле ОАПВ или при неуспешном ОАПВ.

Реализуется это с помощью специальных избирательных органов, через которые и работает защита.

6.7ОСОБЕННОСТИ ЗАЩИТЫ СЕТЕЙ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Сети 6(10) кВ – разомкнутый режим. Применение АПВ, АВР. Простые токо-

В дополнение к дистанционной – токовые отсечки.

На системообразующих ЛЭП – ДФЗ или направленная ВЧЗ.

На ЛЭП с ответвлениями – телеотключения.

На параллельных ЛЭП – поперечные дифференциальные и токовые направленные защиты.

Резервирование – сочетание дальнего с ближним.

Сети СВН – Основные – ВЧЗ

Резервные – Дмт. защиты.

От однофазного КЗ – ТЗНП Резервные защиты дополняются устройствами телеускорения и телеотключе-

ния, особ 750 кВ

6.8ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ЗАЩИТ НА РАЗЛИЧНОЙ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЕ

Производители УРЗА для сетей 110 кВ и выше: НТЦ Механотроника, НПП ЭКРА, GE, Siemens, Areva, ABB,

Защиты в терминалах, шкафах, панелях. Наши – типовые защиты и комплекты защит. Импортные – со свободной логикой.

Соответственно можно сформулировать следующие основные функции ПА.

7.1.1Основные функции ПА:

-автоматическое предотвращение нарушения устойчивости энергосистемы – АПНУ (автоматическое управление мощностью в целях сохранения устойчивости энергосистемы – АУМСУ);

-автоматическую ликвидацию асинхронного режима – АЛАР (иногда называют как, автоматическое прекращение асинхронного хода – АПАХ);

-автоматическое ограничение снижения частоты – АОСЧ;

-автоматическое ограничение снижения напряжения – АОСН;

-автоматическое ограничение повышения частоты – АОПЧ;

-автоматическое ограничение повышения напряжения – АОПН;

-автоматическое ограничение перегрузки оборудования – АОПО (иногда также называют автоматической разгрузкой оборудования – АРО).

7.1.2Принципы построения ПА

Принципы построения устройств ПА разнообразны, но в общем случае они включают пусковые органы (ПО) и элементы контроля предшествующего режима (КПР), логические и вычислительные элементы, определяющие на основе фактических ПО И КПР виды и объемы управляющих воздействий (УВ) и распределяющие их по объектам управления; исполнительные устройства, реализующие УВ на объектах управления. Такая обобщенная структура устройства ПА представлена на рис. 7.2:

Рисунок 7.2 – Обобщенная структура устройства ПА.

Таким образом, при выполнении любой из своих функций ПА осуществляет:

-выявление аварийной ситуации с помощью ПО;

-определение вида и значения (дозировки) управляющих воздействий (УВ) за счет анализа сработавших ПО и информации КПР;

-исполнение УВ.

Указанные операции могут выполняться как отдельными устройствами (пусковым – ПО, автоматической дозировки управляющих воздействий – АДВ, исполнительным – ИУ), так и устройствами, совмещающими выполнение двух или всех трех из приведенных операций (например, пускодозирующие устройства).

При выполнении любой из указанных операций и на стыке между ними могут использоваться устройства телепередачи информации, сигналов и команд управления. В доаварийном цикле работы ПА – это система сбора и передачи информации, как правило, для целей КПР и последующей дозировки УВ. В аварийном цикле – это устройство передачи аварийных сигналов и команд (УПАСК) – для передачи сигналов ПО и команд на реализацию УВ.

Принципы, используемые в ПО и КПР для выявления и идентификации аварийного режима, также разнообразны. Рассмотрим их подробнее при анализе возможных реализаций отдельных функций ПА.

7.2 ВИДЫ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Рассмотрим виды УВ, которые рекомендуются к наиболее широкому применению. К ним относятся:

-разгрузка турбин (РТ);

-отключение генераторов (ОГ);

-отключение нагрузки (ОН);

-программная форсировка возбуждения генераторов (ФВ);

-управление установками продольной и поперечной компенсации: форсировка компенсации (ФК), включение шунтирующих реакторов (ВШР), отключение шунтирующих реакторов (ОШР);

-деление системы (ДС) на несинхронно работающие части;

-ввод резерва (ВР).

Кроме того, устройства ПА могут производить отключение отдельных линий и трансформаторов связи, секционных и междушинных выключателей, не приводящее к ДС, а также включение ранее отключенной нагрузки, включение нормально отключенных линий, трансформаторов, выключателей.

Дозировку УВ рекомендуется производить ступенями, т.е. воздействиями определенного объема, заранее подготовленными к действию по соответствующему сигналу.

При выборе УВ необходимо учитывать, что, кроме предусмотренного назначением ПА положительного эффекта, УВ могут вызывать дополнительные издержки, а также приводить к ряду других нежелательных последствий. Основными издержками являются прямой ущерб, связанный с отключением потребителя при отключении нагрузки (ОН), и косвенный, вызванный уменьшением потребления вследствие снижения частоты, которое может сопровождать действие отключении генераторов (ОГ), разгрузке турбин (РТ) и делении системы (ДС). Кроме того, имеют место издержки, связанные с износом оборудования, воспринимающего УВ, – турбогенератора в случае отключения генераторов (ОГ), разгрузки турбин (РТ), выключателей при отключении генераторов (ОГ), делении системы (ДС) и т.п. К нежелательным последствиям относится также возможность возникновения дефицита реактивной мощности при отключении генераторов (ОГ) и делении системы (ДС);

снижение надежности энергосистемы вследствие риска потери на длительное время агрегатов, аварийно разгружаемых при разгрузке турбин (РТ) и отключаемых от сети при отключении генераторов (ОГ), а также вследствие отклонения от нормальной схемы электрических сетей энергосистемы, в том числе собственных нужд электростанций при отключении генераторов (ОГ) и делении системы (ДС); ухудшение технико-экономических показателей электростанций при разгрузке турбин (РТ) и прочее.

С учетом возможного ущерба рекомендуется определенная очередность применения УВ, которая зависит от цели воздействия и вида ПА. Менее предпочтительные виды УВ должны использоваться, как правило, при исчерпании возможностей более предпочтительных или в качестве резервных, а также при неготовности системы к реализации более предпочтительных УВ.

Остановимся более подробно на некоторых видах УВ.

Разгрузка турбин

Применяется два типа разгрузки паровых турбин – кратковременная и длительная.

Кратковременная (импульсная) разгрузка паровой турбины (КРТ) представляет собой быстрое уменьшение мощности турбины за счет прикрытия регулирующих клапанов длительностью до нескольких секунд и применяется при АПНУ для компенсации избыточной кинетической энергии роторов агрегатов на начальной стадии переходного процесса, вызванного аварийным возмущением.

Длительная разгрузка паровой турбины – ДРТ (или ограничение мощности – ОМ) представляет собой длительное (на период послеаварийного режима) уменьшение мощности за счет прикрытия регулирующих клапанов турбины и соответствующего уменьшения паропроизводительности котла.

Длительная разгрузка применяется для предотвращения нарушений устойчивости, ликвидации асинхронного режима и ограничения перегрузки оборудования и может применяться для ограничения повышения частоты.

Отключение генераторов

Отключение генераторов применяется для предотвращения нарушений устойчивости, ликвидации асинхронного режима, ограничения повышения частоты и пе-

регрузки оборудования и характеризуется мощностью отключаемых генераторов. ОГ осуществляется отключением генераторных или блочных выключателей.

Отключение нагрузки

Отключение нагрузки применяется для ограничения снижения частоты и напряжения, предотвращения нарушений устойчивости, ликвидации асинхронного режима и ограничения перегрузки оборудования. Поскольку ОН связано с прямым недоотпуском электроэнергии потребителям, рекомендуется использовать автоматическое повторное включение нагрузки, если это допустимо по режиму работы потребителя и энергосистемы и не может явиться причиной развития аварии.

Рекомендуется использовать децентрализованное (т.е. имеющее местные пусковые устройства) ОН во всех случаях, когда это возможно, так как при этом повышается надежность действия автоматики и обеспечивается очередность отключения потребителей с учетом их ответственности, последствий перерывов питания и т.д. При АПНУ применяется централизованное ОH – специальная автоматика отключения нагрузки (САОН).

Программная форсировка возбуждения синхронных машин.

Программная форсировка возбуждения осуществляется увеличением уставки АРВ по напряжению и применяется при АПНУ.

Управление установками поперечной и продольной компенсации.

Применяется для предотвращения нарушений устойчивости и ограничения снижения или повышения напряжения.

Деление энергосистемы.

Деление системы – разделение энергосистемы на несинхронно работающие части – применяется для предотвращения нарушений устойчивости, ликвидации асинхронного режима, ограничения снижения и повышения частоты, ограничения перегрузки оборудования.

При АПНУ за счет ДС изменяется соотношение мощностей приемной и передающей частей энергосистемы, которое должно уменьшать влияние возмущения и увеличивать эффективность таких УВ, как отключение генераторов, разгрузка турбин и отключение нагрузки.