30.07.20121 Рекомендации по расчету уставок для линий 500 кВ Исследовательский центр БРЕСЛЕР. - презентация

1 Рекомендации по расчету уставок для линий 500 кВ Исследовательский центр БРЕСЛЕР

2 Рекомендации по расчету уставок Исследовательский центр БРЕСЛЕР В защите различают 4 группы ИО: измерительные органы ДФЗ; измерительные органы ДФЗ; измерительные органы ОАПВ; измерительные органы ОАПВ; измерительные органы избирателя поврежденных фаз (ИПФ); измерительные органы избирателя поврежденных фаз (ИПФ); общие для всех модулей измерительные органы защиты: общие для всех модулей измерительные органы защиты: - орган блокировки при неисправностях цепей напряжения; - модуль компенсации емкостного тока линии.

3 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставок и проверка чувствительности измерительных органов ДФЗ Расчет производится для отключающих органов. Уставки пусковых токовых органов принимаются в два раза чувствительнее соответствующих отключающих токовых органов. Расчет уставки и проверка чувствительности отключающего токового органа с пуском по току прямой последовательности ( ) Уставки и ток срабатывания отключающего органа фильтр-реле отстраивают от максимального рабочего тока в месте установки защиты по методике РУ выпуск 9 по ДФЗ. (1.1), (1.1), (1.2), (1.2), где – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – первичный максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта; – первичный максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта; – коэффициент трансформации трансформаторов тока, питающих защиту.

4 Уставки рассчитываются во вторичных величинах и принимаются в процентах от величины вторичного номинального тока используемого ТТ. Коэффициент чувствительности ИО тока прямой последовательности проверяют из условия: (1.3) (1.3) где – минимальный ток прямой последовательности при трехфазном КЗ в конце зоны действия защиты. Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

5 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Расчет уставки и проверка чувствительности отключающего токового органа с пуском по приращению тока прямой последовательности ( ) Модуль приращения вектора тока прямой последовательности определяют по выражению: (1.4), (1.4), где – вектор тока, протекающего в месте установки полукомплекта в доаварийном режиме; – вектор тока прямой последовательности в месте установки полукомплекта при трехфазном КЗ. – вектор тока прямой последовательности в месте установки полукомплекта при трехфазном КЗ. Уставка должна быть отстроена от тока нагрузки, для того, чтобы при замыкании в транзит при максимальной нагрузке не было срабатывания данного отключающего органа. Кроме того должна обеспечиваться достаточная чувствительность при минимальном токе 3-х фазного КЗ в конце линии. Рекомендации по расчету уставок

6 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Поэтому уставку предлагается рассчитывать по формуле (1.5), (1.5), где – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – максимальный рабочий ток, протекающий в месте установки полукомплекта. – максимальный рабочий ток, протекающий в месте установки полукомплекта. Коэффициент чувствительности ИО по приращению тока прямой последовательности проверяют из условия: (1.6), (1.6), где – модуль минимального приращения вектора тока прямой последовательности при трехфазном КЗ в конце зоны действия защиты. Рекомендации по расчету уставок

7 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Расчет уставки и проверка чувствительности отключающего токового органа с пуском по току обратной последовательности ( ) Уставки и ток срабатывания отключающего органа фильтр-реле отстраивают от расчетного тока учитывающего ток небаланса в максимальном нагрузочном режиме без использования в устройстве тока по методике РУ выпуск 9 по ДФЗ. (1.7), (1.7), (1.8), (1.8), где – коэффициент запаса, учитывающий отстройку пускового органа фильтр-реле от тока небаланса в нагрузочном режиме; – коэффициент надежности; – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – первичный ток небаланса, вызываемый погрешностью трансформаторов тока; – первичный ток небаланса, вызываемый погрешностью трансформаторов тока; Рекомендации по расчету уставок

8 – коэффициент, определяющий ток небаланса по обратной последовательности; – коэффициент, определяющий ток небаланса по обратной последовательности; – первичный максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта; – первичный максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта; – первичный ток небаланса, вызываемый несимметрией нагрузки. – первичный ток небаланса, вызываемый несимметрией нагрузки. Уставка рассчитывается во вторичных величинах и принимается в процентах от величины вторичного номинального тока используемого трансформатора тока. Коэффициент чувствительности отключающего органа с пуском по току обратной последовательности по методике РУ выпуск 9 по ДФЗ должен удовлетворять условию (1.9), (1.9), где – наименьшее значение первичного тока обратной последовательности при различных видах КЗ. Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

9 Расчет уставки и проверка чувствительности отключающего токового органа с пуском по приращению тока обратной последовательности ( ) Модуль приращения вектора тока обратной последовательности определяют по выражению: (1.11), (1.11), где – вектор тока обратной последовательности, протекающего в месте установки полукомплекта в доаварийном режиме; – вектор тока обратной последовательности в месте установки полукомплекта при различных видах повреждений. – вектор тока обратной последовательности в месте установки полукомплекта при различных видах повреждений. В случае с измерительным органом по приращению тока обратной последовательности нет необходимости отстраивать уставку от тока небаланса, вызываемого несимметрией нагрузки, т.к. присутствие тока обратной последовательности в нормальном режиме носит статический характер, т.е. нет скачкообразного изменения этого параметра. Поэтому уставку этого органа предлагается принять равной уставке, рассчитанной в симметричном режиме работы линии ( ). Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

10 (1.12), (1.12), где – коэффициент запаса, учитывающий отстройку от тока небаланса в нагрузочном режиме; – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – ток небаланса, вызываемый погрешностью трансформаторов тока; – ток небаланса, вызываемый погрешностью трансформаторов тока; – коэффициент, определяющий ток небаланса по обратной последовательности. – коэффициент, определяющий ток небаланса по обратной последовательности. При этом необходимо обеспечить достаточную чувствительность данного органа при минимальном приращении тока обратной последовательности при различных видах КЗ в конце зоны действия защиты ( ): (1.13) (1.13) Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

11 Измерительные органы по току обратной последовательности и его аварийной составляющей должны действовать по схеме «и». Это повышает чувствительность защиты и надежность ее работы при большой несимметрии в системе. В случае, когда при использовании отключающего токового органа с пуском по току обратной последовательности чувствительность защиты не обеспечивается, необходимо использование токового органа с пуском по сумме токов. Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

12 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Расчет уставки и проверка чувствительности отключающего реле сопротивления Уставка отключающего реле сопротивления выбирается по условию отстройки от минимального сопротивления в месте установки полукомплекта в максимальном нагрузочном режиме по методике РУ выпуск 9 по ДФЗ. Сопротивление срабатывания защиты выбирают из условия (1.19), где – минимальное сопротивление в максимальном нагрузочном режиме; – минимальное рабочее напряжение защищаемой линии; – номинальное напряжение линии; – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – угол максимальной чувствительности, принимаемый равным углу защищаемой линии ; Рекомендации по расчету уставок

13 Исследовательский центр БРЕСЛЕР и – соответственно активное и полное сопротивления защищаемой линии; – максимальный угол нагрузки, который обычно принимают равным. Затем вычисляют величину уставки во вторичных величинах: (1.20), где – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, от которого питается защита. По методике РУ выпуск 9 по ДФЗ при металлическом трехфазном КЗ на противоположном месту установки полукомплекта защиты конце линии коэффициент чувствительности реле сопротивления должен удовлетворять условию: (1.21), где – полное сопротивление защищаемой линии. и – соответственно активное и полное сопротивления защищаемой линии; – максимальный угол нагрузки, который обычно принимают равным. Затем вычисляют величину уставки во вторичных величинах: (1.20), где – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, от которого питается защита. По методике РУ выпуск 9 по ДФЗ при металлическом трехфазном КЗ на противоположном месту установки полукомплекта защиты конце линии коэффициент чувствительности реле сопротивления должен удовлетворять условию: (1.21), где – полное сопротивление защищаемой линии. Рекомендации по расчету уставок

14 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Также необходимо проверить коэффициент чувствительности по току точной работы: (1.22), (1.22), где – минимальный первичный ток при металлическом трехфазном КЗ на противоположном месту установки полукомплекта защиты конце линии; – ток точной работы для защиты «Бреслер »; – ток точной работы для защиты «Бреслер »; – номинальный вторичный ток трансформаторов тока, питающих защиту. – номинальный вторичный ток трансформаторов тока, питающих защиту. Рекомендации по расчету уставок

15 Расчет уставки измерительного органа разности фазных токов Уставку измерительного органа разности фазных токов отстраивают от максимального рабочего тока нагрузки: (1.23), (1.23), где – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта. – максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта. Чувствительность данного органа проверяется при минимальной разности фазных токов при различных видах повреждений в конце зоны действия защиты: (1.24) (1.24) Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

16 Расчет уставок измерительного органа по приращению разности фазных токов Приращения векторов разности фазных токов,, определяют по следующим выражениям: определяют по следующим выражениям: (1.25). (1.25). Уставку по приращению векторов разности фазных токов выбирают аналогично методике расчета уставки по разности фазных токов и принимают равной (1.26), (1.26), где – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта. – максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта. Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

17 Коэффициент чувствительности измерительного органа по приращению разности фазных токов проверяют из условия: (1.27), (1.27), где – модуль минимального приращения вектора разности фазных токов при различных видах повреждений в конце зоны действия защиты. Измерительный орган разности фазных токов может действовать самостоятельно или совместно с приращением разности фазных токов в зависимости от положения накладки. Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

18 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Расчет уставок органа манипуляции По методике РУ выпуск 9 по ДФЗ выбирается коэффициент фильтра манипуляции из условия обеспечения преимущественного сравнения фаз токов обратной последовательности при КЗ на противоположном конце линии. В зависимости от соотношения результирующих сопротивлений нулевой и обратной последовательностей в месте повреждения определяющим будет одно из повреждений: однофазное или двухфазное КЗ на землю. Первое может оказаться решающим только на длинных сильно загруженных линиях, при соотношении. При двухфазном КЗ на землю коэффициент фильтра манипуляции проверяют по условию: (1.33), где – коэффициент надежности; – расчетный ток прямой последовательности, – расчетный ток прямой последовательности, подводимый к органу манипуляции; – максимальный ток нагрузки; – максимальный ток нагрузки; – расчетный ток обратной последовательности, подводимый к органу манипуляции. – расчетный ток обратной последовательности, подводимый к органу манипуляции.

19 При однофазном КЗ коэффициент фильтра манипуляции проверяют по условию: (1.34), где – расчетный ток обратной последовательности, подводимый к органу манипуляции. Необходимо также проверить обеспечение при двухфазных КЗ на землю сигнала, при котором имеет место надежная манипуляция. Для этого коэффициент фильтра манипуляции проверяют по условию: (1.35), где – минимальный ток прямой последовательности, при котором обеспечивается надежная манипуляция. Затем проверяют обеспечение при симметричных КЗ на выходе фильтра манипуляции напряжения, при котором имеет место надежная манипуляция. Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

20 Расчет производится при максимальном токе трехфазного КЗ вблизи шин подстанции, когда трансформаторы тока будут иметь максимальную погрешность, то есть ток манипуляции должен превышать принятую уставку по току прямой последовательности : (1.36),(1.37), где – погрешность фильтра манипуляции по где – погрешность фильтра манипуляции по току прямой последовательности; току прямой последовательности; – ток небаланса обратной последовательности, – ток небаланса обратной последовательности, вызванный погрешностью трансформаторов тока; – относительная погрешность трансформаторов тока. – относительная погрешность трансформаторов тока. В итоге получаем: (1.38) Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

21 Выбор уставок органа сравнения фаз Орган сравнения фаз выполнен трехканальным. Уставка задается отдельно для каждого канала. Первый канал срабатывает при углах блокировки от и более, т.е. при провалах от 5мс и более с контролем только одного провала (расчет проводится из условия: – 20мс, – 5мс). Второй канал будет иметь угол промежуточный между углами блокировки первого и третьего канала. Угол блокировки может задаваться от до, что соответствует провалам от 3,5мс до 5,0мс. Данный канал срабатывает при наличии не менее двух провалов подряд. Для третьего канала согласно руководящим указаниям принимают угол блокировки равным, что соответствует длительности провалов 3,5мс. Канал срабатывает при наличии не менее трех провалов подряд. Углы выбираются в зависимости от длины линии. Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

22 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставок и проверка чувствительности измерительных органов ОАПВ Расчет уставок и проверка чувствительности комбинированного измерительного токового органа ( ) Уставку комбинированного токового органа принимают равной сумме уставок по обратной и нулевой последовательности, рассчитанных согласно методике РУ выпуск 9 по ДФЗ. Уставку по току обратной последовательности выбирают из условия: (2.1),(2.2), где – коэффициент запаса, учитывающий отстройку пускового органа фильтр-реле от тока небаланса в нагрузочном режиме; – коэффициент надежности; – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – первичный ток небаланса, вызываемый погрешностью – первичный ток небаланса, вызываемый погрешностью трансформаторов тока; трансформаторов тока;

23 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок – коэффициент, определяющий ток небаланса по обратной последовательности; – коэффициент, определяющий ток небаланса по обратной последовательности; – первичный максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта; – первичный максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта; - первичный ток небаланса, вызываемый несимметрией нагрузки. - первичный ток небаланса, вызываемый несимметрией нагрузки. Уставка по нулевой последовательности равна: (2.3),(2.4), где – коэффициент запаса, учитывающий отстройку тока пускового органа фильтр-реле от тока небаланса в нагрузочном режиме; – коэффициент надежности; – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – первичный ток небаланса, вызываемый погрешностью трансформатора тока; – первичный ток небаланса, вызываемый погрешностью трансформатора тока; – коэффициент, определяющий ток небаланса по нулевой последовательности; – коэффициент, определяющий ток небаланса по нулевой последовательности;

24 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок – первичный ток небаланса, вызываемый несимметрией нагрузки. – первичный ток небаланса, вызываемый несимметрией нагрузки. Итак, уставка комбинированного токового органа равна: (2.5). (2.5). Уставка рассчитывается во вторичных величинах и принимается в процентах от величины вторичного номинального тока используемого ТТ. По методике РУ выпуск 9 по ДФЗ при проверке чувствительности отключающего токового органа с пуском по необходимо брать арифметическую сумму токов короткого замыкания в цикле ОАПВ (в неполнофазном режиме работы линии) по обратной и нулевой последовательностям. При однофазном и двухфазном КЗ на землю коэффициент чувствительности определяют по выражению (2.6), (2.6), где и – наименьшие значения первичных токов обратной и нулевой последовательностей в цикле ОАПВ при КЗ в конце зоны. При междуфазном КЗ коэффициент чувствительности определяют по выражению (2.7).

25 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Расчет уставок и проверка чувствительности комбинированного измерительного органа приращения вектора тока ( ) Такой орган используется в цикле ОАПВ, когда линия работает в неполнофазном режиме, поэтому здесь необходима отстройка от тока небаланса, возникающего при работе линии в неполнофазном режиме, когда при нормальной работе линии присутствуют токи обратной и нулевой последовательностей. Уставку принимают равной: (2.8), (2.8), где – коэффициент запаса; – коэффициент надежности; – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – первичный ток небаланса; – первичный ток небаланса; – коэффициент, определяющий ток небаланса по обратной последовательности; – коэффициент, определяющий ток небаланса по обратной последовательности; – первичный максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта; – первичный максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта; – первичный ток небаланса, вызываемый несимметрией нагрузки. – первичный ток небаланса, вызываемый несимметрией нагрузки.

26 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Таким образом, рекомендуется принимать (2.9). Модуль приращения вектора тока нулевой последовательности определяется по выражению: (2.10), (2.10), где – вектор тока нулевой последовательности в месте установки полукомплекта при различных видах повреждений. Уставку токового органа по приращению тока нулевой последовательности принимают равной (2.11), (2.11), где – коэффициент запаса; – коэффициент надежности; – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; –первичный ток небаланса,вызываемый погрешностью ТТ; –первичный ток небаланса,вызываемый погрешностью ТТ; – коэффициент, определяющий ток небаланса по нулевой последовательности; – коэффициент, определяющий ток небаланса по нулевой последовательности; – первичный ток небаланса, вызываемый несимметрией нагрузки. – первичный ток небаланса, вызываемый несимметрией нагрузки.

27 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Уставку по приращению вектора тока обратной и нулевой последовательности принимают равной алгебраической сумме уставок по приращению обратной и нулевой последовательностей: (2.12). (2.12). Коэффициент чувствительности проверяют по выражению (2.13), (2.13), где и – модули минимального приращения векторов тока обратной и нулевой последовательностей (обычно определяется в цикле ОАПВ при КЗ в конце зоны). При междуфазном КЗ коэффициент чувствительности определяют по выражению (2.14) (2.14)

28 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Расчет уставки и проверка чувствительности отключающего реле сопротивления и реле тока прямой последовательности Расчет уставки и проверка чувствительности отключающего реле сопротивления Реагирующий орган – реле минимального сопротивления с компенсацией по току нулевой последовательности. Характеристика круговая с возможностью смещения в III квадрант до 10 %. Реле сопротивления использует замер: (2.15), (2.15), где – коэффициент компенсации по току нулевой последовательности. Уставка задается во вторичных величинах (диаметр, угол максимальной чувствительности). Уставка реле сопротивления должна быть отстроена от максимального нагрузочного режима и рассчитывается по методике РУ выпуск 9 по ДФЗ: (2.16) (2.16)

29 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок где – минимальное сопротивление в максимальном нагрузочном режиме; – минимальное рабочее напряжение защищаемой линии; – минимальное рабочее напряжение защищаемой линии; – номинальное напряжение линии; – номинальное напряжение линии; – коэффициент надежности; – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – угол максимальной чувствительности, принимаемый равным углу защищаемой линии ; – угол максимальной чувствительности, принимаемый равным углу защищаемой линии ; и – соответственно активное и полное сопротивления защищаемой линии; и – соответственно активное и полное сопротивления защищаемой линии; – максимальный угол нагрузки, который обычно принимают равным – максимальный угол нагрузки, который обычно принимают равным.

30 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Затем вычисляют величину уставки во вторичных величинах: (2.17), (2.17), где – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, от которого питается защита. Чувствительность реле сопротивления проверяют из условия отстройки при подаче напряжения на поврежденную фазу через переходное сопротивление по формуле: (2.18), (2.18), где – замер, используемый реле сопротивления;, и – фазное напряжение, фазный ток и ток нулевой последовательности при расчетном виде повреждения., и – фазное напряжение, фазный ток и ток нулевой последовательности при расчетном виде повреждения.

31 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Расчет уставок органа выявления успешности включения (ОВУВ) ОВУВ должен надежно срабатывать при отсутствии КЗ на фазе, включенной с любой стороны линии, и не срабатывать при КЗ на фазе, отключенной с двух сторон или отключенной с той стороны, где установлен данный ОВУВ. Он не должен также срабатывать в неполнофазном режиме при отсутствии КЗ на фазе, отключенной с двух сторон. Из электрических величин, на которые должен действовать ОВУВ, наиболее подходящей является напряжение на отключенной фазе. Из электрических величин, на которые должен действовать ОВУВ, наиболее подходящей является напряжение на отключенной фазе. Уставку органа ОВУВ следует рассчитывать с учетом емкостной проводимости линии, т.к. емкостная проводимость влияет на напряжение конца линии, включаемого последним. Уставку органа ОВУВ следует рассчитывать с учетом емкостной проводимости линии, т.к. емкостная проводимость влияет на напряжение конца линии, включаемого последним. Этот орган используется на конце ВЛ, включаемом вторым для выявления успешности подачи напряжения с противоположного конца линии на отключенную в цикле ОАПВ фазу. Этот орган используется на конце ВЛ, включаемом вторым для выявления успешности подачи напряжения с противоположного конца линии на отключенную в цикле ОАПВ фазу. Реле напряжения ОВУВ должно срабатывать при выполнении двух условий по схеме «и»: Реле напряжения ОВУВ должно срабатывать при выполнении двух условий по схеме «и»: (2.20) (2.20)

32 Измерительные органы ОАПВ Структурная схема измерительного органа выявления успешности включения (ОВУВ) ИО максимального напряжения ИО напряжения нулевой последовательности Исследовательский центр «Бреслер»

33 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

34 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Расчет уставки реле фазного напряжения Выбор уставки реле фазного напряжения производится по условиям: – отстройки от максимального напряжения КЗ на поврежденной фазе при повторном зажигании дуги на этой же фазе при подаче на нее напряжения по условию (рисунок 1г): (2.21), (2.21), где – коэффициент надёжности. Расчет производится при минимальном токе КЗ в конце линии через максимально возможное переходное сопротивление для обеспечения максимального значения фазного напряжения КЗ на фазе; – отстройки от восстанавливающегося напряжения на отключенной в цикле ОАПВ фазе (фаза отключена с обеих сторон защищаемой линии) при отсутствии КЗ на линии по условию (рисунок 1в): (2.22), (2.22), где – восстанавливающееся напряжение на отключенной в цикле ОАПВ фазе.

35 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Для защиты Бреслер принимаем коэффициент надежности. Восстанавливающееся напряжение на отключенной фазе – это напряжение, наведенное двумя другими здоровыми фазами. Оно может быть найдено путем расчета имитационной модели защищаемого объекта; – обеспечение требуемой чувствительности при подаче напряжения на отключенную фазу (рисунок 1а): (2.23), (2.23), где – номинальное фазное напряжение защищаемой линии; – коэффициент чувствительности; – коэффициент чувствительности; – отстройки от максимального напряжения второго конца на отключаемой поврежденной фазе (рисунок 1б): (2.24), (2.24), где – максимальное напряжение второго конца на отключенной поврежденной фазе.

36 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Расчет уставки реле напряжения нулевой последовательности Расчет уставки реле напряжения нулевой последовательности Реле напряжения нулевой последовательности реагирует на расчетное напряжение нулевой последовательности противоположного конца ВЛ, включаемого первым: (2.25), (2.25), где – напряжение нулевой последовательности наблюдаемого конца; – ток нулевой последовательности; – ток нулевой последовательности; – комплексные коэффициенты, зависящие от удельных параметров нулевой последовательности для - модели линии (использование -модели приводит к снижению точности расчета и более жестким требованиям по расчету уставок). – комплексные коэффициенты, зависящие от удельных параметров нулевой последовательности для - модели линии (использование -модели приводит к снижению точности расчета и более жестким требованиям по расчету уставок). Уставка реле напряжения нулевой последовательности должна выбираться по условиям: – отстройки от напряжения нулевой последовательности на включенном первом конце в режиме отключенной исправной фазы второго конца (рисунок 1а): (2.26), (2.26),

37 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок где – напряжение нулевой последовательности на включенном первом конце в режиме отключенной исправной фазы второго конца; – отстройки от напряжения нулевой последовательности на первом конце в режиме отключенной фазы, когда повреждение самоустранилось (рисунок 1в) при условии, что было выбрано значение уставки фазного реле соответствующее выражению : (2.27), (2.27), где – напряжение нулевой последовательности на первом конце в режиме отключенной фазы, когда повреждение самоустранилось. При срабатывании ОВУВ дается разрешение на включение второго конца линии.

38 Орган выявления успешности включения Место расположения на комплексной плоскости расчетного значения напряжения нулевой последовательности на ненаблюдаемом конце линии в цикле ОАПВ для длин ВЛ l = км: Место расположения на комплексной плоскости расчетного значения напряжения нулевой последовательности на ненаблюдаемом конце линии в цикле ОАПВ для длин ВЛ l = км: Re(Uo) Im(Uo) 1 - значения при успешном включении; 2,3 - значения при отключенной фазе с двух сторон без КЗ (3 – в режиме резонанса). Исследовательский центр «Бреслер» 2

39 Орган контроля погасания дуги подпитки Исследовательский центр «Бреслер»

40 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставок органа контроля погасания дуги подпитки (ОКПД) Измерительный орган контроля погасания дуги подпитки состоит из двух каналов, построенных на основе: - комбинации направленного и ненаправленного реле сопротивлений; - комбинации максимального измерительного органа фазного напряжения и минимального измерительного органа аварийной составляющей напряжения. «Арбитром» выбора канала является максимальный измерительный орган аварийной составляющей напряжения, действующий совместно с реле максимального тока. При токах линии, не превышающих ток точной работы, в ОКПД всегда работает канал напряжения: (2.28), (2.28), где – максимальный рабочий ток линии; – ток точной работы; – ток точной работы; – номинальный ток трансформаторов тока, питающих защиту. – номинальный ток трансформаторов тока, питающих защиту.

41 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставок для канала на основе комбинации направленного и ненаправленного реле сопротивлений Направленное реле сопротивления выполнено с круговой характеристикой, проходящей через начало координат. Ненаправленное реле сопротивления выполнено с круговой характеристикой с центром в начале координат. Оба реле сопротивления подключаются на напряжение отключаемой в цикле ОАПВ фазы и ток нулевой последовательности и реагируют на замер : (2.29), (2.29), где – напряжение на отключенной фазе; – ток нулевой последовательности. – ток нулевой последовательности. Выбор уставки реле сопротивления ОКПД,Ом производится по условиям: – отстройки от минимального сопротивления при отсутствии повреждения при подаче напряжения на отключенную в цикле ОАПВ фазу по условию: (2.30), (2.30), где - коэффициент надёжности;

42 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок – обеспечение требуемой чувствительности при минимальном токе КЗ через переходное сопротивление в конце линии на фазе, отключенной в цикле ОАПВ с двух сторон по условию (2.31), (2.31), где – максимальное значение сопротивления КЗ на фазе, отключенной в цикле ОАПВ; – коэффициент чувствительности; – коэффициент чувствительности; За расчетный принимается режим КЗ в конце отключенной с двух сторон фазы линии через переходное сопротивление. Значения уставок принимаются во вторичных величинах : (2.32), (2.32), где – коэффициент трансформации трансформатора тока; – коэффициент трансформации трансформатора напряжения. – коэффициент трансформации трансформатора напряжения.

43 Орган контроля погасания дуги подпитки Реле сопротивления РС1 и РС2 ОКПД O Re Im Уставочные характеристики D1 D2D2, Охватывание характеристиками РС области несрабатывания. H1 – х-ка направленного реле; H2 – х-ка ненаправленного реле. H1H1 H2H2 Исследовательский центр «Бреслер» Области замера РС для линии с реакторами: 1 – область несрабатывания; 2- область срабатывания. Im Re 1 1 1

44 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставок для канала на основе комбинации измерительных органов напряжения Максимальный измерительный орган фазного напряжения реагирует на величину напряжения на отключенной фазе. Если модуль этого напряжения превышает величину уставки, измерительный орган фазного напряжения разрешает выдачу каналом сигнала на повторное включение фазы (2.33), (2.33), где - модуль фазного напряжения. Уставку срабатывания этого измерительного органа следует выбирать между максимальным и минимальным значениями амплитуды огибающей восстанавливающегося напряжения. Рекомендуемая уставка принимает значение не менее 20% величины номинального значения напряжения. Для исключения периодических возвратов ИО фазного напряжения из-за возможных биений в схему вводится элемент времени, затягивающий выходное состояние измерительного органа таким образом, чтобы не было провалов в выходном сигнале ИО. Уставка элемента времени может быть выбрана из условия перекрытия половины периода биений.

45 Рекомендации по расчету уставок Исследовательский центр БРЕСЛЕР Минимальный ИО аварийной составляющей напряжения реагирует на величину (2.34), (2.34), где – величина текущего значения напряжения; – предсказанная фильтром аварийных составляющих величина текущего значения напряжения. – предсказанная фильтром аварийных составляющих величина текущего значения напряжения. Срабатывание измерительного органа происходит при Рекомендуемая уставка этого измерительного органа принимает значение в районе 40% от номинального напряжения. При резких изменениях напряжения (например, при КЗ) величина аварийной составляющей напряжения превышает величину уставки (реле не срабатывает). При более медленных процессах (например, биениях в напряжении) орган срабатывает. Выход измерительного органа поступает на элемент времени с задержкой на срабатывание, определяемой временем повторного зажигания дуги. Рекомендуемая уставка этого измерительного органа принимает значение в районе 40% от номинального напряжения. При резких изменениях напряжения (например, при КЗ) величина аварийной составляющей напряжения превышает величину уставки (реле не срабатывает). При более медленных процессах (например, биениях в напряжении) орган срабатывает. Выход измерительного органа поступает на элемент времени с задержкой на срабатывание, определяемой временем повторного зажигания дуги.

46 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Максимальный измерительный орган аварийной составляющей напряжения («арбитр» выбора каналов в ОКПД) реагирует на ту же величину, что и минимальный измерительный орган аварийной составляющей. Срабатывание этого измерительного органа происходит при. Рекомендуемая величина уставки – 20% от номинального значения напряжения. Этот измерительный орган призван блокировать канал реле сопротивлений ОКПД при глубоком снижении напряжения, вызванном процессом биений в напряжении, так как в этих условиях канал реле сопротивлений ОКПД может ложно срабатывать. Выход измерительного органа поступает на элемент времени с задержкой на возврат, что исключает дребезг на выходе реле из-за пульсаций аварийной составляющей напряжения в районе уставки срабатывания.

47 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставок избирателя поврежденных фаз (ИПФ) Выбор уставок токовых органов ИПФ по симметричным составляющим Уставку токового органа обратной последовательности отстраивают от расчетного тока учитывающего ток небаланса в максимальном нагрузочном режиме: (3.1), (3.1), (3.2), (3.2), где – коэффициент запаса, учитывающий отстройку пускового органа фильтр-реле от тока небаланса в нагрузочном режиме; – коэффициент надежности; – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – первичный ток небаланса, вызываемый погрешностью трансформаторов тока; – первичный ток небаланса, вызываемый погрешностью трансформаторов тока; – коэффициент, определяющий ток небаланса по обратной последовательности; – коэффициент, определяющий ток небаланса по обратной последовательности; – первичный максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта. – первичный максимальный рабочий ток в месте установки полукомплекта.

48 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Коэффициент чувствительности токового органа обратной последовательности должен удовлетворять условию (3.3), (3.3), где – наименьшее значение первичного тока обратной последовательности при различных видах КЗ (короткого замыкания). Если соотношение результирующих сопротивлений нулевой и обратной последовательностей в месте повреждения удовлетворяет условию, то расчетным видом повреждения является двухфазное КЗ на землю на противоположном конце линии относительно места установки рассматриваемого полукомплекта ( – наименьшее значение первичного тока обратной последовательности при двухфазном КЗ на землю). Если, то расчетным видом повреждения является однофазное КЗ на противоположном конце линии относительно места установки рассматриваемого полукомплекта ( – наименьшее значение первичного тока обратной последовательности при однофазном КЗ). Уставка по нулевой последовательности отстраивается от расчетного тока учитывающего небаланс в максимальном нагрузочном режиме:

49 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок (3.4), (3.4), (3.5), (3.5), где – коэффициент запаса, учитывающий отстройку тока пускового органа фильтр-реле от тока небаланса в нагрузочном режиме; – коэффициент надежности; – коэффициент надежности; – коэффициент возврата реле; – коэффициент возврата реле; – первичный ток небаланса, вызываемый погрешностью ТТ; – первичный ток небаланса, вызываемый погрешностью ТТ; – коэффициент, определяющий ток небаланса по нулевой последовательности. – коэффициент, определяющий ток небаланса по нулевой последовательности. Коэффициент чувствительности определяют по выражению (3.6), (3.6), где – наименьшее значение первичного тока нулевой последовательности при расчетном виде КЗ

50 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставок токовых органов ИПФ по аварийным составляющим Избиратели ОАПВ сравнивают фазы геометрических приращений,, всех фаз между собой для определения поврежденной фазы и вида повреждения. (3.7) (3.7) Уставки токовых органов ИПФ по аварийным составляющим рекомендуется выбирать по аналогии с выбором уставок токовых органов ИПФ по симметричным составляющим и принимать равными. Избиратели выбирают поврежденную фазу только при первом отключении. В цикле ОАПВ, при ОАПВ, ТАПВ, ОЛ защита действует самостоятельно, без избирателей. Избиратели в этих случаях пускаются только для того, чтобы зафиксировать поврежденную фазу.,,.

51 При формировании уставок обоих каналов ИПФ в защите следует иметь в виду, что выходной сигнал избирателя поступает в защиту после срабатывания отключающих измерительных органов ДФЗ, т.е. ДФЗ является пусковым органом для выходных сигналов избирателя. По этой причине уставки срабатывания ИПФ можно выбирать только лишь по условиям отстройки от токов небаланса измерительных трансформаторов тока, с высоким коэффициентом чувствительности и, практически, независимо от длины линии. Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок

52 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Выбор уставок элементов времени защиты Характеристики элементов времени защиты и выбор их уставок приведены в таблице 1. Таблица 1 – Характеристики элементов времени защиты. п/п Эл-т времен и ОписаниеДиапазонуставок Пример принимаемой уставки 1T0 продление регистрации - не менять! Т1 подсветка дисплея - не менять! Т2 Время удержания пуска передатчика после исчезновения причины пуска. Необходимо по времени отстроиться от времени ликвидации внешнего симметричного КЗ мс 600 мс

53 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок 4Т3 Время задержки сбора цепи отключения по отношению к моменту пуска передатчика противоположного конца при внешнем КЗ. Оба передатчика должны быть пущены к моменту появления цепи отключения. Собственное время работы пусковых и отключающих органов разных концов линии зависит от кратности токов КЗ. Максимальное время срабатывания пусковых органов 20 мс при кратности токов КЗ равной 1,2. С запасом принимается 15 мс (разброс пуска по времени) мс 15 мс 5Т4 Время, в течение которого держится замкнутым пуск при работе отключающих органов. Это время должно быть не меньше времени Т41. Поскольку ограничений сверху нет, то принимаем 200 мс мс 200 мс 6Т5 Время разрешения 3-х фазного отключения при ТАПВ 1,0 сек. 7Т6 Время, в течение которого разрешается действие реле сопротивления. Аналог времени Т мс 200 мс 8Т7 Отстройка от возможных провалов при внешних КЗ, возникающих из-за конечного времени распространения ВЧ сигнала 1-5 мс 3 мс

54 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок 9Т8 Время должно быть меньше времени существования внешнего КЗ 50 мс 10Т9 Время блокировки при реверсе мощности. Должно быть отстроено от времени переходного процесса фильтров при реверсе мощности мс 50 мс Т10 Затягивание выходного сигнала ОСФ (выход ОСФ пульсирующий, поэтому требуется задержка) 25 мс Т11 Отстройка от величины биений в восстанавли- вающемся напряжении мс 300 мс Т12 Отстройка от времени повторного зажигания дуги при наличии биений в восстанавливающемся напряжении мс 300 мс Т13 Отстройка от времени просадки восстанавли- вающегося напряжения при биениях мс 100 мс Т14 Время задержки сигнала "Вызов". Должен быть больше продолжительности внешних КЗ 5 сек.

55 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок Т15 Отстройка от помех РС 3-5 мс 2 мс 17Т16 Отстройка от помех блокирующих ИО 3-5 мс 2 мс 18Т17 Задержка входного сигнала БНН 5 сек. 19Т18 Время задержки на отключение трех фаз при повреждении на неотключенных фазах мс 15 мс 20Т19 Затягивание сигнала "Вызов" (на входе Т19 – меандр – пульсирующий сигнал) 20 мс 21Т20 Учет разновременности отключения линии выключателями и защитами разных типов. Определяет момент перехода с защиты ДФЗ на защиту неповрежденных фаз мс мс 100 мс 22Т21 Время существования сигнала ФП. Должно быть больше, чем время срабатывания защит с учетом каскада + время первого отключения + расчетная пауза ОАПВ + время включения выключателя + время повторного срабатывания защит + время отключения тремя фазами + время запаса 1-10 сек. 10 сек.

56 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок 23Т22 Время самоподхвата сигнала ФП. Отстройка от помех 5 мс 24Т23 Время срабатывания защиты при однофазном КЗ на отключение одной фазы мс 60 мс 25Т24 Время от момента возникновения сигнала ФП (фиксация первого КЗ) до момента, когда будет разрешена работа защиты при КЗ на неповрежденной фазе. Это время на возврат защиты при однофазном отключении мс 90 мс 26Т25 Отстройка от помех 3-5 мс 5 мс 27Т26 Время на отключение повторного КЗ. 150 мс 28Т27 Время задержки фиксации сигнала однофазного отключения для надежного выявления факта однофазного отключения. При выборе двух фаз одновременно будет время для фиксации отключения трех фаз мс 20 мс

57 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок 29Т28 Время задержки при отключении трех фаз. Определяется временем отключения выключателя, чтобы не блокировать этим сигналом сигналы телеотключения до того времени, как выключатель отключится мс 40 мс 30Т29 Время, после которого начинается бестоковая пауза ОАПВ 20 мс 31Т30 Затягивание (продление) сигнала для обеспечении надежного отключения при неуспешном включении 150 мс 32Т31 Время задержки сигнала на ускорение ДЗ в цикле ОАПВ 150 мс 33Т32 Задержка на ввод защиты неповрежденных фаз 150мс150мс 34Т33 Отстройка от дребезга 5 мс 35 35Т34 Время действия защиты при опробовании линии. Должно быть достаточным для отключения выключателя мс 200мс 36Т35Отсутствует

58 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок 37Т36 Задержка на отключение трех фаз от РС АПВ при неуспешном ОАПВ мс 20 мс 38Т37 Время выявления неуспешного включения при ОАПВ 250 мс 39Т38 Время расчетной паузы ОАПВ. Это время обеспечивает включение через ОКПД 1-2 сек. 1,7 сек. 40Т39 Задержка на фиксацию команды включения 20 мс 41 T40 Формирователь импульса в ПА 100 мс 42Т41 Время, в течение которого держится замкнутым пуск при срабатывании ДФЗ в цикле ОАПВ при работе по аварийным составляющим. Этого времени должно быть достаточно для отключения. Уставкой необходимо перекрыть время действия ОСФ по медленнодействующему каналу (50 мс) + отстроиться от времени действия канала при реверсе мощности (Т9 = 50 мс) + время отключения выключателя (40 мс) + время удержания в сработанном состоянии отключающего токового органа мс 170 мс

59 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок 43Т42 Время блокировки избирателей при переходном процессе. Отстройка от помех 5 мс 44Т43 Время действия избирателей по аварийным составляющим. Через время Т43 избиратели будут работать по симметричным составляющим. Снова избиратель будет работать по аварийным составляющим при повторной работе чувствительных пусковых органов. Время задается программно и не регулируется. 20 мс 45Т44 Не используется 46Т45 Время, достаточное для действия защиты и отключения противоположного конца при подаче напряжения на поврежденную фазу 200 мс 47Т46 Отстройка от повторного зажигания дуги 300 мс 48Т47 Задержка на включение второго конца по команде ВЧТО от первого конца. Это время должно превосходить с некоторым запасом время включения выключателей и срабатывание защиты при неуспешном АПВ 300 мс

60 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок 49Т48 Задержка на включение ведомого выключателя В1 300 мс 50Т49 Задержка на включение ведомого выключателя В2 300 мс 51Т50 Время задержки передачи сигнала ВЧТО 4 на конец ВЛ, отключаемый вторым, при задании очередности отключения неповрежденных фаз по концам ВЛ мс 100 мс 52Т51 Время задержки на отключение трех фаз дан- ного конца ВЛ, отключаемого вторым, при зада- нии очередности отключения неповрежден-ных фаз по концам ВЛ мс 100 мс 53Т52 Время готовности выключателя к повторному действию при ОАПВ 350 мс 54Т53 Отстройка от времени деионизации канала после погасания дуги или времени повторного зажигания дуги 350 мс

61 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Рекомендации по расчету уставок 55Т54 Задержка на отключение трех фаз при непогасании дуги 1,15 сек. 56Т55 Формирование импульса отключения фазы А 100мс100мс 57Т56 Формирование импульса отключения фазы В 100мс100мс 58Т57 Формирование импульса отключения фазы С 100мс100мс 59Т58 Импульсные формирователи для сигналов противоаварийной автоматики (уточнить при проектировании ПА) 30 мс 60Т59 61Т60 62Т61 Длительность включающего импульса. Время должно быть достаточным для включения выключателя мс 120 мс 63Т мс 120 мс 64Т63 Не используется 65Т64 Время существования неполнофазного режима линии. Отстраивается от ступени ТЗНП, которая может сработать в неполнофазном режиме линии 1-3 сек. 1,8 сек.

62 Исследовательский центр БРЕСЛЕР Схема сети 500 кВ МЭС Востока Рекомендации по расчету уставок

63 ПС «Хабаровская» Опыт КЗ на ВЛ Хабаровская - Бурея

64 ПС «Хабаровская» Опыт КЗ на ВЛ Хабаровская - Бурея

65 ПС «Хабаровская» Опыт КЗ на ВЛ Хабаровская - Бурея

66 ПС «Хабаровская»

67 ПС «Бурейская ГЭС» Опыт КЗ на ВЛ Хабаровская - Бурея

68

69

70 Поведение защиты при КЗ за «спиной» ПС «ПримГРЭС»

71 ПС «Бурейская ГЭС» Опыт КЗ на ВЛ Бурея- Амурская

72

73

74 ПС «ПримГРЭС». Опыт КЗ на ВЛ ПримГРЭС- Хабаровская

75 ПС «ПримГРЭС». КЗ на ВЛ Хабаровская - Амурская

76

77 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ