Методические указания (стр. 10 )

- на отключение АТ (на сторонах НН, СН и ВН) с пуском УРОВ ВН и СН;

- на запрет АПВ выключателей ВН и СН АТ.

Примечания:

1. Вторая и третья (дополнительные) независимые выдержки времени ступеней МТЗ с действием на отключение выключателей ВН(СН) и АТ, и отдельное действие 4-й ступени МТЗ I-STUB на отключение АТ, выполняются с помощью конфигурации гибкой логики.

2. Если деление шин ВН(СН) по каким либо причинам не предусматривается, соответствующее отключающее действие отсутствует, при этом вторая ВВ действия должна рассматриваться как первая, а третья (соответственно) как вторая.

В устройстве РЗА в дополнение к Дистанционной защите и направленной ТЗНП может быть реализована резервная максимальная токовая защита в следующем исполнении:

- Максимальная токовая защита фазных токов (ненаправленная);

- Максимальная токовая защита тока нулевой последовательности (ненаправленная).

Каждая из токовых защит может иметь до четырех ступеней. Четвертая ступень как фазной МТЗ, так и МТЗ от замыканий на землю может выполняться как с независимой выдержкой времени, так и с зависимой времятоковой характеристикой срабатывания. Как правило, для любой из четырех ступеней МТЗ может задаваться ускорение действия защит при ручном или автоматическом включении на КЗ.

Для МТЗ от замыканий на землю предусмотрена возможность работы как с измеренным, так и с расчетным значением 3I0 (если к устройству подведены три фазных тока).

Функция максимальной токовой ступенчатой защиты может использоваться как аварийная или как резервная токовая защита от всех видов КЗ. Аварийная токовая защита автоматически вводится в работу при исчезновении (обрывах) в цепях измерительного напряжения.

Функцию максимальной токовой защиты от электропередачи рекомендуется использовать преимущественно в качестве аварийной защиты с действием на отключение.

Аварийная МТЗ не использует измерение переменного напряжения сети и, вследствие этого, может иметь только ненаправленное действие (ANSI 50/50N).

При расчете уставок аварийной МТЗ следует учитывать нижеследующие обстоятельства.

На присоединениях с развитой первичной схемой и многосторонним питанием, каким является автотрансформатор, указанные защиты не использующие пуск по напряжению и контроль направления КЗ, могут иметь ограниченное применение, ввиду трудности, или практической невозможности обеспечить селективность и чувствительность их действия. В связи с этим, требования к указанной защите могут быть оптимально снижены. В том числе, это касается функций дальнего резервирования, быстродействия и минимального порога чувствительности рассматриваемой защиты.

Следует также учитывать, что цепи напряжения устройств Дистанционной защиты, установленных на сторонах ВН и СН АТ, должны (как правило) подключаться к разным ТН (согласно принадлежности защиты к стороне АТ). В соответствии с этим, рекомендуется рассматривать возможность автоматического вывода Дистанционной защиты из работы (при неисправности цепей напряжения) с одновременным вводом Аварийной МТЗ, только на одной из сторон АТ – ВН или СН. В таких случаях, второй, оставшейся в работе, комплект Дистанционной защиты (на стороне СН или ВН) будет осуществлять функции ближнего резервировании зоны основных (и частично резервных) защит АТ при всех видах КЗ с помощью ступеней (ст. 4, 5), направленных «назад» (в сторону АТ).

Защита предназначена для резервирования действия защит при КЗ в сети ВН(СН), в обмотках автотрансформатора и на выводах смежных напряжений АТ.

Функция защиты использует измерения фазных трансформаторов тока, встроенных во ввода на стороне ВН(СН) автотрансформатора.

Предполагается, что достаточным будет использование двух ступеней МТЗ на стороне ВН (СН).

Требования к первой и второй ступеням МТЗ.

Примечание – применение второй ступени аварийной МТЗ необязательно.

Отстройка от максимального рабочего тока нагрузки в послеаварийных режимах:

где – коэффициент отстройки;

– коэффициент самозапуска электродвигателей для ПС с непромышленной нагрузкой, в других случаях определяется расчетом режима самозапуска;

– коэффициент возврата реле;

– максимальный рабочий ток АТ на стороне ВН(СН) с учетом аварийных перегрузок.

При необходимости обеспечения чувствительности второй ступени МТЗ на стороне ВН(СН), отстройка этой ступени (и при условии, что режим работы АТ с выведенными из работы резервными защитами на стороне ВН или СН допускается кратковременно) может осуществляться от максимального рабочего тока нагрузки АТ в нормальных режимах работы ПС и прилегающей сети:

где – максимально возможный ток нагрузки АТ на стороне ВН(СН) в нормальных режимах работы сети.

Согласование с током срабатывания МТЗ на стороне НН АТ (при отключении питания на стороне СН(ВН):

где – коэффициент согласования;

– ток срабатывания МТЗ на стороне НН АТ;

– максимальный ток нагрузки стороны СН(ВН) АТ, при отсутствии точных данных может быть принят равным предельной величине АТ.

Пояснение:

В приведенном выше выражении рассматривается режим одностороннего питания автотрансформатора (только на стороне ВН или СН), при котором условия отстройки защиты от тока срабатывания МТЗ на стороне НН утяжеляются дополнительным учетом тока нагрузки другой стороны без питания автотрансформатора.

В случаях необходимости обеспечения чувствительности защиты уставка может определяться условиями согласования только с током срабатывания МТЗ на стороне НН АТ (при наличии питания на стороне СН (ВН):

где – коэффициент распределения тока, равный отношению тока в месте установки МТЗ ВН (СН) к току на стороне НН АТ в расчетном случае КЗ.

Согласование с параметрами срабатывания, соответственно, первой и второй ступеней ДЗ ВН (СН) АТ, замещаемых данной МТЗ при междуфазных и однофазных КЗ в сети ВН (СН) АТ:

где - коэффициент согласования, при согласовании с ДЗ АТ на стороне установки МТЗ может быть принят равным «1,0», в связи с тем, что аварийная МТЗ фактически предназначена для резервирования защит на данной стороне АТ, нормально выполняемого ДЗ, выведенной из работы;

– номинальное фазное напряжение системы, к которому приведены все расчетные сопротивления и токи;

– результирующее сопротивление со стороны питания до места установки МТЗ ВН(СН) в расчетном случае внешнего КЗ на стороне ВН (СН);

– уставка по сопротивлению срабатывания соответственно, первой или второй ступени ДЗ на стороне ВН (СН) АТ, замещаемой данной ступенью МТЗ;

– коэффициент распределения тока, равный отношению тока в месте установки МТЗ ВН (СН) к току через результирующее сопротивление в расчетном случае внешнего КЗ на стороне ВН (СН) АТ.

Согласование с параметрами срабатывания, соответственно, первой и второй ступеней ДЗ на смежной стороне СН (ВН) АТ при междуфазных и однофазных КЗ в сети СН (ВН) АТ:

где – коэффициент согласования, при согласовании с ДЗ на смежной стороне СН(ВН) АТ может быть принят равным 1,1;

– суммарное сопротивление обмоток ВН и СН АТ.

В некоторых случаях, для сети с простой радиальной схемой, может применяться приближенный способ согласования защит:

где – коэффициент согласования;

– максимальный ток, протекающий в месте установки защиты при междуфазном и однофазном КЗ в конце зоны действия ступеней защит, с которыми производится согласование.

Обеспечение чувствительности защиты при КЗ на выводах ВН, СН и НН АТ в минимальном режиме работы сети.

Как указывалось выше рассматриваемая защита может иметь ограниченное функциональное применение, ввиду большой сложности (или невозможности) обеспечить селективность и чувствительность ее действия.

В случаях вывода из работы Дистанционной защиты на стороне ВН(СН) АТ, вследствие неисправности измерительных цепей напряжения, МТЗ данной стороны должна (по возможности) осуществлять функции ближнего и дальнего резервирования. Приоритетной задачей указанной защиты, при этом, является защита обмоток автотрансформатора от токов КЗ, обусловленных наличием источников питания на той стороне АТ, где она установлена.

Основным требованием является обеспечение минимальной чувствительности МТЗ при КЗ на выводах защищаемого АТ в реально возможных (минимальных) режимах работы оборудования данной ПС и прилегающей сети.

В соответствии с этим, максимальные токи срабатывания первой и второй ступеней МТЗ не должны превышать величин, определяемых следующим выражением:

где – минимальный ток, протекающий в месте установки защиты при двухфазных или однофазных КЗ на выводах (ошиновке) ВН, СН или НН АТ;

– коэффициент чувствительности для первой ступени МТЗ;

– коэффициент чувствительности для второй ступени МТЗ.

Пояснение – в случаях невозможности согласования МТЗ по току срабатывания с защитами смежных элементов в соответствии с указаниями предыдущих пунктов данного раздела, относительную селективность действия МТЗ рекомендуется обеспечивать только за счет отстройки по времени срабатывания защит.

Действие каждой из указанных (1-й и 2-й) ступеней МТЗ выполняется с тремя последовательными выдержками времени ():

Первая (минимальная) выдержка времени соответствующей (1, 2) ступени МТЗ, с действием на разделение шин ВН(СН), определяется с учетом времени наибольшего времени срабатывания защит АТ с которыми производится согласование данной ступени из условий:

Или

где – время действия соответственно, первой или второй ступени ДЗ от междуфазных и однофазных КЗ на стороне ВН(СН), заменяемых данной ступенью МТЗ;

– максимальное время действия ступеней защит от междуфазных и однофазных КЗ (ДЗ, МТЗ) на сторонах СН(ВН) и НН АТ, с которыми производится согласование;

= 0,3 сек – ступень селективности.

Пояснение: действие МТЗ на предварительное разделение шин данной стороны выполняется только при условии обеспечения минимальной чувствительности защиты (согласно указанным выше требованиям) в создавшейся после разделения схеме сети.

Вторая выдержка времени соответствующей ступени МТЗ, с действием на отключение выключателей ВН(СН) АТ, определяется с учетом времени срабатывания этой ступени на разделение шин:

где = 0,2÷0,3 сек.– ступень селективности.

Третья выдержка времени соответствующей ступени МТЗ, с действием на отключение всех выключателей АТ, определяется с учетом времени срабатывания этой ступени на отключение выключателей ВН(СН) АТ:

где = 0,2÷0,3 сек.– ступень селективности.

МТЗ НП предназначена для резервирования действия защит при КЗ на землю в сети ВН (СН), в обмотке ВН/СН автотрансформатора и на выводах смежного напряжения СН (ВН) АТ, в случаях вывода из работы (блокирования) Дистанционной защиты и ступеней основной ТЗНП данной стороны АТ, имеющих направленное действие, вследствие неисправностей цепей напряжения (одно/двух/трехфазное исчезновение измерительного напряжения Дистанционной защиты).

Функция защиты использует измерения фазных трансформаторов тока, встроенных во ввода на стороне ВН(СН) автотрансформатора.

Предполагается, что достаточным будет использование двух ступеней МТЗ(НП) на стороне ВН(СН).

Требования к первой и второй ступеням МТЗ (НП):

Примечание - применение второй ступени аварийной МТЗ (НП) необязательно.

Согласование с током срабатывания, соответственно, первой и второй ступеней ТЗНП ВН(СН) АТ, замещаемых данной МТЗ(НП) при КЗ на землю в сети ВН(СН) АТ:

где – коэффициент согласования, при согласовании с ТЗНП АТ (основная функция) на стороне установки МТЗ(НП) может быть принят равным «1,0», в связи с тем, что аварийная МТЗ (НП) фактически предназначена для резервирования защит на данной стороне АТ, нормально выполняемого ТЗНП, выведенной из работы, т. е. фактичкски, принимается уставка равная уставке соответствующей ступени основной функции ТЗНП, заменяемой рассматриваемой защитой;

– уставка по току срабатывания соответственно, первой или второй ступени ТЗНП на стороне ВН (СН) АТ.

Согласование с током срабатывания, соответственно, первой и второй ступеней ТЗНП на смежной стороне СН (ВН) АТ при КЗ на землю в сети СН(ВН) АТ:

где – коэффициент согласования, при согласовании с ТЗНП на смежной стороне СН(ВН) АТ (основная функция) может быть принят равным 1,1;

– коэффициент распределения тока, равный отношению тока в месте установки МТЗ(НП) ВН(СН) к току на стороне СН (ВН) АТ в расчетном случае КЗ в сети ВН(СН) АТ;

– уставка по току срабатывания соответственно, первой или второй ступени ТЗНП на стороне СН (ВН) АТ.

Обеспечение чувствительности защиты при КЗ на выводах ВН и СН АТ в минимальном режиме работы сети.

МТЗ (НП), как и фазная МТЗ, может иметь ограниченное функциональное применение, ввиду большой сложности (или невозможности) обеспечить селективность и чувствительность ее действия.

В случаях вывода из работы Дистанционной защиты на стороне ВН (СН) АТ, вследствие неисправности измерительных цепей напряжения, МТЗ (НП) данной стороны должна (по возможности) осуществлять функции ближнего и дальнего резервирования. Приоритетной задачей указанной защиты, при этом, является защита обмоток автотрансформатора от токов КЗ, обусловленных наличием источников питания на той стороне АТ, где она установлена.

Основным требованием, является обеспечение минимальной чувствительности МТЗ (НП) при КЗ на выводах защищаемого АТ в реально возможных (минимальных) режимах работы оборудования данной ПС и прилегающей сети.

В соответствии с этим, максимальные токи срабатывания первой и второй ступеней МТЗ (НП) не должны превышать величин, определяемых следующим выражением:

где – минимальный ток, протекающий в месте установки защиты при КЗ на землю на выводах (ошиновке) ВН или СН АТ;

– коэффициент чувствительности для первой ступени МТЗ(НП);

– коэффициент чувствительности для второй ступени МТЗ(НП).

Пояснение:

В случаях невозможности согласования МТЗ (НП) по току срабатывания с защитами смежных элементов в соответствии с указаниями предыдущих пунктов данного раздела, относительную селективность действия МТЗ рекомендуется обеспечивать только за счет отстройки по времени срабатывания защит.

Действие каждой из указанных (1-й и 2-й) ступеней МТЗ (НП) выполняется с тремя последовательными выдержками времени ():

Первая (минимальная) выдержка времени соответствующей (1, 2) ступени МТЗ (НП), с действием на разделение шин ВН (СН), определяется с учетом времени наибольшего времени срабатывания защит АТ с которыми производится согласование данной ступени из условий:

Или

где – время действия соответственно, первой или второй ступени ТЗНП от КЗ на землю на стороне ВН (СН), заменяемой данной ступенью МТЗ (НП);

– максимальное время действия ступеней защит от КЗ на землю (ДЗ, ТЗНП) на стороне СН (ВН) АТ, с которыми производится согласование;

= 0,3 сек – ступень селективности.

Пояснение – действие МТЗ (НП) на предварительное разделение шин данной стороны выполняется только при условии обеспечения минимальной чувствительности защиты (согласно указанным выше требованиям) в создавшейся после разделения схеме сети.

Вторая выдержка времени соответствующей ступени МТЗ, с действием на отключение выключателей ВН(СН) АТ, определяется с учетом времени срабатывания этой ступени на разделение шин:

где = 0,2÷0,3 сек – ступень селективности.

Третья выдержка времени соответствующей ступени МТЗ, с действием на отключение всех выключателей АТ, определяется с учетом времени срабатывания этой ступени на отключение выключателей ВН(СН) АТ:

где = 0,2÷0,3 сек – ступень селективности.

Коэффициент чувствительности () фазной МТЗ на стороне ВН (СН) автотрансформатора определяется при внешних металлических КЗ по выражению:

при КЗ на шинах ВН (СН)

где – минимальный (по режиму) ток в месте установки защиты при КЗ в двух фазах в расчетной точке;

– ток срабатывания защиты.

Примечание – проверка чувствительности аварийной МТЗ (НП) ВН (СН) автотрансформатора осуществляется аналогично указанному для основной функции ТЗНП ВН (СН) АТ.

Токовая защита от перегрузки на стороне ВН АТ.

При превышении уставки срабатывания по току нагрузки фазы на стороне ВН АТ, с заданной независимой выдержкой времени действует на сигнал.

Защита предназначена для сигнализации превышения тока нагрузки в каждой фазе обмотки ВН (СН) автотрансформатора с заданной выдержкой времени.

Функция защиты использует измерения фазных трансформаторов тока, встроенных во ввода на стороне ВН (СН) автотрансформатора.

Ток срабатывания ТЗП ВН (СН) выбирается по условию:

Отстройка от номинального тока автотрансформатора на данной стороне:

где – коэффициент отстройки;

– коэффициент возврата реле;

– коэффициент, учитывающий допустимое увеличение тока при регулировании напряжения (РПН);

– номинальный ток автотрансформатора на стороне ВН(СН).

Где соответственно:

– номинальная трехфазная полная мощность автотрансформатора;

– номинальное междуфазное напряжение обмотки ВН(СН) автотрансформатора.

Выдержка времени ТЗП с действием на сигнал(определяется исходя из местных условий эксплуатации):

Токовая защита от перегрузки общей части обмотки ВН/СН АТ (измерение тока в фазе на стороне выводов нейтрали обмотки ВН/СН АТ).

Для реализации функции защиты от перегрузки по току общей обмотки ВН/СН автотрансформатора используется трансформатор тока, установленный в одной фазе обмотки ВН/СН на стороне выводов нейтрали АТ, подключается к отдельному однофазному измерительному входу устройства РЗА, в котором на указанном входе параметрируется однофазная МТЗ (функция ANSI 50N). Одна из ступеней этой защиты с помощью гибкой логики выполняет функцию токовой защиты от перегрузки общей части обмотки ВН/СН АТ с действием на сигнал.

Параметры срабатывания ТЗП обмотки ВН/СН АТ определяются аналогично указанному выше для ТЗП ВН(СН), с учетом того, что в расчете уставки по току используется номинальный ток общей части обмотки ВН/СН АТ, вычисляемый по выражению:

,

где – номинальный ток соответствующей стороны ВН(СН) автотрансформатора с учетом диапазона регулирования напряжения.

Выдержка времени ТЗП с действием на сигнал:

При превышении уставки срабатывания по току нагрузки фазы общей части обмотки ВН/СН АТ, с заданной независимой выдержкой времени действует на сигнал.

Максимальная фазная токовая защита на стороне НН АТ, имеет 3 ступени по току срабатывания с пуском/без пуска по минимальному напряжению на стороне НН АТ, действующая при междуфазных КЗ в защищаемой зоне.

Ступень 50-1 (с меньшей уставкой по току срабатывания), с независимой выдержкой времени действует:

- на отключение выключателя НН АТ.

Ступень 50-2 (с большей уставкой по току срабатывания), с независимой выдержкой времени действует:

- на отключение АТ (на сторонах НН, СН и ВН) с пуском УРОВ ВН и СН.

Ступень 50-3 (токовая отсечка, без пуска по напряжению, с большой уставкой по току срабатывания, отстроенной от максимальных токов КЗ шинах НН), без выдержки времени действует:

- на отключение АТ (на сторонах НН, СН и ВН) с пуском УРОВ ВН и СН.

Примечание – применение фазной токовой отсечки на стороне НН АТ (с Тср = 0) возможно только при наличии токоограничивающего Реактора и/или ЛТДН присоединенного на стороне НН АТ, при условии надежной отстройки тока срабатывания от максимального тока трехфазного КЗ на секции шин НН, питаемой вводом АТ, с обеспечением чувствительности отсечки при двухфазном КЗ непосредственно на ошиновке НН АТ в минимальном режиме.

В других случаях, применение ТО на стороне НН АТ нецелесообразно по условиям обеспечения селективности действия токовых защит в этой сети.

Токовая защита обратной последовательности на стороне НН АТ, имеет 2 ступени по току срабатывания, действующие при несимметричных КЗ в защищаемой зоне.

Ступень 46-1 (с меньшей уставкой по току срабатывания), с независимой выдержкой времени действует:

- на отключение выключателя НН АТ.

Ступень 46-2 (с большей уставкой по току срабатывания),с независимой выдержкой времени действует:

- на отключение АТ (на сторонах НН, СН и ВН) с пуском УРОВ ВН и СН.

Защита минимального напряжения (ЗМН) на стороне НН АТ, при снижении напряжения на ошиновке НН АТ с заданной независимой выдержкой времени действует: