Расчет комплекса релейной защиты воздушной линии электропередачи напряжением 110 кВ (защиты типа ШЭ2607 011 и ШЭ2607 031)

в) согласование с первой ступенью защиты смежной линии ПС Камала-2 - ПС Канская



,

где

,

где - коэффициент токораспределения, который определяется как отношение протекающего тока по защищаемой линии С-63 к току, протекающему по смежной линии С-65 (С-67) при трёхфазном КЗ в конце смежной линии в точке 10, в максимальном режиме (таблица Б.1.13);

г) согласование с первой ступенью защиты смежной линии ПС Камала-2 - ПС Бородинская

,

где

,

где - коэффициент токораспределения, который определяется как отношение протекающего тока по защищаемой линии С-63 к току, протекающему по смежной линии С-52 при трёхфазном КЗ в конце смежной линии в точке 35, в максимальном режиме (таблица Б.1.21);

д) отстройка от КЗ в конце параллельной линии в каскаде

Дальнейший расчёт ведётся по меньшему значению

.

Приведём расчёт вторичного сопротивления срабатывания защиты

Уставки , выбираем по формулам

Ом;

Ом.

Выставляем ближайшие значения уставок , , , , .

Полученные значения сопротивлений уставок позволяют построить характеристику реле сопротивления второй ступени дистанционной защиты со стороны 18-9 (рисунок 8.2).

Рисунок 8.2 - Характеристика срабатывания реле сопротивления второй ступени

Сделаем проверку чувствительности второй ступени дистанционной защиты. Значение коэффициента чувствительности, согласно [8], не должно быть меньше его минимального значения, равного 1,3.

Вторая ступень комплекта дистанционной защиты, установленного со стороны 9-18.

Определим первичное сопротивление срабатывания защиты, Ом:

а) отстройка от КЗ на шинах ВН АТ1 ПС «Камала-2»

,

где - сопротивление автотрансформатора АТ1 стороны высокого напряжения;

где - коэффициент токораспределения, который определяется как отношение протекающего тока по защищаемой линии С-63 к току, протекающему по автотрансформатору АТ1 при трёхфазном КЗ в точке 6, в максимальном режиме (таблица Б.1.12);

б) согласование с первой ступенью защиты смежной линий Красноярская ГРЭС 2 - ПС Шумково

где

где - коэффициент токораспределения, который определяется как отношение протекающего тока по защищаемой линии С-63 к току, протекающему по смежной линии С-123 при трёхфазном КЗ в конце смежной линии в точке 84, в максимальном режиме (таблица Б.1.15);

в) согласование с первой ступенью защиты смежной линий Красноярская ГРЭС 2 - ПС Промбаза

где

где - коэффициент токораспределения, который определяется как отношение протекающего тока по защищаемой линии С-63 к току, протекающему по смежной линии С-01 при трёхфазном КЗ в конце смежной линии в точке 97, в максимальном режиме (таблица Б.1.16);

г) отстройка от КЗ на шинах НН трансформатора (Т1)

,

где - сопротивление трансформатора стороны низкого напряжения;

где - коэффициент токораспределения, который определяется как отношение протекающего тока по защищаемой линии С-63 к току, протекающему по трансформатору Т1 при трёхфазном КЗ в точке 13, в максимальном режиме (таблица Б.1.17);

д) отстройка от КЗ в конце параллельной линии в каскаде

Приведём расчёт вторичного сопротивления срабатывания защиты, Ом

Уставки , выбираем по формулам

Ом;

Ом.

Выставляем ближайшие значения уставок , , , , .

Проверка чувствительности по току точной работы

,

где- ток протекающий по защищаемой линии, при трёхфазном КЗ в точке 41, в минимальном режиме (таблица Б.3.21).

Определим время срабатывания защиты

с,

где - время срабатывания первой ступени дистанционной защиты, принимаем 0 секунд;

- время работы УРОВ, с;

- ступень селективности.

Третья ступень комплекта дистанционной защиты.

Отстройка от сопротивления нагрузки

,

где - коэффициент надёжности;

- коэффициент возврата;

- угол полного сопротивления соответственно линии и нагрузки в рассматриваемом режиме после отключения внешнего короткого замыкания.

,

где - максимальное значение первичного рабочего тока в защищаемой линии (раздел 7).

Приведём расчёт вторичного сопротивления срабатывания защиты

Уставки , выбираем по формулам

Ом;

Ом.

Выбираем = 11,13 Ом; = 25,58Ом; ц1 = 79,9о; ц2 = -15о;

ц3 = 115о.

Визуально определить чувствительность защиты можно путём построения в одной системе координат (рисунок 8.4) характеристики срабатывания реле сопротивления третьей ступени и вектора , получаемые при КЗ за соответствующим смежным элементом. Срабатывание органов ДЗ происходит, когда замеряемые сопротивления находятся внутри характеристики срабатывания реле сопротивления третьей ступени.



Рисунок 8.4 - Характеристика срабатывания реле сопротивления третьей ступени

Расчёт коэффициента чувствительности третьей ступени дистанционной защиты в зоне защищаемого участка и в зоне действия защиты.

Определим время срабатывания защиты, с

Значение коэффициента чувствительности по току точной работы, согласно [8], не должно быть меньше его минимального значения, равного 1,3.

Расчёт коэффициента чувствительности со стороны 18-9.

В зоне защищаемого участка

где - ток протекающий по защищаемой линии, при трёхфазном КЗ в точке 98, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.20).

В зоне действия защиты

где - ток протекающий по защищаемой линии, при двухфазном КЗ в точке 74, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.22).

где - ток протекающий по защищаемой линии, при двухфазном КЗ в точке 109, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.11).



где - ток протекающий по защищаемой линии, при двухфазном КЗ в точке 40, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.23).

Расчёт коэффициента чувствительности со стороны 9-18.

В зоне защищаемого участка

где- ток протекающий по защищаемой линии, при трёхфазном КЗ в точке 41, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.21).

В зоне действия защиты

где - ток протекающий по защищаемой линии, при двухфазном КЗ в точке 97, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.12).

где - ток протекающий по защищаемой линии, при двухфазном КЗ в точке 14, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.13).

где - ток протекающий по защищаемой линии, при двухфазном КЗ в точке 13, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.14).

В защите предусмотрена дополнительная ненаправленная II ступень, действующая при близких трёхфазных КЗ, когда все междуфазные напряжения на входе РС близки к нулю. Для определения направленности, используется напряжение предаварийного режима (работа по «памяти»).

8.3 Расчёт междуфазной токовой отсечки

Первичный ток срабатывания защиты выбирается по следующим условиям:

а) отстройка от короткого замыкания в конце защищаемой линии со стороны 18-9 в максимальном режиме

А,

где - коэффициент надёжности 1,2-1,3 о. е.;

- ток, протекающий по защищаемой линии при трёхфазном коротком замыкании в узле 9 в максимальном режиме, А (таблица Б.1.9);

б) отстройка от короткого замыкания в конце защищаемой линии со стороны 9-18 в максимальном режиме

А,

где - коэффициент надёжности 1,2-1,3 о. е.;

- ток, протекающий по защищаемой линии при трёхфазном коротком замыкании в узле 18 в максимальном режиме, А (таблица Б.1.8);

в) отстройка от тока качания

,

где- ток качания линии;

- среднее номинальное напряжение защищаемой линии;

- эквивалентное сопротивление с одной стороны линии (подраздел 8.4);

- эквивалентное сопротивление с другой стороны линии (подраздел 8.4).

Приведём расчёт вторичного тока срабатывания реле, А

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS»А.

Коэффициент чувствительности защиты

,

где - ток, протекающего через защиту, при двухфазном КЗ в узле 41 в минимальном режиме;

Коэффициент чувствительности защиты

,

где - ток, протекающего через защиту, при двухфазном КЗ в узле 98 в минимальном режиме.

8.4 Расчёт токовой направленной защиты нулевой последовательности

I ступень - токовая отсечка нулевой последовательности.

Токовая защита нулевой последовательности рассчитана согласно [9].

Защита, установленная на Красноярской ГРЭС 2 со стороны 18-9:

а) отстройка от однофазного короткого замыкания в конце защищаемой линии, А

,

где - коэффициент отстройки;

- ток фазы А протекающий по защищаемой линии при однофазном замыкании в конце линии в максимальном режиме, А (таблица Б 1.1);

б) отстройка от броска тока намагничивания трансформатора Т20 установленного на ПС Камала-2, А

,

где Сб = 0,92 -коэффициент броска тока при включении в конце линии одной обмотки трансформатора;

ZI - эквивалентное сопротивление от источника питания до шин линии.

где Z48 - сопротивление защищаемой линии;

- индуктивное сопротивление одной обмотки трансформатора, определяется по формуле

где - средненоминальное напряжение основной ступени (защищаемого элемента), кВ;

- номинальная мощность трансформатора, ;

- напряжение короткого замыкания, %.

в) отстройка от КЗ в конце параллельной линии, А

где - значение тока фазы А нулевой последовательности, протекающего в месте установки защиты при однофазном коротком замыкании на параллельной линии вблизи места установки защиты в максимальном каскадном режиме, А (таблица Б.2.1).

Вторичный ток срабатывания защиты, А

.

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS» А.

Коэффициент чувствительности защиты

,

где - ток фазы А протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, при каскадном отключении линии С-63 со стороны 9-98, А (таблица Б.4.1).

Так как , то I ступень ТЗНП неэффективна и следует проверить чувствительность II ступени ТЗНП при КЗ в этой же точке.

II ступень - токовая защита нулевой последовательности.

Защита со стороны 18-9:

Первичный ток срабатывания защиты второй ступени, А.

а) согласование с ТЗНП I ступени смежной линии на ПС Камала-2 - ПС Камарчага

,

где - коэффициент согласования;

- коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока протекающего по защищаемой линии к току, протекающему по смежной линии при однофазном КЗ за смежной линией в узле 106 в максимальном режиме (таблица Б.1.3)

Ток срабатывания первой ступени защиты линии, А

,

где - ток, протекающий по смежной линии при однофазном замыкании в конце смежной линии в максимальном режиме, А (таблица Б.1.3).

Ток срабатывания второй ступени защиты, А

б) согласование с ТЗНП I ступени смежной линии на ПС Камала-2 - ПС Канская

,

где - коэффициент согласования;

- коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока протекающего по защищаемой линии к току, протекающему по смежной линии при однофазном КЗ за смежной линией в узле 10 в максимальном режиме (таблица Б.1.4)

Ток срабатывания первой ступени защиты линии, А

,

где - ток, протекающий по смежной линии при однофазном замыкании в конце смежной линии в максимальном режиме, А (таблица Б.1.4).

Ток срабатывания второй ступени защиты, А

в) согласование с ТЗНП I ступени смежной линии на ПС Камала-2 - ПС Бородинская

,

где - коэффициент согласования;

- коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока протекающего по защищаемой линии к току, протекающему по смежной линии при однофазном КЗ за смежной линией в узле 35 в максимальном режиме (таблица Б.1.6)

Ток срабатывания первой ступени защиты линии, А

,

где - ток, протекающий по смежной линии при однофазном замыкании в конце смежной линии в максимальном режиме, А (таблица Б.1.6).

Ток срабатывания второй ступени защиты, А

Большее значение принимаем за основу.

Вторичный ток срабатывания реле, А,

.

Принимаем уставку на реле А.

Сделаем проверку коэффициента чувствительности защиты. Значение коэффициента чувствительности, согласно [8], не должно быть меньше его минимального значения, равного 1,3.

,

где - ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (таблица Б.3.1).

,

где - ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, при каскадном отключении линии С-63 со стороны 98-9, А (таблица Б.4.1).

Время срабатывания защиты, с

III ступень - токовая отсечка нулевой последовательности c

выдержкой времени.

Первичный ток срабатывания защиты третьей ступени определим по чувствительности защиты при КЗ в конце линии, А

,

где - ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (см. таблицу Б 3.1);

- коэффициент чувствительности.

Вторичный ток срабатывания реле, А

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS»

Время срабатывания защиты, с

IV ступень - максимальная токовая защита нулевой

последовательности.

Защита со стороны 18-9:

а) отстройка первичного тока срабатывания зашиты от тока небаланса в нулевом проводе при трёхфазном КЗ.

За трансформатором Т20 за стороной низшего напряжения

,

где - коэффициент отстройки;

- коэффициент броска;

- ток небаланса, протекающий в нулевом проводе при внешнем трёхфазном КЗ.

,

где - ток трёхфазного КЗ, протекающий по защищаемой линии при КЗ за трансформатором в максимальном режиме, А (таблица Б.1.7);

- коэффициент небаланса при кратности .

;

б) обеспечение требуемой чувствительности

А,

где - ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (таблица Б.3.1).

Вторичный ток срабатывания реле, А

.

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS».

Коэффициент чувствительности в конце защищаемого элемента

где - ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (см. таблицу Б.3.1).

Коэффициент чувствительности в конце линии ПС Камала-2 - ПС Камарчага

где - ток, протекающий по защищаемой линии при однофазном КЗ, в конце смежной линии С-54, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.2).

Коэффициент чувствительности в конце смежного элемента Т20

где - ток, протекающий по защищаемой линии при однофазном КЗ, за трансформатором T20, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.5).

I ступень - токовая отсечка нулевой последовательности.

Защита, установленная на линии со стороны 9-18:

а) отстройка от однофазного короткого замыкания в конце защищаемой линии, А

,

где - коэффициент отстройки;

- ток фазы А протекающий по защищаемой линии при однофазном замыкании в конце линии в максимальном режиме, А (таблица Б.1.2);

б) отстройка от броска тока намагничивания трансформатора Т1 установленного на Красноярской ГРЭС-2, А

,

где Сб = 0,92 - коэффициент броска тока при включении в конце линии одной обмотки трансформатора;

ZI - эквивалентное сопротивление от источника питания до шин линии.

где Z48 - сопротивление защищаемой линии;

- индуктивное сопротивление одной обмотки трансформатора

где - средненоминальное напряжение основной ступени (защищаемого элемента), кВ;

- номинальная мощность трансформатора, ;

- напряжение короткого замыкания, %.

в) отстройка от КЗ в конце параллельной линии, А

где - значение тока фазы А нулевой последовательности, протекающего в месте установки защиты при однофазном коротком замыкании на параллельной линии вблизи места установки защиты в максимальном каскадном режиме, А (таблица Б.2.4).

Вторичный ток срабатывания защиты, А

.

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS» А.

Коэффициент чувствительности защиты

,

где - ток фазы А протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, при каскадном отключении линии С-63 со стороны 41-18, А (таблица Б.4.2).

Так как , то Iступень ТЗНП неэффективна и следует проверить чувствительность IIступени ТЗНП при КЗ в этой же точке.

II ступень - токовая защита нулевой последовательности.

Защита со стороны 9-18:

Первичный ток срабатывания защиты второй ступени, А:

а) согласование с ТЗНП I ступени смежного элемента, линии Красноярская ГРЭС-2 - ПС Промбаза

,

где - коэффициент согласования;

- коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока протекающего по защищаемой линии к току, протекающему по смежной линии С-01 (С-124) при однофазном КЗ за смежной линией в узле 103 в максимальном режиме (таблица Б 1.14)

Ток срабатывания первой ступени защиты линии С-01, А

где - ток, протекающий по смежной линии при однофазном замыкании в конце смежной линии в максимальном режиме, А (см. таблицу Б.1.14).

Ток срабатывания второй ступени защиты, А

б) согласование с ТЗНП I ступени смежной линии Красноярская ГРЭС 2 - ПС Шумково

,

где - коэффициент согласования;

- коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока протекающего по защищаемой линии к току, протекающему по смежной линии С-122 при однофазном КЗ за смежной линией в узле 84 в максимальном режиме (таблица Б.1.18)

Ток срабатывания первой ступени защиты линии С-122, А

где - ток, протекающий по смежной линии при однофазном замыкании в конце смежной линии в максимальном режиме, А (см. таблицу Б.1.18).

Ток срабатывания второй ступени защиты, А

в) отстройка от однофазного КЗ за автотрансформатором на подстанции, примыкающей к противоположному концу линии

,

где - коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока, протекающего по защищаемой линии к току, протекающему по обмотке высшего напряжения автотрансформатора при однофазном замыкании за этой обмоткой (таблица Б.1.19).

.

Ток срабатывания второй ступени защиты, А

;

Большее значение принимаем за основу.

Вторичный ток срабатывания реле, А

.

Принимаем уставку на реле А.

Сделаем проверку коэффициента чувствительности защиты. Значение коэффициента чувствительности, согласно [8], не должно быть меньше его минимального значения, равного 1,3.

,

где - ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (таблица Б 3.6).

,

где - ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, при каскадном отключении линии С-63 со стороны 41-18, А (таблица Б.4.2).

Время срабатывания защиты, с

III ступень - токовая отсечка нулевой последовательности c выдержкой времени.

Первичный ток срабатывания защиты третьей ступени определим по чувствительности защиты при КЗ в конце линии, А

,

где - ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (таблица Б.3.6);

- коэффициент чувствительности.

Вторичный ток срабатывания реле, А

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS»

Время срабатывания защиты, с

IV - максимальная токовая защита нулевой последовательности.

а) отстройка первичного тока срабатывания зашиты от тока небаланса в нулевом проводе при трёхфазном КЗ.

За трансформатором AT1 за стороной высшего напряжения

,

где - коэффициент отстройки;

- коэффициент броска;

- ток небаланса, протекающий в нулевом проводе при внешнем трёхфазном КЗ.

,

где - ток трёхфазного КЗ, протекающий по защищаемой линии при КЗ за трансформатором в максимальном режиме, А (таблица Б.1.12);

- коэффициент небаланса при кратности .

;

б) обеспечение требуемой чувствительности

А,

где - ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (таблица Б.3.4).

Вторичный ток срабатывания реле, А

.

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS».

Коэффициент чувствительности в конце защищаемого элемента

где - ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (таблица Б.3.4).

Коэффициент чувствительности в конце смежного элемента, линии Красноярская ГРЭС-2 - ПС Шумково

где - ток, протекающий по защищаемой линии при однофазном КЗ, в конце смежной линии С-123, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.7).

Время срабатывания защиты, с

8.5 Расчёт устройства резервирования при отказе выключателя

Ток срабатывания реле тока УРОВ (Iср) регулируется в пределах (0,04-0,4)•Iном вт. ТА. Принимаем А.

Определим первичный ток срабатывания реле, А

Значение коэффициента чувствительности не должно быть меньше его минимального значения, равного 1,3.

Сделаем проверку коэффициента чувствительности защит по току:

- конец защищаемого участка

;

,

где - ток при двухфазном коротком замыкании в конце линии в минимальном режиме, протекающий в месте установки защиты, А (таблица Б.3.9);

- ток при двухфазном коротком замыкании на землю в конце линии в минимальном режиме, протекающий в месте установки защиты (МУЗ), А (таблица Б.3.19).

;

,

где - ток при двухфазном коротком замыкании в конце линии в минимальном режиме, протекающий в месте установки защиты, А (таблица Б.3.8);

- ток при двухфазном коротком замыкании на землю в конце линии в минимальном режиме, протекающий в месте установки защиты, А (таблица Б.3.18);

- конец зоны резервирования

,

где - ток при двухфазном коротком замыкании в минимальном режиме, протекающий в МУЗ, А (таблица Б.3.10).

,

где - ток при двухфазном коротком замыкании в минимальном режиме, протекающий в МУЗ, А (таблица Б.3.14).

8.6 Расчёт уставок АПВ

Так как питание линии осуществляется с двух сторон, то следует выполнять АПВ с контролем напряжения или с контролем синхронизма.

Выдержка времени АПВ (t1АПВ) должна быть больше выдержки времени готовности для повторного включения привода отключившегося выключателя

t1АПВ ? tг.п. + tзап,

где tг.п. - время готовности привода, которое для различных видов приводов может быть в пределах от 0,2 до 1 с;

tзап - время запаса, учитывающее непостоянство tг.п., которое выбирается в диапазоне от 0,3 до 0,5 с.

t1АПВ ? 0,5+0,4 = 0,9 с.

Выдержка времени АПВ должна быть больше выдержки времени от момента погасания электрической дуги в месте КЗ до полного восстановления изоляционных свойств воздуха (время деионизации воздуха).

t1АПВ ? tд + tзап,

где tд - время деионизации, составляющее от 0,1 до 0,3 c;

tзап - время запаса, учитывающее непостоянство tд, которое принимается равным от 0,3 до 0,5 с.

t1АПВ ? 0,2+0,4 = 0,6.

За уставку принимается большее из полученных значений t1АПВ = 0,9 с.

Выдержка времени готовности к повторному действию (tгот) выбирается исходя из необходимости обеспечения однократного действия АПВ при повторном включении на устойчивое КЗ и, соответственно, должна быть отстроена от наибольшей выдержки времени действия РЗА в этом режиме

tгот ? tзащ + tотк + tзап,

где tзащ - наибольшая выдержка времени защиты;

tотк - время отключения выключателя;

tзап - время запаса, которое принимается равным от 0,3 до 0,5 с.

tгот ? 1,8+0,065 + 0,4 = 2,26 с.

Одновременно должно быть соблюдено условие tгот ? t2АПВ.

Напряжения срабатывания реле, контролирующих напряжение на линии, выбираются по условиям:

- напряжение срабатывания реле минимального напряжения, контролирующее отсутствие напряжения на линии, В

- напряжение срабатывания реле максимального напряжения, контролирующее наличие напряжения на линии, В

Синхронизм между двумя участками цепи (шины и линия), соединяемые выключателем контролируется с помощью трёх параметров - ДU, Ди Дf, где Дf - разность частот напряжений на шинах и на линии: Дf ? Д/Дt.

Условия по синхронизму считаются выполненными, если все три контролируемых параметра находятся в пределах нормы.

Рекомендованные значения[4]:

кВ;

Дf = 0,05 Гц - для соединения частей схем, к которым предъявляются высокие требования по синхронизму, а также для важных межсистемных связей;

Дf = 0,1 Гц - для схем, допускающих большое время АПВ или для АПВ коротких линий.

Уставки по синхронизму должны выбираться таким образом, чтобы максимально соответствовать ожидаемым параметрам по максимальному сдвигу фаз (Дмакс) и максимальной разности частот (Дfмакс). При правильном выборе уставок при АПВ будет обеспечено синхронное включение выключателя.

После выбора уставок необходимо провести проверку правильности их выбора с помощью выражения

2·Дмакс / (Дfмакс·360) ? tио + tвкл ,

где tио - время срабатывания измерительных реле контроля синхронизма может быть принято равным 0,03 с;

tвкл- время включения выключателя.

,

.

9. Разработка микропроцессорного органа сопротивления и органа тока

9.1 Актуальность проблемы

Функционирование средств релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗ и ПА) оказывает существенное влияние на протекание аварийных и послеаварийных процессов в электроэнергетических системах (ЭЭС). Причём, поскольку собственные процессы в устройствах РЗ и ПА неразрывно связаны с процессами в ЭЭС, правильность действий РЗ и ПА оказывается взаимосвязанной с этими процессами. Между тем, согласно обобщённой статистике, около 25% тяжёлых аварий в ЭЭС происходит из-за неправильных действий РЗ и ПА, одной из основных причин которых является использование при проектировании и эксплуатации недостаточно полной и достоверной информации об указанных процессах. Из вышеизложенного следует, что для обеспечения возможности получения полной и достоверной информации о процессах в ЭЭС и, в частности, правильной настройки средств РЗ и ПА, необходимо адекватно моделировать не только основное оборудование и технологическую автоматику ЭЭС, но и средства РЗ и ПА.

Для уменьшения уровня аварийности в ЭЭС из-за неправильной работы РЗ и ПА, связанной с использованием при их проектировании, исследовании и эксплуатации недостаточно полной и достоверной информации о процессах в ЭЭС, необходим альтернативный подход к решению проблемы адекватного моделирования ЭЭС. В том числе с учётом функционирования средств РЗ и ПА, позволяющий достаточно полно и достоверно воспроизводить без декомпозиции и ограничения интервала реальный спектр процессов во всем значимом оборудовании, в том числе в РЗ и ПА, и ЭЭС в целом при всевозможных нормальных, аварийных и послеаварийных режимах их работы. В связи с этим актуальной является разработка концепции всережимного моделирования РЗ и ПА, соответствующих математических моделей, учитывающих процессы в измерительных трансформаторах и конкретных реализациях РЗ и ПА, и средств их осуществления.

Осуществление указанного подхода к моделированию релейной защиты позволяет значительно повысить эффективность решения следующих важнейших задач:

- достоверного выявления причин неправильной работы РЗ и ПА;

- оптимальной настройки РЗ и ПА;

- выработки обоснованных критериев и условий для модернизации существующих и разработки новых средств РЗ и ПА.

Возможность использования всережимных моделей РЗ и ПА для практических целей связана с наличием соответствующих средств моделирования ЭЭС. Такими возможностями обладает программный комплекс PSCAD/EMTDC.

9.2 Программный комплекс PSCAD/EMTDC

Собственно PSCAD представляет собой удобный и многофункциональный графический интерфейс, позволяющий пользователю схематично строить сеть из представленных в библиотеке разнообразных моделей элементов электроэнергетической сети, выполнять моделирование, анализировать результаты, управлять данными.

Все основные расчёты по составлению и расчёту дифференциальных уравнений и управлению системой осуществляются EMTDC (сокращённо Electromagnetic Transients including DC). Ядро EMTDC состоит из трёх основных частей: из динамической части, которая включает в себя основную подпрограмму динамических расчётов (DSDYN), подпрограмму вывода (DSOUT), и модуля расчёта электрической сети. Расчёт осуществляется последовательно через определённый интервал времени, который может составлять 50 микросекунд.

Рисунок 9.1- Формирование времени расчёта

Программа PSCAD обеспечивает решение следующих задач

- исследования переходных процессов, проходящих в энергетических системах, при (не)симметричных коротких замыканиях, автоматическом повторном включении, изменении величины и характера нагрузки, феррорезонансе и других возмущающих воздействиях;

- исследование подсинхронного резонанса в электрических машинах (SSR);

- оценка согласования уровней изоляции и грозовых импульсов;

- анализ качества электрической сети, включая анализ гармонического состава при исследовании электрических машин и различного рода нелинейных нагрузок, провалов и повышения напряжения;

- проектирование распределительных систем с распределённой генерацией, с учётом перенапряжений в переходных процессах;

- анализ потокораспределения для взаимосвязанных энергосистем с учётом пропускной способности линий электропередач;

- исследование систем управления вставками постоянного тока, устройств компенсации реактивной мощности и ветрогенераторных установок.

Расчёт параметров энергосистем осуществляется на основе моделей. В программе предусмотрены предварительно запрограммированные и прошедшие тестирование модели от простых пассивных элементов до элементов управления, электрических машин, линий электропередач и кабелей. Имеющаяся библиотека моделей с более чем 280 элементами позволяет создавать более совершенные нелинейные модели энергосетей и силовой электроники. Аттестация моделей энергообъектов гарантирует правильность полученных при расчёте данных для дальнейшего исследования.

В настоящее время продукт используется в более чем 1 700 коммерческих и исследовательских организациях (ABB - Швеция, Siemens - Германия, AREVA T&D (UK) Ltd - Великобритания, Gothia Power - Швеция), в более чем 80 странах мира. Он проверен при сравнении результатов расчётов и измерений, как режимов работы больших электрических сетей, так и протекания процессов в отдельных элементах электросетевых объектов.

9.3 Описание моделей

В данной работе представлены программные модели органа сопротивления и тока, при реализации которых был задействован программный комплекс PSCAD/ EMTDC.

Модели состоят из нескольких блоков, которые были выбраны из библиотеки программы PSCAD/EMTDC.

Разработанные модели представляют собой математическую модель, имитирующую функции современных органов сопротивления и тока, применяемых в МП защитах. Модели позволяют изучить особенности работы измерительных органов на конкретных примерах. С помощью данных моделей можно производить расчёты защит и выставлять значения уставок, а также исследовать поведение моделей при различных режимах работы электрической сети.

Таким образом, виртуальные модели сопротивления и тока позволяют детально проанализировать процессы, протекающие в цепях релейной защиты, что имеет огромное значение не только для научного, но и для образовательного процесса.

9.4 Принцип действия модели органа сопротивления

Функциональная схема цифрового органа сопротивления представлена на чертеже 7 приложения Г. Модель состоит из следующих элементов: блок выделения амплитудного значения и фазы входных величин (FFT), блок формирования последовательностей (FS), расчётный блок (ICE) и блок формирования условий срабатывания (TP).

9.4.1 Частотные сканеры FFT

На вход частотных сканеров (FFT) поступают мгновенные значения токов и напряжений линии, в которых происходит выделение амплитудного значения, фазы и постоянной составляющей входных величин.

Блок осуществляет вычисления по алгоритму быстрого вычисления дискретного преобразования Фурье (БПФ). Сначала происходит выборка входных сигналов, прежде чем разложить их на гармонические составляющие. Опции предусматривают использовать один, два или три входных сигнала. Сканеры обрабатывают сигнал промышленной частоты.



Рисунок 9.2 - Блок выделения амплитудного значения и фазы входных величин

Вычисления осуществляются на основании следующих уравнений

На рисунке 9.2 представлено меню задания параметров блока выделения амплитудного значения и фазы входных величин.

Таблица 9.1 - Задание параметров блока FFT

Вид	Из списка	Выбрать вид блока: однофазный, двухфазный, трёхфазный выходные сигналы
Количество гармоник	Из списка	Выбрать число гармоник: 7, 15, 31, 63, 127 или 255 (выборка через период промышленной частоты)
Частота	Вводимая	Частота основной гармоники
Амплитуда выходного сигнала	Из списка	Выбрать действующее значение или амплитудное
Фаза выходного сигнала	Из списка	Выбрать в градусах или радианах
Вид фазы выходного сигнала	Из списка	Выбрать синусоида или косинусоида
Фильтр наложения частот	Из списка	Выбрать да или нет
Слежение частоты		В случае выбора пункта, есть возможность изменять угол сдвига фаз. В этом случае угол сдвига фаз выходной величины не будет сравниваться с углами сдвига фаз выходных величин других блоков.

9.4.2 Блок формирования последовательностей FS

Блок формирования последовательностей (рисунок 9.4) осуществляет линейное преобразование входных значений амплитуд и фаз токов и напряжений в величины, пропорциональные симметричным составляющим трёхфазной системы I1, I2, I0 и U1, U2, U0 в виде модуля и фазного угла.

Рисунок 9.4 - Блок формирования последовательностей

Таблица 9.2 - Задание параметров блока FS

Входная величина угла сдвига фаз	Из списка	Выбрать в радианах или в градусах
Выходная величина угла сдвига фаз	Из списка	Выбрать в радианах или в градусах

9.4.3 Расчётный блок ICE

В расчётном блоке (ICE) происходит определение вида короткого замыкания, путём расчёта сопротивлений при коротких замыканиях на землю («линия-земля») и при междуфазных замыканиях («линия-линия»). Выходное сопротивление выдаётся в прямоугольной системе координат (R и X) и оптимизируется для использования в четырёхугольной характеристике. Есть возможность задания других видов характеристик: многоугольной, круговой, эллиптической и т. д.

На рисунке 9.6 представлена составляющая блока для расчёта сопротивления «линия-земля».



Рисунок 9.6 - Первая составляющая блока ICE «линия-земля»

Расчёт сопротивления «линия-земля» осуществляется по следующему принципу

где - фазное напряжение;

- фазный ток.

,

где - полное сопротивление нулевой последовательности от места установки реле до конца охраняемой зоны;

- полное сопротивление прямой последовательности от места установки реле до конца охраняемой зоны.

Таблица 9.3 - Входные параметры, основные

Коэффициент k - постоянная заземления	Вводимая (постоянная)	Это постоянная используется при расчёте сопротивления
Входная величина угла сдвига фаз	Из списка	Выбрать в радианах или в градусах

Таблица 9.4 - Задание начальных условий

Начальное время	Вводимая	В начале моделирования, входные величины (амплитуда и фаза), могут проходить через переходные процессы. Чтобы избежать этого переходного периода, выходные характеристики элемента (т. е. R и X) могут быть зафиксированы в течение этого заданного времени в секундах
Выходное значение сопротивления R при задании начальных условий	Вводимая	Это будет выходное сопротивление в течение времени инициализации
Выходное значение сопротивления X при задании начальных условий	Вводимая	Это будет выходное сопротивление в течение времени инициализации

На рисунке 9.8 представлена составляющая блока для расчёта сопротивления «линия-линия».



Рисунок 9.8 - Вторая составляющая блока ICE «линия-линия»

Расчёт сопротивления «линия-линия» производится по следующим формулам

где - фазное напряжение прямой и обратной последовательностей,

- фазный ток прямой и обратной последовательностей.

Выходное сопротивление выдаётся в прямоугольной системе координат (R и X) и оптимизируется для использования в четырёхугольной характеристике.

Таблица 9.5 - Входные параметры, основные

Входная величина угла сдвига фаз	Из списка	Выбрать в радианах или в градусах

Таблица 9.6 - Задание начальных условий

Начальное время	Вводимая	В начале моделирования, входные величины (амплитуда и фаза), могут проходить через переходные процессы. Чтобы избежать этого переходного периода, выходные характеристики элемента (т. е. R и X) могут быть зафиксированы в течение этого заданного времени в секундах
Выходное значение сопротивления R при задании начальных условий	Вводимая	Это будет выходное сопротивление в течение времени инициализации
Выходное значение сопротивления X при задании начальных условий	Вводимая	Это будет выходное сопротивление в течение времени инициализации

9.4.4 Блок формирования условий срабатывания органа сопротивления

Четырёхугольная характеристика является зоной срабатывания органа сопротивления. В блоке проверяется, лежит ли точка, которая задана входными параметрами R и X в плоскости или нет. Заданные сопротивления могут быть в относительных единицах и в омах. Единицы измерения входных и выходных параметров должны совпадать. Если точка попадает в характеристику, то на выходе 1, в противном случае - 0.

Рисунок 9.10 - Блок формирования условий срабатывания

Таблица 9.7 - Входные параметры, основные

Количество точек характеристики	Из списка	Выбрать число сторон: от 3 до 8

Таблица 9.8 - Координаты точек

X и Y координаты точек	Вводимая	Ввод координат точек пересечения сторон четырёхугольника

Формирование условий срабатывания заключается в задании координат точек характеристики срабатывания - уставки органа сопротивления (рисунок 9.11). Для определения уставок была задействована программа Mathcad

а б

Рисунок 9.11 - Характеристика срабатывания органа сопротивления (а) и меню задания точек координат (б)

Mathcad -- система компьютерной алгебры из класса систем автоматизированного проектирования, ориентированная на подготовку интерактивных документов с вычислениями и визуальным сопровождением, отличается лёгкостью использования и применения для коллективной работы. Имеет простой и интуитивный для использования интерфейс пользователя. Для ввода формул и данных можно использовать как клавиатуру, так и специальные панели инструментов. Систему достаточно удобно использовать для обучения, вычислений и инженерных расчётов. Программа позволяет выполнять численные и символьные вычисления, производить операции со скалярными величинами, векторами и матрицами, автоматически переводить одни единицы измерения в другие.

Расчёт координат точек производится в соответствие со следующим алгоритмом:

Задание исходных данных.

Первичное и вторичное сопротивления срабатывания защиты:

,

.

Сопротивления уставок:

Таблица 9.9 - Расчёт координат точек

Точка 0	Точка 1	Точка 2	Точка 3

Так как для определения зоны действия органа сопротивления необходимо задать координаты точек характеристики срабатывания, то данная модель может использоваться для различных ступеней дистанционной защиты.

9.5 Принцип действия модели органа тока

Функциональная схема цифрового органа тока представлена на чертеже 8 приложения Г. Модель состоит из следующих элементов: блок выделения амплитудного значения и фазы входных величин (FFT), блок формирования последовательностей (FS) и блок формирования условий срабатывания (CD).

Работа блока выделения амплитудного значения и фазы входных величин (FFT) и блока формирования последовательностей (FS) в органе тока не отличаются от работы их в органе сопротивления и приведены выше.

9.5.1 Блок формирования условий срабатывания органа тока

Этот элемент непрерывно проверяет, превышает или нет входной сигнал заданную величину тока. Он может быть настроен на проверку входного сигнала: если значение входного сигнала превышает уставку, за указанное время задержки, то на выходе элемента будет 1(в противном случае 0).

Рисунок 9.12 - Формирование условий срабатывания органа тока

На рисунке 9.13 представлено меню задания параметров блока DC, формирование условий срабатывания органа тока.

Таблица 9.10 - Входные параметры

Уставка по току	Вводимая	Ввод значения предельного тока. Единицы измерения, должны быть теми же, что для входного сигнала.
Предобработка	Из списка	Выбор из списка: нет, абсолютное значение (модуль), аналоговое действующее значение или цифровое действующее значение.
Сглаживающая постоянная времени	Вводимая	Ввод значения выравнивающей постоянной времени, только если в предыдущем пункте выбрали Предобработка/Аналоговое действующее значение выбрано - секунды.
Частота	Вводимая	Ввод значения частоты входного сигнала, только если выбрано в предыдущем пункте Преобработка/Цифровое действующее значение - герц.
Время задержки	Вводимая	Время, с

9.6 Применение моделей

Для испытания модели органа сопротивления и органа тока была создана специальная модель трёхфазной электрической сети, параметры которой также можно изменять в ходе испытания модели. Модель сети включает в себя: систему, трансформаторы, выключатели, линию и нагрузки. Необходимые значения напряжения и тока поступают во вторичную цепь от амперметра-вольтметра. Изменение режимов работы электрической сети 110 кВ производится путём перемещения места короткого замыкания. Момент возникновения и вид аварии определяет пользователь.

9.6.1 Исходные данные

На рисунке 9.14 представлена схема ЭЭС для исследования работы ДЗ.



Рисунок 9.14 - Принципиальная схема электрической сети

Параметры схемы представлены в таблицах 9.11-9.13.

Таблица 9.11 - Параметры генератора

Обозначение на принципиальной схеме	Pном, МВт	Uном, кВ	cos ц	Относительное сопротивление
G1	32	10,5	0,8	0,153	0,26

Таблица 9.12 - Параметры линии электропередач

Обозначение на принципиальной схеме	Длина, км/ марка провода	Удельное сопротивление, Ом/км
		r	x
W1	40/AC240/39	0,118	0,405

Таблица 9.13 - Параметры нагрузок

Обозначение на принципиальной схеме	Сопротивление, Ом
	r	x
H1	3,02	7,85

Таблица 9.14 - Параметры трансформаторов

Обозначение на принципиальной схеме	Sном, МВА	Uном, кВ	uк, %
		В	Н
Т1	125	121	13,8	10,5
Т2	40	115	10,5	10,5

Схема замещения электрической сети представлена на рисунке 9.11.



Рисунок 9.11 - Схема замещения электрической сети

9.6.2 Расчёт параметров схемы замещения

Сопротивление генератора определяются по формуле, Ом

где - сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора, о. е.;

- среднее номинальное напряжение ступени приведения, кВ;

Sном - номинальная мощность генератора, МВ·А.

.

Сопротивления двухобмоточных трансформаторов, Ом

где uк - напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

Sном - номинальная мощность трансформатора, МВ•А.

;

.

Сопротивления линии электропередачи, Ом

где - длина линии, км;

- среднее номинальное напряжение линии, кВ;

- удельное индуктивное сопротивление, Ом/км;

-удельное активное сопротивление, Ом/км.

Расчёт параметров схемы замещения нулевой последовательности

Сопротивления линий электропередач, Ом

В программе TKZ 3000 составим файл исходных данных

9.6.3 Расчёт дистанционной защиты

Расчёт I ступени дистанционной защиты.

Первичное сопротивление срабатывания первой ступени комплекта дистанционной защиты, установленного на ПС 1, Ом.

Отстройка от КЗ в конце защищаемой линии

где - коэффициент надёжности, о. е.

Вторичное сопротивление срабатывания реле, Ом

.

Далее рассчитываем координаты точек характеристики срабатывания I ступени органа сопротивления, в соответствие с алгоритмом и таблицей 9.9. Для определения уставок была задействована программа Mathcad.

Полученные значения координат точек выставляем в меню задания уставок для определения ограничения характеристики срабатывания.

Проверка чувствительности по току точной работы

где - ток, протекающий в месте установки защиты, при трёхфазном КЗ в конце ВЛ в минимальном режиме, А (таблица В.1.7);

- ток десятипроцентной точности работы, А.

Первая ступень ДЗ работает без выдержки времени.

Расчёт II ступени дистанционной защиты.

Определим первичное сопротивление срабатывания второй ступени комплекта дистанционной защиты, установленного на ПС 1, Ом:

а) отстройка от КЗ за T2

где - коэффициент токораспределения, который определяется как отношение протекающего тока по защищаемой линии W1 к току, протекающему по трансформатору Т2 при трёхфазном КЗ за трансформатором в точке 4, в максимальном режиме (таблица В.1.5).

Приведём расчёт вторичного сопротивления срабатывания защиты, Ом

Далее рассчитываем координаты точек характеристики срабатывания 2 ступени органа сопротивления, в соответствие с алгоритмом и таблицей 9.9. Для определения уставок была задействована программа Mathcad. Результаты расчёта приведены ниже.

Полученные значения координат точек выставляем в меню задания уставок для определения ограничения характеристики срабатывания.

Проверим чувствительность второй ступени дистанционной защиты. Значение коэффициента чувствительности, согласно [8], не должно быть меньше его минимального значения, равного 1,3.

Проверка чувствительности по току точной работы

,

где- ток протекающий по защищаемой линии, при трёхфазном КЗ в точке 6, в минимальном режиме (таблица В.1.7).

Определим время срабатывания защиты

с,

где - время срабатывания первой ступени дистанционной защиты, принимаем 0 секунд;

- время работы УРОВ, с;

- ступень селективности.

Расчёт III ступени дистанционной защиты.

Отстройка от сопротивления нагрузки

,

где - коэффициент надёжности;

- коэффициент возврата;

- угол полного сопротивления соответственно линии и нагрузки в рассматриваемом режиме после отключения внешнего короткого замыкания.

,

где - максимальное значение первичного рабочего тока в защищаемой линии.

Рассчитаем вторичное сопротивление срабатывания защиты, Ом

Далее рассчитываем координаты точек характеристики срабатывания 3 ступени органа сопротивления, в соответствие с алгоритмом и таблицей 9.9. Для определения уставок была задействована программа Mathcad. Результаты расчёта приведены ниже.



Полученные значения координат точек выставляем в меню задания уставок для определения ограничения характеристики срабатывания.

Определим время срабатывания защиты, с

Значение коэффициента чувствительности по току точной работы, согласно [8], не должно быть меньше его минимального значения, равного 1,3.

Расчёт коэффициента чувствительности со стороны 2-3:

В зоне защищаемого участка

где - ток протекающий по защищаемой линии, при трёхфазном КЗ в узле 6, в минимальном режиме, А (таблица В.1.7).

В зоне действия защиты

где - ток протекающий по защищаемой линии, при двухфазном КЗ в точке 4, в минимальном режиме, А (таблица В.1.6).

9.6.4 Расчёт токовой защиты нулевой последовательности

I ступень - токовая отсечка нулевой последовательности.

Защита, установленная на линии со стороны 2-3:

а) отстройка от однофазного короткого замыкания в конце защищаемой линии, А

,

где - коэффициент отстройки;

- ток фазы А протекающий по защищаемой линии при однофазном замыкании в конце линии в максимальном режиме, А (таблица В.1.8);

б) отстройка от броска тока намагничивания трансформатора Т1, А

,

где Сб = 0,92 - коэффициент броска тока при включении в конце линии одной обмотки трансформатора;

ZI - эквивалентное сопротивление от источника питания до шин линии.

где Z3 - сопротивление защищаемой линии;

- индуктивное сопротивление одной обмотки трансформатора

где - средненоминальное напряжение основной ступени (защищаемого элемента), кВ;

- номинальная мощность трансформатора, ;

- напряжение короткого замыкания, %.



Вторичный ток срабатывания защиты, А

.

Уставка выставляется в меню параметров блока DC, как показано на рисунке 9.13.

Коэффициент чувствительности защиты

,

где - ток фазы А протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме (таблица В.1.9).

9.6.5 Испытание моделей органа сопротивления и тока

Для испытания моделей в программном комплексе PSCAD/EMTDC органа сопротивления и тока была создана специальная модель трёхфазной электрической сети представленная на чертеже 9 приложения Г, параметры которой также можно изменять в ходе испытания моделей. Модель сети включает в себя: систему, трансформаторы, выключатели, линию и нагрузку. Необходимые значения напряжения и тока поступают во вторичную цепь от амперметра-вольтметра. Изменение режимов работы электрической сети 110 кВ производилось путём перемещения места короткого замыкания. Момент возникновения и вид аварии определяет пользователь. В результате работы модели, в случае обнаружения КЗ в сети загораются сигнальные органы соответствующей ступени ДЗ.

Для исследования модели органа сопротивления необходимо:

Таким образом, испытание модели дистанционной защиты производится в следующем порядке:

1 Задание параметров первичной цепи. Модель предусматривает задание всех необходимых параметров: генератора (G1), выключателей (Q1, Q2), линии (W1),трансформаторов (Т1, Т2) нагрузки (H1);

2 Запуск настроенной модели электрической сети;

3 Получение в программе необходимых токов и напряжений, необходимые токи КЗ с помощью короткозамыкателей;

4 Расчёт и задание уставок органа сопротивления и органа тока;

5 Повторный запуск модели электрической сети и органов;

6 Получение результатов испытаний в виде осциллограмм и исследование поведения органов при различных режимах работы.

Исследования показали, что при верном расчёте уставок при аварийных режимах происходит срабатывание испытываемых моделей.

Таким образом, виртуальные модели органа сопротивления и тока позволяют детально проанализировать процессы, протекающие в цепях релейной защиты, что имеет огромное значение не только для научного, но и для образовательного процесса.

10. Безопасность и экологичность проекта

10.1 Предисловие к разделу

Электроэнергия в наши дни - это основа функционирования всех современных жизненно необходимых жизненных систем и объектов промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунального хозяйства, сферы обслуживания и быта, создания и обеспечения комфортных условий существования и жизнедеятельности людей. Поэтому к предприятиям электроэнергетической отрасли предъявляются особые требования. Население и промышленные предприятия должны иметь, во-первых, бесперебойное энергоснабжение, либо с минимальным перерывом для произведения необходимых аварийных или текущих ремонтных работ. Во-вторых, крайне важный вопрос - качество электроэнергии, которое определяется установленными стандартами. В связи с этим на электроэнергетическом производстве необходимо поддерживать высокий уровень безопасности, экологичности и устойчивости.

Вопросы безопасности труда на предприятии электрических сетей приобретают особое значение. В наши дни совершенствуются существующие и создаются новые, более безопасные, электроустановки, удовлетворяющие требованиям производственной санитарии, техники безопасности, пожарной безопасности, эстетики, физиологии и психологии человека; обеспечить безопасность при монтаже и обслуживании оборудования; обеспечиваются оптимальные условия труда и отдыха дежурного и ремонтного персонала.

В процессе функционирования электроэнергетической системы (ЭЭС) могут возникать повреждения, чаще всего короткие замыкания, сопровождаемые увеличением токов через отдельные элементы ЭЭС. Без принятия специальных мер, эти режимы могут привести к повреждению элементов ЭЭС и нарушению электроснабжения объектов жизнедеятельности.

Для обеспечения нормального функционирования ЭЭС используются устройства релейной защиты и автоматики (РЗ и А).

Меры безопасности при эксплуатации устройств РЗ и А будут рассмотрены в следующих разделах.

10.2 Идентификация и анализ опасных и вредных факторов, условий и причин их проявления в электроустановках, рассматриваемых в дипломном проекте

В качестве устройств релейной защиты в данном дипломном проекте выбраны шкафы ШЭ2607, предназначенные для защиты линий электропередач.

В рамках идентификации опасных вредных факторов [15] при эксплуатации данных шкафов РЗ и А были рассмотрены следующие факторы: повышенный уровень шума, повышенный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание в которой может пройти через тело человека.

Данные электроустановки находятся в помещении, доступном только для квалифицированного персонала (степень защищённости от атмосферных воздействий - закрытая).

Шкафы относятся к классу напряжений до 1 кВ. (Напряжение питания составляет 220 В.)

По требованиям защиты человека от поражения электрическим током шкаф соответствует классу I по [4] и [5].

Уровень звука на рабочих местах, установленный по общему уровню звука на частоте 1000 Гц не превышает 75 дБ.

Конструкция шкафа пожаробезопасности в соответствии с [17] и обеспечивает безопасность обслуживания в соответствии с [18] и [16].