Действие АЧР должно быть согласовано с работой устройств АПВ и АВР. Недопустимо уменьшение объема АЧР за счет действия устройств АВР или персонала.

3.3.81 Устройства ЧАПВ используются для уменьшения перерыва питания отключенных потребителей в условиях восстановления частоты в результате реализации резервов генерирующей мощности, ресинхронизации или синхронизации по отключившейся электропередаче.

При размещении устройств и распределении нагрузки по очередям ЧАПВ следует учитывать степень ответственности потребителей, вероятность их отключения действием АЧР, сложность и длительность неавтоматического восстановления электропитания (исходя из принятого порядка обслуживания объектов). Как правило, очередность включения нагрузки от ЧАПВ должна быть обратной по сравнению с принятой для АЧР.

Составим итоговую таблицу 7.8.

Таблица 7.8 - Защита и автоматика шин - 6 кВ

№ п/п	Вид защиты (автоматики)	Исполнение	Примечание
1	Дуговая защита	с контролем тока	Отдельная защита
2	УКИ		на ТН секции
3	ЛЗШ		на вводе секции и СВ
4	АЧР	2 ступени	Отдельный терминал
5	ЧАПВ
6	ЗМН		на ТН секции

7.10 Воздушная ЛЭП 35 кВ

Рисунок 7.9 - Схема защищаемого объекта

В соответствии с ПУЭ (Раздел 3. Глава 3.2 Параграф - "Защита воздушных и кабельных линий в сетях с напряжением 20 и 35 кВ с изолированной нейтралью "). К воздушным линиям 20 и 35 кВ предъявляются следующие требования:

3.2.98 Для линий в сетях 20 и 35 кВ с изолированной нейтралью должны быть предусмотрены устройства релейной зашиты от многофазных замыканий и от однофазных замыканий на землю.

3.2.99 Защиту от многофазных замыканий следует предусматривать в двухфазном двухрелейном исполнении и включать в одни и те же фазы по всей сети данного напряжения для обеспечения отключения в большинстве случаев двойных замыканий на землю только одного места повреждения.

Защиту от однофазных замыканий на землю следует выполнять, как правило, с действием на сигнал. Для осуществления защиты допускается использовать устройство контроля изоляции.

3.2.100 При выборе типа основной защиты следует учитывать требования обеспечения устойчивости работы энергосистемы и надежной работы потребителя аналогично тому, как это учитывается для защиты линий напряжением 110 кВ.

3.2.101 На одиночных линиях с односторонним питанием от многофазных замыканий должны быть установлены преимущественно ступенчатые защиты тока или ступенчатые защиты тока и напряжения, а если такие защиты не удовлетворяют требованиям чувствительности или быстроты отключения повреждения, например на головных участках, - дистанционная ступенчатая защита преимущественно с пуском по току. В последнем случае в качестве дополнительной защиты рекомендуется использовать токовую отсечку без выдержки времени.

К АПВ линий согласно ПУЭ (Глава 3. Раздел 3.3 Параграф "Автоматическое повторное включение" предъявляются следующие требования:

3.3.2 Устройства АПВ должны предусматриваться для быстрого восстановления питания потребителей или межсистемных и внутрисистемных связей путем автоматического включения выключателей, отключенных устройствами релейной защиты.

Должно предусматриваться автоматическое повторное включение воздушных и смешанных (кабельно-воздушных) линий всех типов напряжением выше 1 кВ.

3.3.5 Устройства трехфазного АПВ (ТАПВ) должны осуществляться преимущественно с пуском при несоответствии между ранее поданной оперативной командой и отключенным положением выключателя; допускается также пуск устройства АПВ от защиты.

3.3.6 Могут применяться, как правило, устройства ТАПВ однократного или двукратного действия (последнее - если это допустимо по условиям работы выключателя). Устройство ТАПВ двукратного действия рекомендуется принимать для воздушных линий, в особенности для одиночных с односторонним питанием. В сетях 35 кВ и ниже устройства ТАПВ двукратного действия рекомендуется применять в первую очередь для линий, не имеющих резервирования по сети.

3.3.9 На линиях, отключение которых не приводит к нарушению электрической связи между генерирующими источниками, например на параллельных линиях с односторонним питанием, следует устанавливать устройства ТАПВ без проверки синхронизма.

Составим итоговую таблицу 7.9.

Таблица 7.9 - Защита и автоматика ЛЭП 35 кВ

№ п/п	Вид защиты (автоматики)	Исполнение	Примечание
1	Дистанционая защита	2-х ступенчатая	с пуском по току
2	ТО		без выдержки времени
3	ТНЗНП		на сигнал
4	АПВ	ТАПВ 2-х кратное
5	УРОВ

8. Выбор фирмы изготовителя и типоисполнения терминалов

8.1Достоинства микропроцессорных комплексов

Применение методов и технических средств обработки информации цифровой вычислительной техникой в РЗА привело к созданию интегрированных комплексов, выполняющих все функции традиционных устройств РЗА и обладающих широкими информационными свойствами и сервисными возможностями, существенно повышающими надежность и эффективность функционирования технических средств автоматического управления электроэнергетическими установками.

Перспективные цифровые микропроцессорные комплексы РЗА созданы в научно-техническом центре (НТЦ)"Механотроника" (г. Санкт-Петербург), ЗАО Чебоксарского электроаппаратного завода, научно производственное предприятие (НПП)"Экра" (г. Чебоксары) в виде различных модификаций многофункциональных микропроцессорных устройств РЗА распределительных электрических сетей, типов БРМЗ, ШЭ 2607, БЭМП и других.

Цифровые микропроцессорные комплексы являются интеллектуальными техническими средствами. Им присущи важные положительные свойства, отсутствующие у аналоговых устройств:

· многофункциональность и малые размеры: одно цифровое измерительное реле заменяет несколько аналоговых;

· дистанционные изменения и проверка уставок с пульта управления оператора;

· адаптация к режиму ЭЭС - автоматическая корректировка уставок РЗА при изменении схемы и режима работы ЭЭС;

· непрерывная самодиагностика и высокая аппаратная надежность;

· регистрация и запоминание параметров аварийных режимов;

· дистанционная передача оператору информации о состоянии и срабатываниях устройств РЗА;

· сокращение специального технического обслуживания - периодических проверок настройки и исправности устройств РЗА.

8.1.1 Микропроцессорные комплексы РЗиА ИЦ "Бреслер"

Исследовательский центр "Бреслер" г. Чебоксары основан в 2004 году.

Сегодня ИЦ "Бреслер" - одна из немногих российских компаний, способных выполнить полный спектр работ как по РЗА, так и по автоматизации технологических процессов для подстанций всех уровней напряжений, и готовых к выполнению проектов по комплексному оснащению подстанций. Более 170 специалистов. Более 100 изобретений защищены патентами и сертификатами.

ИЦ "Бреслер" российская компания, обеспечивающая комплексное решение автоматизации подстанций и станций:

· Комплекс устройств РЗА объектов всех классов напряжений 6 - 750 кВ

· Один из немногих поставщиков научно-технической продукции

· Коллектив разработчиков изделий РЗА и АСУ ТП

· Молодая компания (средний возраст 27 лет)

Продукция представляемая предприятием:

· Серия ТЭМП 2501 - бюджетная версия терминалов защиты 6-35кВ

· Серия ТОР 100 - реле защиты

· Серия ТОР 200 - полный комплекс защит энергообъектов 6-35кВ

· Шкаф защиты линии 35 кВ (замена ПЗ 152, ПЗ 153)

· Шкафы защиты для элементов ПС 110-750 кВ

· Шкафы защиты генераторов

· Комплекты противоаварийной автоматики

· Система АСУ ТП UniSCADA

8.1.2 Микропроцессорные комплексы РЗиА НТЦ "Механотроника"

Научно-технический центр "Механотроника" создан в 1990 году. В него вошли ведущие специалисты крупнейшего в Минприборе научно-производственного Объединения "Электронмаш", головного в области производства ЧПУ, счетчиков электроэнергии, АСУ и другого электронного оборудования для промышленности и энергетики.

С 1992 года НТЦ "Механотроника" специализируется в разработке и производстве микропроцессорных устройств РЗиА, АСУ, а также сопутствующего оборудования и программного обеспечения.

Предприятие имеет развитую службу НИОКР, сборочное производство, службу качества, лабораторию метрологии и испытаний, аккредитованную Госстандартом на право калибровки, отделы маркетинга и внедрения продукции.

Предприятия поставляют шкафы защит, что упрощает монтаж. Микропроцессорные комплекты универсальны, функциональны, надежны, помехоустойчивы. Сохранена традиционная российская идеология построения и основные технические требования к устройствам защиты и автоматики, что облегчает настройку и обслуживание терминалов.

Научный центр предлагает - разработку и производство цифровых устройств релейной защиты, АСУ и сопутствующего оборудования для сетей класса от 0,4 до 220 кВ:

· Многофункциональный МП блок релейной защиты БМРЗ-100;

· Микропроцессорный блок РЗ и контроля напряжения БМРЗ-КН;

· Блок специальных защит электродвигателей БМРЗ-ДС;

· Комплект многофункциональных МП блоков РЗА БМРЗ-04;

· Микропроцессорный блок автоматической частотной разгрузки и автоматического повторного включения по частоте БМАЧР;

· Микропроцессорный блок - многофункциональное реле частоты БММРЧ;

· Блок микропроцессорной центральной сигнализации БМЦС;

· Блок питания комбинированный.

8.1.3 Микропроцессорные комплексы РЗиА НПП "Экра"

Научно-производственное предприятие "ЭКРА" - одно из ведущих в России предприятий - производителей устройств релейной защиты, автоматики и управления электрических присоединений 110-500 кВ для подстанций и электрических станций.

ООО НПП "ЭКРА" (г. Чебоксары) организовано в 1991 г. ведущими специалистами из "ВНИИР" в области релейной защиты и противоаварийной автоматики для электроэнергетики.

Основной вид деятельности - разработка и реализация инновационных научно-технических программ, в том числе: проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, внедрение новых и совершенствование существующих видов устройств, внедрение разработок по экономному использованию топливно-энергетических ресурсов, обеспечению качества электроэнергии, повышению надежности и безопасности обслуживания оборудования, сервисное обслуживание, обучение, проведение наладочных и ремонтных работ.

Специалисты ООО НПП "ЭКРА" имеют более чем 30-летний опыт работы в сфере своей деятельности, являются разработчиками подавляющего большинства сложных устройств защиты, выпускаемых в настоящее время ОАО "Чебоксарский электроаппаратный завод" и ряда устройств, выпускаемых в странах СНГ.

Номенклатура выпускаемых изделий, услуг и технических решений постоянно расширяется.

Их шкафы защит серии ШЭ2607 приняты межведомственной комиссией с участием представителей РАО "ЕЭС России", отраслевых институтов и эксплуатационных организаций. На основании актов МВК шкафы защит серии ШЭ 2607 соответствуют отраслевым требованиям по функциональным показателям и условиям эксплуатации и рекомендованы к применению в энергосистемах ЕЭС России. С учетом этого, в целях повышения надежности и эффективности работы релейной защиты и автоматики Департамент научно-технической политики и развития РАО "ЕЭС России" рекомендует проектным институтам, энергосистемам и предприятиям электрических сетей при новом строительстве и реконструкции действующих энергообъектов 110-500 кВ применять шкафы РЗА серии ШЭ 2607 с терминалами БЭ2704.

8.1.4 Микропроцессорные комплексы РЗиА НПП "ЧЭАЗ"

ЗАО "ЧЭАЗ" является ведущим предприятием электротехнической промышленности России по производству широкой номенклатуры современной электрической аппаратуры, которая используется в нефтяной и газовой, металлургической и станкостроительной, химической и машиностроительной отраслях промышленности, на транспорте, объектах тепло - и электроэнергетики; в строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве.

Для защиты секции используется универсальный блок релейной защиты типа БЭМП ЗАО " Чебоксарский электроаппаратный завод " - это общее наименования ряда устройств, которые в зависимости от типа защищаемого присоединения разделяются на следующие группы:

· БЭМП 1-01 - для воздушных и кабельных линий;

· БЭМП 1-02 - для секционных выключателей;

· БЭМП 1-03 - для выключателей вводов;

· БЭМП 1-05 - для асинхронных двигателей;

· БЭМП 1-04 - для синхронных двигателей;

· БЭМП 1-06-контроль напряжения на секции

Для напряжения 110-220 кВ применяются шкафы:

· ШЗЛ - шкаф защиты линии;

· ШЗТ - шкаф защиты трансформатора;

· ШЗП - шкаф защиты присоединения и автоматики управления обходным выключателем;

· ШЗСВ - шкаф защиты секционного выключателя;

· ШЗШ - шкаф защиты шин.

8.2 Выбор типоисполнения терминалов

Для защиты подстанции будем использовать терминалы фирмы ИЦ "Бреслер" г. Чебоксары. Сегодня ИЦ "Бреслер" - одна из немногих российских компаний, способных выполнить полный спектр работ как по РЗА так и по автоматизации технологических процессов для подстанций всех уровней напряжений, и готовых к выполнению проектов по комплексному оснащению подстанций. Выпускаемые устройства имеют большую практику применения на предприятиях ЭС, а также на предприятиях металлургического, химического, машиностроительного и нефтегазового комплекса.

Устройства предназначены для установки в КСО, КРУ, КРУН, КТП СН электрических станций и подстанций, а также на панелях, в шкафах управления, расположенных в релейных залах и пультах управления. Устройства обеспечивают взаимодействия с маломасляными, вакуумными, элегазовами выключателями, оснащенными различными типами приводных механизмов. Устройства предназначены для применения в качестве основной и резервной защит различных присоединений, в виде самостоятельных устройств или совместно с другими устройствами РЗА, выполненными на различной элементной базе (в т. ч. и на электромеханической элементной базе).

Внешний вид терминалов ТОР 200 показан на рисунке 8.1.



Рисунок 8.1 - Внешний вид терминалов ТОР 200

Устройства ТОР 200 выполнены с применением микропроцессорной элементной базы. Использование микропроцессорной элементной базы обеспечивает постоянство характеристик, высокую точность измерений, а также возможность реализации различных алгоритмов автоматики, управления, защитных функций (в т. ч. и по требованию Заказчика). Устройства представляют собой набор блоков, конструктивно объединенных в 19 дюймовой кассете европейского стандарта. В верхней части лицевой плиты расположены 16 светодиодов сигнализации действия защит (в исполнении ТОР 200-БЦС 32 светодиода). В нижней части лицевой плиты расположены элементы индикации и управления, а также жидкокристаллический дисплей с четырьмя кнопками управления и порт связи с переносным компьютером. Светодиоды "Неиспр." и "U_пит"расположены над дисплеем. Блоки устанавливаются с тыльной стороны устройств (после удаления задней плиты) в разъёмы на объединенной плате. На блоках располагаются выходные разъёмы блоков для подключения внешних цепей (цепей питания, цепей тока, сигнальных и выходных цепей), а также разъёмы портов связи с АСУ ТП. Угольник заземления располагается тоже с тыльной стороны устройства и имеет маркировку.

В состав устройства входят следующие блоки:

блок питания с цепями входных дискретных сигналов и выходных реле;

блок аналоговых входных сигналов;

блоки входных дискретных сигналов и выходных реле (в некоторых исполнениях раздельно входа и реле);

блок центрального процессора;

блок интерфейсный.

Терминалы серии "ТОР 200" работают от источника постоянного, переменного или выпрямленного оперативного тока. Диапазон питающих напряжений - от 24 до 220 В (уточняется при заказе).

Устройство "ТОР 200" не повреждается и не срабатывает ложно при включении и (или) отключении источника питания, после перерывов питания любой длительности с последующим восстановлением, при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности, а также при замыканиях на землю в сети оперативного постоянного или выпрямленного тока.

Электронная часть устройства гальванически изолирована от источника оперативного тока. устройство сохраняет работоспособность без изменения параметров и характеристик срабатывания при наличия в напряжении оперативного тока пульсаций до 12% (до 35% на пост. токе) от среднего значения и перерывах питания не более 0,5с.

Допускается применение устройства ТОР 200 в схемах релейной защиты на переменном оперативном токе без резервирования, т.к. время готовности составляет не более 0,25с.

В устройстве ТОР 200 обеспечивается:

Местное управление с кнопок на лицевой панели или от ключей на двери релейного шкафа, а также дистанционное управление от АСУ ТП любым типом выключателя;

Блокировка от многократных включений выключателя;

Контроль цепей управления (РПО, РПВ, давление элегаза, автомат ШП);

Самоподхват цепи отключения;

Запрет включения при отключенном автомате ШП и неисправности цепей включения;

Возможность действия на вторую катушку отключения выключателя;

Ввод/вывод из действия любой из ступеней защит с помощью программных переключателей;

Выбор направленного или ненаправленного действия ступенчатых защит;

Конфигурирование действия защит на сигнал или отключение с помощью матрицы программных выключателей;

Несколько выдержек времени ступеней токовых защит;

Набор обратнозависимых характеристик для третьей (чувствительной) ступени МТЗ;

Чувствительный токовый орган УРОВ;

АВР с контролем направления мощности и частоты на выключателе ввода (защита от потери питания);

Специальное реле "Тест" для опробования защит без воздействия на остальные выходные реле.

Сигнализация:

16 светодиодных индикаторов (14 из которых переназначаемые) на лицевой панели устройства;

Выходные сигнальные реле (в т. ч. и переназначаемые) с нормально открытыми и переключающими контактами;

Светодиоды ВКЛ, ОТКЛ на лицевой панели устройства для сигнализации положения выключателя;

Сигнализация действия ступеней защит на ЖКИ дисплее.

Измерения и контроль:

Измерение в первичных или во вторичных величинах;

Измерение фазных токов;

Изменение линейных напряжений;

Измерения тока и напряжения нулевой последовательности;

Измерение мощности, энергии, коэффициента мощности;

Измерение частоты;

Контроль состояния дискретных входов и выходных реле;

Контроль параметров выключателя:

времени последнего отключения;

времени последнего включения;

коммутационный ресурс (пофазно);

механический ресурс;

контроль давления элегаза.

Устройство "ТОР 200" обеспечивает регистрацию и осциллографирование аварийных значений, а также параметров выключателя. При пуске и срабатывании ступеней защит регистрируются и сохраняются в энергонезависимой памяти с полной меткой времени следующие параметры:

Фазные токи, линейные напряжения, ток и напряжение нулевой последовательности;

Длительность аварийной ситуации;

Фиксирует до 10 пусков/срабатываний ступеней защит;

Сохраняются в энергонезависимой памяти до 250 событий с полной меткой времени.

В энергонезависимую память записывается, кроме вышеперечисленного, состояние внутренних логических сигналов, выходных реле и состояние внешних сигналов, поданных на дискретные входы. Встроенный регистратор аварийных процессов (осциллограф) имеет 3 режима работы - запись мгновенных значений аналоговых величин с частотой выборки 800 или 1600 Гц, а также запись огибающих действующих значений напряжений и токов или частоты сети с частотой выборки 200 Гц (для отдельных исполнений). Запись осциллограммы может производиться при пуске или срабатывании ступеней защит, УРОВ, при срабатывании некоторых функций автоматики, а также при срабатывании или возврате сигналов на дискретных входах. Общая длина осциллограмм при записи 8-ми аналоговых каналов составляет 45 секунд.

Устройства ТОР 200 имеют единую аппаратную платформу и выполнены с использованием унифицированных блоков, что позволяет потребителю минимизировать количество ЗИП, а также облегчить процесс наладки и обслуживания новой техники. Типы блоков в большинстве типоисполнений совпадают, что дает возможность на месте произвести их замену.

Выбор типоисполнений производится исходя из требуемой функциональности в части выполнения защит (направленные или ненаправленные), схем выполнения цепей вторичной коммутации, а также дополнительных показателей. Выбор исполнения измерительных цепей производится исходя из необходимости наличия одновременного замера и цепей тока и цепей напряжения.

В таблице 8.1 приведены основные типоисполнения устройств ТОР 200. Возможность выполнения устройств по индивидуальным требованиям заказчика.

Таблица 8.1 - Устройства ТОР 200

Типоисполнение устройства	Выполняемые функции защит, автоматики, измерения	Защищаемое присоединение
ТОР 200-Л32 2xx2	I>, I>>, I>>>, I0>, ДI, УРОВ, ЛЗШ	КЛ, ВЛ, линия к ТСН
ТОР 200-Л22 2хх2 ТОР 200-Л62 2хх2	I>>, I>>>, I>>>>, I0>>, ДI, I2, АПВ,U<, 3U<, 3U0>, 3U>, ЛЗЩ, измерение P, Q, E, I, U
ТОР 200-Л22 3хх2	I>>, >>>, >>>>, I0>>, ДI, I2, АПВ, U<, 3U<, 3U0>, ЛЗЩ, измерение P, Q, E, I, U	Линия к БСК
ТОР 200-Л28 3хх2 ТОР 200-Л68 3хх2	I>, I>>, I>>>, I0>,ДI, УРОВ, ЛЗШ, измерение P, Q, E, I, U. Для распределительных ПС	КЛ, ВЛ, линия к ТСН
ТОР 200-ДЗЛ29 3882 ТОР 200-ДЗЛ69 3882	Продольная ДЗЛ, I>, I>>, I>>>, ДI, УРОВ, ЛЗШ, измерение P, Q, E, I, U	КЛ, ВЛ, шинопровод, ошиновка
ТОР 200-ДЗШ57 3882 ТОР 200-ДЗШ77 3882	Центральное устройство ДЗЛ I>, I>>, I>>>, I0>, УРОВ, ЛЗШ	Секция шин 6-35 кВ
ТОР 200-С22 3хх2 ТОР 200-С62 3хх2	I>, I>>, I>>>, I0>,ДI, I2, U<, УРОВ, ЛЗШ, АВР, ВНР, измерение P, Q, E, I, U. Для ПС с мощными двигателями.	Секционный выключатель резервный ввод
ТОР 200-С28 3хх2 ТОР 200-С68 3хх2	I>, I>>, I>>>, I0>,ДI, I2, U<, УРОВ, ЛЗШ, АВР, ВНР, измерение P, Q, E, I, U. Для распределительных ПС.	Секционный выключатель резервный ввод
ТОР 200-С29 3хх2 ТОР 200-С69 3хх2	Z>, I>, I>>, I>>>, I0>,ДI, I2, 3U<, 3U<<, УРОВ, ЛЗШ, АВР, ВНР, измерение P, Q, E, I, U	Резервный ввод с дистанционной защитой
ТОР 200-В22 3хх2 ТОР 200-В62 3хх2	ЗПП, I>>, I>>>, I>>>>, I0>>, U<, U<<, 3U<, 3U<<, 3U>, ДI, I2, АПВ, пуск АВР, ЛЗШ, ВНР, измерение P, Q, E, I, U. Для ПС с мощными двигателями	Вводной выключатель (рабочий ввод)
ТОР 200-В28 3хх2 ТОР 200-В68 3хх2	ЗПП, I>, I>>, I>>>, I0>, U<, U<<, 3U<, 3U<<, 3U>, ДI, I2, АПВ, пуск АВР, ЛЗШ, ВНР, измерение P, Q, E, I, U. Для распределительных ПС	Вводной выключатель (рабочий ввод)
ТОР 200-В29 3хх2 ТОР 200-В69 3хх2	Z>, I>, I>>, I>>>, I0>,ДI, I2, 3U<, 3U<<, U>, УРОВ, ЛЗШ, пуск АВР, ЛЗШ, ВНР, измерение P, Q, E, I, U	Рабочий ввод с дистанционной защитой
ТОР 200-Н43 3хх2	U<, U<<, 3U<, 3U<<, U2, 3U>, 3U0>, f<, f<<,f<<<, f<<<<, df/dt, ЧАПВ, пуск АВР	Трансформатор напряжения секции
ТОР 200-КЧР22 4хх2	3 очереди по 2 ст. АЧР +1 ст. ЧАПВ + до 12 цепей включения присоединений; блок по HM, частоте 2 СШ, df/dt	Контроллер частотной разгрузки
ТОР 200-КЧР23 4хх2	14 очередей по 2 ст. АЧР +1 ст. ЧАПВ; блок по HM, частоте 2 СШ, df/dt	Контроллер частотной разгрузки

8.2.1 Защита КЛ - 6 кВ

Используем терминал защиты кабельной или воздушной линии, линии к ТСН, линии к батарее статических конденсаторов "ТОР 200-Л".

Терминалы "ТОР 200-Л" предназначены для использования в качестве защиты и автоматики выключателей присоединений 6-35 кВ: кабельной или воздушной линии, линии к ТСН. Реализована сетевая автоматика (АВР, АПВ) для секционирующих пунктов, а также автоматика управления батареей статических конденсаторов. Имеется встроенная диагностика ресурса выключателя и локатор повреждения при междуфазных замыканиях на линии, показывающий, расстояние до места повреждения.

Основные характеристики.

Управление выключателем:

· дистанционное управление от АСУ ТП;

· местное управление от ключей на двери релейного шкафа;

· местное управление с кнопок на лицевой панели,

· блокировка от многократных включений выключателя;

· контроль цепей управления (РПО, РПВ), контроль давление элегаза;

· запрет включения при отключенном автомате ШП и неисправности цепей включения;

· возможность действия на вторую катушку отключения выключателя.

Защиты:

· трехступенчатая ненаправленная МТЗ;

· трехступенчатая направленная МТЗ;

· одноступенчатая ненаправленная токовая защита от замыканий на землю;

· одноступенчатая направленная токовая защита от замыканий на землю;

· одноступенчатая защита от замыканий на землю (на высших гармониках);

· защита от несимметричных режимов работы по току обратной последовательности (I2) и по току несимметрии (I?);

· ускорение второй ступени МТЗ при включении выключателя;

· УРОВ с отдельным токовым органом;

· одноступенчатая трехфазная защита максимального напряжения;

· однофазная или трёхфазная одноступенчатая защита минимального напряжения;

· одноступенчатая защита по напряжению нулевой последовательности;

· организация цепей блокировки ЛЗШ.

Автоматика:

· одно или двухступенчатое АПВ;

· отключение от внешних цепей (АЧР, ЗМН и др.);

· автоматическое включение резервного питания (для ТСН);

· автоматическое включение/выключение БСК;

· автоматика сетевого АПВ и АВР для секционирующих пунктов.

Дополнительные возможности:

· измерения активной, реактивной мощности, энергии, частоты;

· дополнительный модуль входных/выходных сигналов.

Особенности:

· селективная защита при однофазных замыканиях на землю;

· определение места междуфазного повреждения (в км) в распределенных сетях;

· диагностика ресурса выключателя;

· режим тестирования.

Состав устройства:

· количество аналоговых каналов - 8 (4 тока и 4 напряжения);

· количество дискретных входов - 12;

· количество выходных реле - 11.

8.2.2 Секционный выключатель 6 кВ

Используем терминал защиты "ТОР 200-С".

Терминалы "ТОР 200-С" предназначены для использования в качестве защиты и автоматики секционного выключателя и резервного ввода 6-35 кВ. устройства обеспечивают действия защит и автоматики как для секций шин с мощными синхронными или асинхронными двигателями, так и для секций шин собственных нужд электростанций, а также для секций шин распределительных сетей.

Основные характеристики.

Управление выключателем:

· дистанционное управление от АСУ ТП;

· местное управление от ключей на двери релейного шкафа;

· местное управление с кнопок на лицевой панели,

· блокировка от многократных включений выключателя;

· контроль цепей управления (РПО, РПВ), контроль давление элегаза;

· запрет включения при отключенном автомате ШП и неисправности цепей включения;

· возможность действия на вторую катушку отключения выключателя.

Защиты:

· трехступенчатая ненаправленная МТЗ;

· трехступенчатая направленная МТЗ;

· одноступенчатая ненаправленная токовая защита от замыканий на землю;

· защита от несимметричных режимов работы по току обратной последовательности (I2) и по току несимметрии (I?);

· ускорение второй ступени МТЗ при включении выключателя;

· УРОВ с отдельным токовым органом;

· однофазная или трёхфазная трехступенчатая защита минимального напряжения;

· организация цепей блокировки ЛЗШ.

Автоматика:

· АВР секции шин с контролем остаточного напряжения на секции;

· автоматическое восстановление схемы исходного режима;

· отключение от внешних цепей.

Особенности:

· дистанционная защита резервного ввода секций собственных нужд станций;

· логическая защита шин;

· диагностика ресурса выключателя;

· режим тестирования.

Состав устройства:

· количество аналоговых каналов - 8 (4 тока и 4 напряжения);

· количество дискретных входов - 18;

· количество выходных реле - 17.

Функциональные версии:

· "ТОР 200-С 22 3хх2" - секционный выключатель, резервный ввод, рекомендуется для использования на подстанциях с синхронными двигателями;

· "ТОР 200-С 28 3хх2" - секционный выключатель, резервный ввод секции, рекомендуется для использования на распределительных подстанциях сетей;

· "ТОР 200-С 29 3хх2" - резервный ввод с дистанционной защитой, станционное исполнение.

8.2.3 Вводной выключатель 6 кВ

Используем терминалы защиты и автоматики рабочего ввода 6-35 кВ "ТОР 200-В".

Терминалы "TOP 200-В" предназначены для использования в качестве защиты и автоматики выключателей рабочих вводов секций шин напряжением 6-35 кВ. Устройства обеспечивают действие защит и автоматики как для секций шин с мощными синхронными или асинхронными двигателями, так и для секций шин собственных нужд электростанций, а также для секций шин распределительных сетей.

Основные характеристики.

Управление выключателем:

· дистанционное управление от АСУ ТП;

· местное управление от ключей на двери релейного шкафа;

· местное управление с кнопок на лицевой панели,

· блокировка от многократных включений выключателя;

· контроль цепей управления (РПО, РПВ), контроль давление элегаза;

· запрет включения при отключенном автомате ШП и неисправности цепей включения;

· возможность действия на вторую катушку отключения выключателя.

Защиты:

· трехступенчатая ненаправленная МТЗ;

· трехступенчатая направленная МТЗ;

· одноступенчатая ненаправленная токовая защита от замыканий на землю;

· одноступенчатая направленная токовая защита от замыканий на землю;

· защита от несимметричных режимов работы по току обратной последовательности (I2) и по току несимметрии (I?);

· ступень контроля напряжения обратной последовательности (U2);

· ускорение второй ступени МТЗ при включении выключателя;

· защита от потери питания с контролем снижения частоты (в версии "ТОР 200-В 22");

· УРОВ с отдельным токовым органом;

· одноступенчатая трехфазная защита максимального напряжения;

· одноступенчатая однофазная защита максимального напряжения;

· двухступенчатая трехфазная защита минимального напряжения;

· дистанционная защита (в версии "ТОР 200-В 29");

· организация цепей блокировки ЛЗШ.

Автоматика:

· одноступенчатое АПВ;

· отключение от внешних цепей;

· цепи пуска АВР ввода;

· восстановление схемы исходного режима;

Функциональные версии:

· "ТОР 200-В 22 3хх2" - рабочий ввод секции, рекомендуется для использования на подстанциях с синхронными двигателями;

· "ТОР 200-В 28 3хх2" - рабочий ввод секции, рекомендуется для использования на распределительных подстанциях сетей;

· "ТОР 200-В 29 3хх2" - рабочий ввод секции с дистанционной защитой, станционное исполнение.

Особенности:

· дистанционная защита рабочего ввода секций собственных нужд станций;

· логическая защита шин;

· диагностика ресурса выключателя;

· режим тестирования.

Состав устройства:

· количество аналоговых каналов - 8 (4 тока и 4 напряжения);

· количество дискретных входов - 18;

· количество выходных реле - 17;

· порты связи - по заказу.

8.2.4 Шины 6 кВ

ЛЗШ и ЗДЗ

ЛЗШ реализуется с помощью токовой питающего элемента (ввода ВВ или секционного выключателя (СВ)). При КЗ на шинах ввод отключается без выдержки времени, при КЗ на отходящей от шин линии пуск МТЗ этого терминала блокирует отсечку питающих элементов.

Последствия дугового КЗ в распределительных устройствах низкого и среднего напряжения могут быть очень тяжелыми. Дуговой разряд способен вывести из строя дорогое оборудование и вызвать продолжительные и дорогостоящие простои. Кроме того, электрическая дуга может нанести тяжелые травмы персоналу. Причинами дуги могут быть, например, повреждения изоляции, неисправность оборудования, неправильные соединения шин и кабелей, перенапряжения, коррозия, загрязнение, влага, ферромагнитный резонанс (измерительных трансформаторов) и даже старение под действием электростатического напряжения. Воздействие большинства этих факторов можно предотвратить надлежащим техническим обслуживанием. Но несмотря на все меры предосторожности, к коротким замыканиям через дугу могут даже приводить ошибки персонала. При обнаружении и минимизации последствий дугового разряда ключевым фактором является время. Дуговой разряд, в течении 500 мс способен значительно повредить изоляцию. При длительности дугового разряда мене 100мс, повреждения часто имеют меньший масштаб, а если дуга устраняется меньше чем за 35 мс, повреждения почти незаметны.

Для реализации ЗДЗ установим на подстанции КРУ типа СЭЩ-66 с вакуумными выключателями. Для реализации ЗДЗ в шкафу установлены фототиристоры типа ФТ-132-25-10. Сигналы от ФТ по оптоволоконному кабелю заводятся на оптовходы терминалов защит.

АЧР

Используем контроллер частотной разгрузки "ТОР 200-КЧР-22".

Комплектные устройства автоматики "ТОР 200-КЧР" предназначены для выполнения функций автоматического отключения и последующего поэтапного включения потребителей электроэнергии при снижении частоты в сети в режиме дефицита активной мощности.

Контроллер выполняет отключение потребителей тремя очередями АЧР при дефиците активной мощности в сети. Включение потребителей производится как в ручном, так и в автоматическом режиме. Предусмотрено ручное прерывание циклов ЧАПВ, а также блокирование действия автоматики.

Основные характеристики.

Защита и автоматика:

· автоматическая частотная разгрузка (в три очереди);

· автоматическое включение присоединений при восстановлении частоты;

· две ступени АЧР и одна ступень ЧАПВ для каждой очереди;

· последовательное включение с заданным интервалом до 12 присоединений для каждой очереди;

· ЧАПВ с контролем напряжения секции.

Дополнительные возможности:

· ручной пуск циклов ЧАПВ, не дожидаясь восстановления частоты;

· ручное прерывание циклов ЧАПВ;

· оперативный вывод из работы всех выходных реле с помощью ключа.

Особенности:

· блокирование АЧР по:

· направлению мощности;

· частоте смежной секции;

· минимальному напряжению;

· скорости изменения частоты;

· дискретному входу;

· гибкое распределение выходных реле между очередями;

· запись огибающих частоты и действующих значений напряжений и токов в сети с частотой выборки 200 Гц;

· режим тестирования.

Состав устройства:

· количество аналоговых каналов - 7 (4 напряжения и 3 тока);

· количество дискретных входов - 6;

· количество выходных реле - 33;

8.2.5 Трансформатор напряжения 6 кВ

Используем терминал трансформатора напряжения секции 6-35 кВ "ТОР 200-Н".

Терминалы TOP 200-Н имеют в своём составе набор измерительных органов по напряжению, которые предназначены для выполнения групповых защит и автоматики секции шин. Терминалы позволяют реализовать функции АВР ввода, двух ступеней ЗМН, вольтметровой блокировки токовых защит, органа напряжения на секции, органа напряжения обратной последовательности, защиты от понижения и повышения частоты.

Основные характеристики.

Защиты:

· защита минимального напряжения первой ступени (ступень U<<<);

· защита минимального напряжения второй ступени (ступень U<<<<);

· защита от замыкания на землю по напряжению нулевой последовательности (ступень Uo>);

· защита по напряжению обратной последовательности (ступень U2>);

· четырёхступенчатая защита по снижению частоты;

· двухступенчатая защита по повышению частоты;

· защита по скорости изменения частоты.

Автоматика:

· цепи пуска АВР ввода (ступень U<<);

· контроль напряжения секции шин (ступень 3U>);

· контроль остаточного напряжения на секции шин (ступень U<<<<);

· комбинированный пуск МТЗ присоединений секции шин (ступень U<, U2>).

Дополнительные возможности:

· цепи пуска АВР ввода с контролем напряжения на смежной секции;

· дополнительный модуль входных/выходных сигналов.

Особенности:

· режим тестирования.

Состав устройства:

· количество аналоговых каналов - 4 напряжения;

· количество дискретных входов - 12;

· количество выходных реле - 11.

8.2.6 Защита трансформаторов 6/0,4 кВ

Используем терминал защиты "ТОР 200-Л". Его характеристики описаны выше.

8.2.7 Защита трансформатора 35/6 кВ

Используем шкаф защиты трансформаторов 110-220 кВ "Бреслер ШТ 2108".

Шкаф защиты типа "Бреслер ШТ 2108" (рисунок 8.2) содержит основную защиту трансформатора с абсолютной селективностью, а также комплект основных и резервных защит, реализовано на базе терминала типа "Бреслер ШТ 2108". По требованию заказчика устройство может быть дополнено комплектом автоматики управления выключателем стороны ВН и резервных защит и/или комплектом автоматического регулирования напряжения трансформатора. Устройство предназначено для выполнения функций релейной защиты, автоматики, местного/дистанционного управления, измерения, сигнализации, регистрации, осциллографирования понижающих трансформаторов с высшим напряжением 110-220 кВ и в том числе двухобмоточных с расщепленной обмоткой НН.

Рисунок 8.2 - Внешний вид шкафа

Комплект основных защит трансформатора.

Реализован на базе микропроцессорного терминала защиты 110 - 220 кВ типа "Бреслер ТТ 2108". Имеет входы для подключения токов с трех сторон трансформатора (ВН, СН и НН) и напряжения от сторон СН и НН. Имеет до 56 дискретных входов и 56 выходных реле.

Терминал содержит следующий набор защит:

· Дифференциальную защиту трехобмоточного трансформатора;

Уставка - от 20% от номинального тока трансформатора. Время срабатывания - 30 мс.

Дифференциальная токовая отсечка для мгновенного отключения замыканий с большим током КЗ.

Дифференциальный орган с торможением и отстройкой от бросков намагничивающего тока по критериям второй гармоники и формы тока - для отключения внутренних замыканий с малым током КЗ. Дополнительный критерий для отстройки от внешних замыканий.

Цифровая компенсация группы соединения обмоток трансформатора и цифровое выравнивание токов плеч.

· Цепи отключения от газовой защиты трансформатора и РПН;

Сигнальная и отключающая ступень ГЗ трансформатора, отключающая ступень ГЗ РПН. Возможность перевода ступеней на сигнал и отключение.

· УРОВ стороны ВН;

С контролем тока, с возможностью действия на "свой" выключатель, с контролем положения РПВ, с возможностью пуска от внешних устройств РЗиА.

· ТЗНП стороны ВН;

Может быть отстроена от бросков намагничивающего тока по критерию второй гармоники.

· МТЗ сторон ВН;

Реагирует на разность фазных токов. С комбинированным пуском по напряжению СН и НН, с отстройкой от бросков намагничивающего тока по критерию второй гармоники.

· МТЗ сторон СН и НН;

Три ступени. С комбинированным пуском по напряжению. Ступень с направленностью. Ступень с автоматическим ускорением (при включении выключателя).

· Логическую защиту шин СН и НН;

· Цепи отключения от внешних устройств РЗиА;

Общий вход внешнего отключения. Отдельные входы для отключения трансформатора от устройств РЗиА сторон СН и НН с дополнительной выдержкой времени.

· Цепи сигнализации от датчиков трансформатора;

Сигнализация при повышении и понижении температуры масла, понижении уровня масла, неисправности системы охлаждения трансформатора.

· Защиту от перегруза;

Контроль токов с трех сторон.

· Реле тока для пуска охлаждения;

Контроль токов с трех сторон.

· Реле тока и напряжения для блокирования РПН.

Контроль тока стороны ВН и напряжений СН и НН.

энергонезависимой памяти записей общей длительностью до 128 секунд.

Комплект резервных защит трансформатора.

Реализован на базе микропроцессорного терминала защиты и автоматики типа "ТОР 200-Л" (см. описание выше). Имеет входы для подключения трех фазных токов и тока в нейтрали трансформатора и трех междуфазных напряжений 3U₀.

Терминал реализует следующий набор функций защиты и автоматики:

· Автоматика управления выключателем стороны ВН;

· Диагностика выключателя стороны ВН;

· Цепи отключения от газовой защиты трансформатора и РПН;

· ТНЗП стороны ВН;

· МТЗ стороны ВН с комбинированным пуском по напряжению;

· УРОВ стороны ВН;

· Защиту от обрыва фаз;

· Контроль изоляции стороны НН.

8.2.8 Защита ЛЭП 35 кВ на питающей подстанции

Используем шкаф защиты "Бреслер ШЛ 2606.17" (рисунок 8.3) ступенчатых защит и автоматики управления выключателем 6-35 кВ.



Рисунок 8.3 - Внешний вид шкафа

Устройство предназначено для защиты линий электропередачи 6-35 кВ, содержит комплект ступенчатых защит и автоматику управления выключателем. Шкаф является функциональным аналогом электромеханических панелей ПЗ-152, ПЗ-153, ПЗ-3, ПЗ-4 и может использоваться в качестве их замены.

Защиты, входящие в состав устройства, обеспечивают селективное отключение повреждений в защищаемой линии, а также резервирование защит смежных участков при повреждении в зоне действия резервных ступеней защиты.

Автоматика управления выключателем формирует сигналы на включение и отключение выключателя по командам, приходящим от защит и устройств телемеханики или ключа дистанционного управления.

Устройство защиты типа "Бреслер ШЛ 2606.17" соответствует требованиям технических условий ТУ 3433-009-54080722-05.

Защищаемые объекты:

§ линии электропередачи 6-35 кВ с ответвительными подстанциями и без них, оборудованные устройствами трехфазного автоматического повторного включения (ТАПВ);

§ линии электропередачи 6-35 кВ внешнего электроснабжения тяговой нагрузки.

Функции защиты:

§ четырехступенчатая дистанционная защита (ДЗ) с пуском по току и напряжению (три ступени выполняют защиту от междуфазных и двойных замыканий на землю, одна ступень предназначена для выполнений функций защиты дальнего резервирования). Для совместимости с электромеханическими защитами характеристики срабатывания реле сопротивления могут быть круговыми;

§ токовые пусковые органы дистанционной защиты;

§ двухступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ) с возможностью выбора режима направленности;

§ модуль автоматического и оперативного ускорения любой из ступеней МТЗ и ДЗ с контролем и без контроля направленности;

§ ненаправленная фазная и междуфазная токовая отсечка (ТО);

§ токовая отсечка нулевой последовательности (ТОНП);

§ токовая блокировка при качаниях (БК I);

§ блокировка при неисправности цепей напряжения (БНН);

§ защита от обрыва фаз (ЗОФ).

Функции автоматики:

§ однократное или двукратное ТАПВ линии, однократное ТАПВ шин:

§ с контролем напряжения на линии и шинах;

§ с контролем синхронизма;

§ трехступенчатая автоматическая разгрузка при перегрузке по току (тепловая защита линии).

Функции управления:

§ местное/дистанционное управление выключателем;

§ контроль исправности измерительных цепей тока и напряжения.

Защиты выключателя:

§ устройство резервирования при отказе выключателя;

§ защита электромагнитов выключателя от протекания длительного тока.

Автоматика управления выключателем:

§ контроль цепей управления выключателем;

§ узел включения выключателя;

§ узел отключения выключателя;

§ узел фиксации положения выключателя;

§ узел фиксации несоответствия положения выключателя.

Измерение, регистрация, сигнализация:

§ определение расстояния до места повреждения;

§ календарь и часы реального времени;

§ индикация текущих значений токов и напряжений в виде фазных величин или их симметричных составляющих;

§ расчет и индикация активной и реактивной мощности линии, частоты, сопротивления;

§ осцилограффирование токов, напряжений и дискретных сигналов;

§ индикация текущего состояния дискретных входных и выходных сигналов;

§ непрерывная проверка функционирования и самодиагностика.

Связь с АСУ ТП, персональным компьютером:

§ Два разъема для связи с АСУ ТП (на задней панели терминала: тип RS 485, скорость передачи от 9 600 до 115 200 Кбит/с, максимальное расстояние передачи 1 200 м). Связь с системой АСУ осуществляется в соответствии с международным стандартом IEC 60870-5-103 "Устройства и системы телемеханики Часть 5-103: Протокол передачи - дополняющий стандарт для информационного обмена с устройствами защиты".

§ Разъем для связи с персональным компьютером (на передней панели терминала: тип - RS 232, скорость передачи - 115 200 Кбит/с, максимальное расстояние передачи - 15 м).

§ Программа мониторинга и управления терминалами защит серии "Бреслер" - BSCADA.

Устройства выполняются по индивидуальным и типовым проектным решениям в соответствии с картой заказа со следующей функциональностью:

§ основные защиты линии;

§ ступенчатые защиты присоединений;

§ защиты и автоматика управления выключателем.

8.3 Расчет уставок защит

8.3.1 Кабельная линия 6 кВ

Определим ток срабатывания МТЗ согласно /10/, отстроенный от наибольшего рабочего тока линии.

В установившемся режиме максимальное значение тока:

А (8.1)

Выберем трансформатор тока ТОЛ-10/200 ()

1 ступень - токовая отсечка:

ТО должна быть отстроена от максимального тока КЗ в конце линии.

А (8.2)

Найдем ток срабатывания реле:

(8.3)

2 ступень - МТЗ с независимой выдержкой времени.

Коэффициент самозапуска нагрузки k_сз = 1,3

Защита отстраивается от пускового режима, ток срабатывания защиты:

А (8.4)

где k_н - коэффициент надежности несрабатывания защиты;

k_сз - коэффициент самозапуска нагрузки;

k_в - коэффициент возврата максимальных цифровых реле тока

Ток срабатывания реле:

А (8.5)

Коэффициент чувствительности:

(8.6)

Выдержка времени принимается большей на ступень селективности, чем выдержка времени на ЦРУ. Т.к. на ЦРУ выдержка времени = 0, следовательно

(8.7)

(8.8)

Выбор выдержки времени на трансформаторе:

Рисунок 8.4 - Выдержки времени для объектов

с

с

Выбор уставок УРОВ

Функция УРОВ терминала защиты реализует принцип индивидуального устройства, причем схема УРОВ выполнена универсальной и возможна реализация УРОВ как по схеме с дублированным пуском от защит с контролем РПВ, так и по схеме с автоматической проверкой исправности выключателя.

Выдержка времени УРОВ может быть принята равной (0,2 - 0,3) с, что улучшает условия сохранения устойчивости энергосистемы и уменьшает выдержки времени резервных защит.

с

Ток срабатывания реле тока УРОВ должен выбираться по возможности минимальным. Рекомендованное значение тока срабатывания - от 0,05 до 0,1I_ном присоединения.

А (8.9)

8.3.2 Секционный выключатель 6 кВ

Мощность присоединений 14-ти трансформаторных подстанций:

МВА (8.10)

Рабочий максимальный ток через секционный выключатель:

А (8.11)

Выбираем трансформатор тока ТЛП-10-6 с первичным номинальным током 2000А и вторичным номинальным током - 5А. Коэффициент трансформации n_тр=400.

Согласно /10/.

1-ая ступень - Т.О. без выдержки времени выводим из работы.

2-ая ступень защиты - Т.О. с выдержкой времени выводим из работы.

3-я ступень - МТЗ.

А (8.12)

Схема соединения трансформаторов тока и блоков защиты - неполная звезда с дополнительным реле. Ток срабатывания реле:

А (8.13)

(8.14)

Используем МТЗ с независимой выдержкой времени, так как на смежных присоединениях одинаковые выдержки времени, то берем выдержку времени на ступень селективности 0,3с выше, чем у защиты кабельных ЛЭП.

с (8.15)

Выбор уставок АВР

Напряжение срабатывания АВР отстраивается от наименьшего расчетного наименьшего остаточного напряжения КЗ и от наименьшего напряжения при самозапуске электродвигателей. В большинстве случаев обоим условиям удовлетворяет напряжение срабатывания, равное:

(8.16)

кВ

где U_{ном -} номинальное напряжение электроустановки.

в (8.17)

Выдержка времени АВР должна быть больше максимальной выдержки питающего присоединения на 2,5-3,5с.

(8.18), с

Выбор уставок УРОВ

Функция УРОВ терминала защиты реализует принцип индивидуального устройства, причем схема УРОВ выполнена универсальной и возможна реализация УРОВ как по схеме с дублированным пуском от защит с контролем РПВ, так и по схеме с автоматической проверкой исправности выключателя.

Выдержка времени УРОВ может быть принята равной (0,2-0,3) с, что улучшает условия сохранения устойчивости энергосистемы и уменьшает выдержки времени резервных защит.

с

Ток срабатывания реле тока УРОВ должен выбираться по возможности минимальным. Рекомендованное значение тока срабатывания - от 0,05 до 0,1I_ном присоединения.

А (8.19)

8.3.3 Трансформатор 6 кВ

Видами защит на трансформаторе 6кВ являются: ТО (многофазные замыкания на обмотках и выводах); МТЗ (от внешних многофазных КЗ); От перегрузки (однофазная); Газовая (понижение уровня масла и повреждений в баке); Защита нулевого провода от однофазных КЗ (ТЗНП); УРОВ (с блокировкой ТО и газовой защиты).

Согласно /10/ рассчитаем защиты трансформатора.

Токовая отсечка

Селективность токовой отсечки может быть достигнута выбором тока срабатывания отсечки I_СО большим, чем максимальное значение тока КЗ I_КЗ при повреждении за трансформатором.

А (8.20)

Выберем трансформатор тока ТОЛ-10/100 ()

(8.21)

где коэффициент надежности k_н принимается для токовых отсечек, в соответствии с рекомендации па расчету уставок равным k_н=1,2.

А;

Найдем ток срабатывания реле:

А

Выдержка времени для токовый отсечки составляет:

МТЗ

Ток срабатывания МТЗ выбирается в первичных амперах по трем условиям:

1) Несрабатывание защиты при сверхтоках послеаварийных перегрузок т.е. после отключения КЗ на предыдущем элементе. По этому условию:

(8.22)

где k_н =1,1 - коэффициент надежности несрабатывания защиты;

k_сз = 2 - коэффициент самозапуска нагрузки (т.к. нет сведений о нагрузке и про двигатели ничего не сказано);

k_в - коэффициент возврата максимальных цифровых реле тока.

Ток срабатывания реле:

А (8.23)

2) Согласовании чувствительности защит последующего и предыдущего элементов. Информация о последующих элементах после трансформатора не известна, поэтому расчетов для зоны резервирования не предусматриваем.

3) Обеспечение достаточной чувствительности в конце защищаемого объекта (основная зона).

Коэффициент чувствительности:

(8.24)

Выдержка времени МТЗ составляет с, где 0,4 - выдержка времени автомата на стороне 0,4 кВ, 0,3 - ступень селективности для цифровых реле.

Защита от перегрузки

Будем считать, что наша подстанция с обслуживающим персоналом, т.е. защита от перегрузки выполнена одной ступенью.

А (8.25)

А (8.26)

Время срабатывании защиты от перегрузки принимаем равным с.

ТЗНП

Из /4/ по формуле (2-18а) рассчитываем ток однофазного металлического КЗ, за трансформатором, который вычисляется без учета сопротивлений питающей энергосистемы до места включения трансформатора и без учета переходного сопротивления в месте КЗ:

(8.27)

где U_ф - фазное напряжение (230 В для рассматриваемой сети 0,4 - 0,23кВ);

- полное рассматриваемое сопротивление трансформатора при рассматриваемом виде КЗ.

Значение сопротивлений для различных трансформаторов приведены в приложении /2/ и отнесены к напряжению 0,4кВ.

Для нашего трансформатора типа ТМ-6/04 (630кВА) 0,038 Ом, тогда ток однофазного КЗ на землю по выражению: А, приведем этот ток к напряжению 6кВ: А.