Добавлен: 02.02.2019
Просмотров: 1966
Скачиваний: 53
5) Основные органы релейной защиты
1)Пусковые органы
Пусковые органы непрерывно контролируют состояние и режим работы защищаемого участка цепи и реагируют на возникновение коротких замыканий и нарушения нормального режима работы. Выполняются обычно с помощью реле тока, напряжения, мощности и др.
2)Измерительные органы
Измерительные органы определяют место и характер повреждения и принимают решения о необходимости действия защиты. Измерительные органы также выполняются с помощью реле тока, напряжения, мощности и др. Функции пускового и измерительного органа могут быть объединены в одном органе.
3)Логическая часть
Логическая часть — это схема, которая запускается пусковыми органами и, анализируя действия измерительных органов, производит предусмотренные действия (отключение выключателей, запуск других устройств, подача сигналов и пр.). Логическая часть состоит, в основном, из элементов времени (таймеров), логических элементов, промежуточных и указательных реле, дискретных входов и аналоговых выходов микропроцессорных устройств защиты.
Основные виды релейной защиты:
Максимальная токовая защита (МТЗ)— вид релейной защиты, действие которой связано с увеличением силы тока в защищаемой цепи при возникновении короткого замыкания на участке данной цепи. Данный вид защиты применяется практически повсеместно и является наиболее распространённым в электрических сетях.
В случае повышения силы тока в защищаемой сети защита начинает свою работу. Однако, если токовая отсечка действует мгновенно, то максимальная токовая защита даёт сигнал на отключение только по истечении определённого промежутка времени, называемого выдержкой времени. Выдержка времени зависит от того, где располагается защищаемый участок. Наименьшая выдержка времени устанавливается на наиболее удалённом от источника участке. МТЗ соседнего (более близкого к источнику энергии) участка действует с большей выдержкой времени, отличающейся на величину, называемую ступенью селективности. Ступень селективности определяется временем действия защиты. В случае короткого замыкания на участке срабатывает его защита. Если по каким-то причинам защита не сработала, то через определённое время (равное ступени селективности) после начала короткого замыкания сработает МТЗ более близкого к источнику участка и отключит как повреждённый, так и свой участок. По этой причине важно, чтобы ступень селективности была больше времени срабатывания защиты, иначе защита смежного участка отключит как повреждённый, так и рабочий участок до того, как собственная защита повреждённого участка успеет сработать. Однако важно так же сделать ступень селективности достаточно небольшой, чтобы защита успела сработать до того, как ток короткого замыкания нанесёт серьёзный ущерб электрической сети.
Уставку (или величину тока, при которой срабатывает защита) выбирают, исходя из наименьшего значения тока короткого замыкания в защищаемой сети (при разных повреждениях токи короткого замыкания отличаются). Однако при выборе уставки следует так же учитывать характер работы защищаемой сети. Например, при самозапуске электродвигателей после перерыва питания, значение силы тока в сети может быть выше номинального, и защита не должна его отключать.
Реализуется МТЗ, как правило, с помощью реле тока. Реле тока могут быть как мгновенного действия, так и срабатывающие с выдержкой времени, определяемой величиной тока, в этом случае для обеспечения необходимой выдержки времени дополнительно используют реле времени. В современных схемах релейной защиты и автоматики чаще всего используются микропроцессорные блоки защиты, которые сочетают в себе свойства этих реле.
Газовая защита — вид релейной защиты, предназначенный для защиты от повреждений электрических аппаратов, располагающихся в заполненном маслом резервуаре.
При внутреннем повреждении в баке защищаемого аппарата - горение электрической дуги, или перегрев внутренних элементов - трансформаторное масло разлагается с выделением горючего газа, содержащего до 70% водорода. Выделяющийся газ подымается к крышке, и так как аппарат устанавливается с наклоном 1-2% в сторону расширителя, движется в расширитель. Проходя через газовое реле, газ вытесняет из него масло. При незначительном выделении газа, или снижении уровня масла в расширителе до уровня верхнего поплавкового элемента газового реле, он срабатывает, и замыкаются контакты, действующие на сигнал (1-я ступень газовой защиты). При значительном выделении газа срабатывает нижний поплавковый элемент газового реле и замыкаются контакты, действующие на отключение (2-я ступень газовой защиты). При интенсивном движении потока масла из бака в расширитель срабатывает струйный элемент газового реле, действующий на отключение, аналогично нижнему поплавковому элементу. Для газовой защиты регулятора напряжения трансформатора под нагрузкой (РПН) используются струйные реле , не имеющее поплавковых элементов и реагирующее только на интенсивное движение потока масла из бака РПН в расширитель. Струйное реле не имеет краника для спуска воздуха, и его корпус может быть не полностью заполнен маслом.
Газовая защита маслонаполненных аппаратов имеет абсолютную селективность и срабатывает только при повреждениях внутри бака защищаемого объекта. Защита реагирует на повреждения, сопровождающиеся выделением газа, выбросом масла из бака в расширитель или аварийным понижением уровня масла. Газовая защита — одна из немногих, после которых не допускается действие АПВ [автоматическое повторное включение], так как в большинстве случаев отключаемые ей повреждения оказываются устойчивыми.
-
Комплектное распределительное устройство СЭЩ-63.Назначение и область применения.
Комплектные распределительные устройства используются для внутренней и для наружной установки (тогда сокращенно они называются КРУН). КРУ используются там, где необходимо компактное размещение распределительного устройства. В частности, КРУ применяют на городских станциях, электрических подстанциях, для питания объектов нефтегазовой индустрии (буровые установки, газо- и нефтепроводы), для снабжения током электричеством судов.
Если сдержимое КРУ заключено в оболочку, заполненную элегазом, то РУ сокращённо обозначают КРУЭ. Элегаз — это специальный электротехнический газ, представляющий собой шестифтористую серу(SF6). Он является основным изолятором в элементах ячеек с элегазовой изоляцией.
Тип исполнения камер КРУ определяется номинальными параметрами входящей в них аппаратуры и схемой главных цепей. По согласованию с заводом-изготовителем допускается изготовление шкафов КРУ по схемам заказчика.
Как правило, шкаф КРУ разделён на 4 основных отсека: 3 высоковольтных - кабельный отсек (ввода или линии), отсек выключателя и отсек сборных шин; и 1 низковольтный - релейный шкаф.
В релейном отсеке располагается низковольтное оборудование: устройства РЗА, переключатели, рубильники. На двери релейного отсека, как правило, располагаются светосигнальная арматура, устройства учёта и измерения электроэнергии, элементы управления ячейкой.
В отсеке выключателя располагается силовой выключатель или другое высоковольтное оборудование (разъединительные контакты, предохранители, ТН). Чаще всего в КРУ это оборудование размещается на выкатном или выдвижном элементе.
В отсеке сборных шин располагаются силовые шины, соединяющие шкафы секции РУ.
Отсек ввода служит для размещения кабельной разделки, измерительных трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, ОПН.
Комплектное распределительное устройство предназначено для приёма и распределения электрической энергии трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 6 и 10 кВ и используется в распределительных устройствах электрических подстанций энергосистем и промышленных предприятий, собственных нужд электростанций. Комплектное распределительное устройство напряжением 6÷10 кВ СЭЩ-63
предназначено для приема и распределения электрической энергии переменного трехфазного тока промышленной частоты 50 и 60 Гц напряжением 6 и 10кВ.
КРУ СЭЩ-63 применяется в качестве распределительных устройств 6÷10кВ, в том числе распределительных устройств трансформаторных подстанций, включая комплектные трансформаторные подстанции (блочные) 35/6÷10кВ, 110/6÷10кВ, 110/35/6÷10кВ, для электрических сетей промышленности, сельского хозяйства, электрических станций и электрификации железнодорожного транспорта.
Шкафы КРУ СЭЩ-63 предназначены для работы внутри помещения (климатическое исполнение У3 и Т3 по ГОСТ15150-69 ) при следующих условиях:
• высота над уровнем моря до 1000м,
• верхнее рабочее (эффективное ) значение температуры окружающего
воздуха для исполнения У3- не выше 40°С , для исполнения Т3 - 45°С;
• нижнее значение температуры окружающего воздуха для исполнения У3
- минус 25°С, для исполнения Т3 - минус 10°С;
• тип атмосферы типа II по ГОСТ 15150-69 (примерно соответствует атмосфере промышленных районов).
Конструкция КРУ СЭЩ-63 сейсмостойка во всем диапазоне сейсмических воздействий землетрясения до 9 баллов по шкале МSК 64 включительно на уровне 25м по ГОСТ 17516.1-90.
При необходимости применения КРУ СЭЩ-63 в помещениях с температурой окружающего воздуха ниже минус 25°С в шкафах КРУ предусматривается установка нагревательных элементов, обеспечивающих нормальные температурные условия работы комплектующей аппаратуры, включающихся автоматически при понижении температуры ниже минус 25°С.
-
Технические данные
Технические данные, основные параметры и характеристики КРУ СЭЩ-63 при-ведены ниже:
Наименование параметра, показателя квалификации Значение параметра, исполнение
1. Номинальное напряжение (линейное), кВ:
• при частоте 50Гц 6,0; 10
• при частоте 60Гц 6,6; 11
2. Наибольшее рабочее напряжение (линейное), кВ 7,2; 12
3.Номинальный ток главных цепей ячеек КРУ, А:
Для исполнения У3:
• при частоте 50Гц 630;1000;1600
• при частоте 60Гц 630; 1250
Для исполнения Т3:
• при частоте 50Гц 630; 1250
• при частоте 60Гц 630; 1000
4.Номинальный ток сборных шин, А:
• при частоте 50Гц 1000*;1600;2000;3150
• при частоте 60Гц 800*;1000;1600;2000
5.Номинальный ток отключения выключателя, встроенного в КРУ,
кА:
• при частоте 50Гц 16; 20; 25; 31,5
• при частоте 60Гц 16; 25
6.Ток термической стойкости (кратковременный ток) при времени
протекания 3с, кА 20; 31,5
7.Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей
шкафов КРУ, кА 51, 81
8.Уровень изоляции по ГОСТ 1516.1-76 Нормальная изоляция
уровень “б”
9.Вид изоляции Воздушная
10. Наличие в шкафах выкатных элементов С выкатными элементами и
без выкатных элементов
12.Вид линейных высоковольтных присоединений Кабельные, шинные
-
Принципиальные схемы электрических соединений вспомогательных цепей
В шкафах КРУ СЭЩ-63 осуществлен принципиально новый подход к построению схем электрических принципиальных модульно–фрагментного типа, т.е. в схемах выделены постоянные цепи (неизменяемая часть) и дополнительные цепи – варианты схем (изменяемая часть).
К дополнительным цепям относятся:
– токовые защиты от между фазных К.З. (различные варианты);
– защиты от замыканий на землю;
– цепи счетчиков коммерческого и технического учета электрической энергии;
– прочие фрагменты (пуск МТЗ, предварительно заряженные конденсаторы, кнопки управления, и т.д.);
– оперативная электромагнитная блокировка разъединителей;
– преобразователи, схемы ЗДЗ.
Модульно-фрагментное построение схем позволило резко сократить количество схем, т.к. постоянные цепи не повторяются для различных функциональных групп, а к ним прилагаются дополнительные цепи (фрагменты), которые могут изменяться заказчиком, что не приводит к переработке в целом электрических принципиальных схем для любого присоединения, а могут лишь изменяться небольшие фрагменты и только с ними связанные ряды зажимов и монтажно коммутационные схемы (МКС).
В дальнейшем при эксплуатации КРУ 6(10) кВ СЭЩ-63 можно будет свободно перейти к замене электрооборудования – защит присоединений, счетчиков, и т. д., т. к. указанные элементы смонтированы отдельными жгутами, которые легко демонтировать и заменить другими, не нарушая монтажа постоянных цепей.
Подсоединение тележек с разными типами выключателей выполнено через штепсельные разъемы к одним и тем же клеммным зажимам релейного шкафа, что позволяет легко провести замену на новый тип выключателя без перемонтажа вспомогательных цепей присоединений.
Схемы вспомогательных цепей разработаны на постоянном (выпрямленном) и переменном оперативном токе на напряжение оперативного питания 220В и напряжение собственных нужд 380В.
По своему назначению схемы вспомогательных цепей разработаны для шкафов КРУ 6(10) кВ вводов, линий, секционных выключателей, секционных разъединителей, трансформаторов напряжения, трансформаторов собственных нужд до 40кВА и линий 6(10) кВ к электродвигателям.
Для элементов общеподстанционного назначения в заказ (опросный лист) должны быть включены релейные панели для объектов на постоянном (выпрямленном) оперативном токе либо релейные шкафы для объектов на переменном оперативном токе, например, схема электрическая принципиальная шкафа ввода питания оперативных шинок, АЧР, центральной сигнализации, защиты шин и т.д.
Релейные панели (шкафы) должны быть включены в таблицу заказа шкафов и показаны в плане расположения совместно со шкафами КРУ.
Планы расположения ячеек КРУ, релейных панелей, набор необходимых панелей, трассы прокладки контрольных кабелей по лоткам или кабельным каналам, схемы разводки и подключения контрольных кабелей, кабельные журналы разрабатываются и определяются проектной организацией.
Набором типовых лотков заводского производства можно выполнить необходимую заказчику трассу навесных лотков для контрольных кабелей.
Схемы вспомогательных цепей электрических соединений для шкафов КРУ выполняются в трех вариантах:
– 1-й – на электромеханических реле;
– 2-й – на микропроцессорных реле;
– 3-й – на микропроцессорных устройствах защиты, управления, автоматики и сигнализации.
Цепи учета электрической энергии могут выполняться на электронных или многофункциональных микропроцессорных счетчиках электрической энергии, как отечественного, так и зарубежного производства.