В. К. Ванин, Г. А. Евдокунин, Р. Н. Николаев, М. Г. Попов ГОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Россия А. К. Искаков АО Батыс транзит, Б. К. Оспанов, Н. И. Утегулов, ИПК ZHERSU Казахстан

В работе представлены основные аспекты научно-обоснованного проектирования системы релейной защиты фазоповоротного комплекса ( FACTS – Flexible AC Transmission System ), введенного в эксплуатацию на ПС 500 кВ «Ульке» (Казахстан) в феврале 2009 года. В работе представлены основные аспекты научно-обоснованного проектирования системы релейной защиты фазоповоротного комплекса ( FACTS – Flexible AC Transmission System ), введенного в эксплуатацию на ПС 500 кВ «Ульке» (Казахстан) в феврале 2009 года. Рассматриваются виды повреждений и ненормальных режимов электропередачи сверхвысокого напряжения 500 кВ Северный Казахстан – Актюбинская область с используемым устройством FACTS мощностью кВА. Рассматриваются виды повреждений и ненормальных режимов электропередачи сверхвысокого напряжения 500 кВ Северный Казахстан – Актюбинская область с используемым устройством FACTS мощностью кВА. Выполнены расчетные исследования динамических режимов (коротких замыканий) электроэнергетической системы с управляемой электропередачей сверхвысокого напряжения. Выполнены расчетные исследования динамических режимов (коротких замыканий) электроэнергетической системы с управляемой электропередачей сверхвысокого напряжения. На основе анализа результатов расчета переходных процессов показаны особенности повреждений фазоповоротного трансформатора. На основе анализа результатов расчета переходных процессов показаны особенности повреждений фазоповоротного трансформатора. Представлены основные положения по созданию системы релейной защиты и автоматики устройства FACTS с продольно-поперечным регулированием с учетом его схемно-технических особенностей. Представлены основные положения по созданию системы релейной защиты и автоматики устройства FACTS с продольно-поперечным регулированием с учетом его схемно-технических особенностей.

ПО – последовательная обмотка АТ; ОО – общая обмотка АТ; РО1, РО2 – регулировочная обмотка АТ и ВДТ, соответсвенно;КО1, КО2 – компенсационная обмотка АТ и ВДТ, соответственно; ВО – возбуждающая обмотка ВДТ

Для организации системы релейной защиты фазоповоротного комплекса должна быть предусмотрена установка следующих видов быстродействующих защит: продольная дифференциальная защита ошиновки высшего напряжения (ВН) 500 кВ; продольная дифференциальная защита ошиновки высшего напряжения (ВН) 500 кВ; продольная дифференциальная защита ошиновки среднего напряжения (СН) 220 кВ; продольная дифференциальная защита ошиновки среднего напряжения (СН) 220 кВ; продольная дифференциальная защита ошиновки низшего напряжения (НН) 38,5 кВ; продольная дифференциальная защита ошиновки низшего напряжения (НН) 38,5 кВ; продольная дифференциальная защита вольтодобавочного трансформатора от повреждений его обмоток и на выводах; продольная дифференциальная защита вольтодобавочного трансформатора от повреждений его обмоток и на выводах; газовая защита вольтодобавочного трансформатора от внутренних повреждений и от понижения уровня масла; газовая защита вольтодобавочного трансформатора от внутренних повреждений и от понижения уровня масла; продольная дифференциальная защита автотрансформатора от повреждений его обмоток и на выводах; продольная дифференциальная защита автотрансформатора от повреждений его обмоток и на выводах; газовая защита автотрансформатора от повреждений внутри кожуха и от понижения уровня масла. газовая защита автотрансформатора от повреждений внутри кожуха и от понижения уровня масла.

дистанционная защита от междуфазных КЗ в сети 500 кВ, осуществляющая частичное резервирование основных защит автотрансформатора; дистанционная защита от междуфазных КЗ в сети 500 кВ, осуществляющая частичное резервирование основных защит автотрансформатора; дистанционная защита от междуфазных КЗ в сети 220 кВ, реализующая частичное резервирование основных защит автотрансформатора и вольтодобавочного трансформатора; дистанционная защита от междуфазных КЗ в сети 220 кВ, реализующая частичное резервирование основных защит автотрансформатора и вольтодобавочного трансформатора; токовая защита АТ с комбинированным пуском по напряжению от междуфазных КЗ, включенная со стороны ВН (500 кВ) АТ; токовая защита АТ с комбинированным пуском по напряжению от междуфазных КЗ, включенная со стороны ВН (500 кВ) АТ; токовая защита от перегрузки АТ; токовая защита от перегрузки АТ; токовая направленная защита нулевой последовательности от КЗ на землю в сети 500 кВ, охватывающая ошиновку ВН АТ; токовая направленная защита нулевой последовательности от КЗ на землю в сети 500 кВ, охватывающая ошиновку ВН АТ; токовая направленная защита нулевой последовательности от КЗ на землю в сети 220 кВ, охватывающая ошиновку СН АТ; токовая направленная защита нулевой последовательности от КЗ на землю в сети 220 кВ, охватывающая ошиновку СН АТ; защита с контролем напряжения и тока нулевой последовательности от замыканий на землю в цепях 38,5 кВ автотрансформатора, вольтодобавочного трансформатора и трансформатора собственных нужд. защита с контролем напряжения и тока нулевой последовательности от замыканий на землю в цепях 38,5 кВ автотрансформатора, вольтодобавочного трансформатора и трансформатора собственных нужд.

автономная работа АТ при введении шунтирующей ВДТ перемычки; совместная работа АТ и ВДТ при разомкнутом положении разъединителя QS12 перемычки.

Опытно-промышленные испытания фазоповоротного комплекса Осциллограмма включения АТ в режиме холостого хода

Изменение токов торможения дифференциальной защиты АТ при его включении в режиме холостого хода

Осциллограмма включения ВДТ под нагрузку сторона 500 кВ

Осциллограмма включения ВДТ под нагрузку сторона 220 кВ

Выявлены особенности повреждений фазоповоротного трансформатора в цепях его низшего напряжения 38,5 кВ. Выявлены особенности повреждений фазоповоротного трансформатора в цепях его низшего напряжения 38,5 кВ. Установлено, что дифференциальная защита будет нечувствительна к замыканиям на землю со стороны возбуждающей обмотки при нулевом положении избирателя отпаек регулировочной обмотки. Для устранения этого недостатка система защиты фазоповоротного трансформатора должна быть дополнена защитой от замыканий на землю в цепи низшего напряжения 38,5 кВ с контролем напряжения и тока нулевой последовательности. Установлено, что дифференциальная защита будет нечувствительна к замыканиям на землю со стороны возбуждающей обмотки при нулевом положении избирателя отпаек регулировочной обмотки. Для устранения этого недостатка система защиты фазоповоротного трансформатора должна быть дополнена защитой от замыканий на землю в цепи низшего напряжения 38,5 кВ с контролем напряжения и тока нулевой последовательности. Предложена концепция создания системы релейной защиты фазоповоротного комплекса. Такой принцип построения системы защиты позволяет обеспечить необходимую чувствительность и селективность с учетом схемно-режимных условий работы фазоповоротного трансформатора. Предложена концепция создания системы релейной защиты фазоповоротного комплекса. Такой принцип построения системы защиты позволяет обеспечить необходимую чувствительность и селективность с учетом схемно-режимных условий работы фазоповоротного трансформатора.