Резервирование действия релейной защиты и выключателей
4. Резервирование действия релейной защиты и выключателей
4.1. Необходимость и способы резервирования
Наблюдаются случаи отказа в действии РЗ и выключателей. Случаи редки, однако с ними нельзя не считаться, так как они могут привести к тяжелым последствиям. Наряду с принятием пер по повышению надежности и безотказности действия РЗ и выключателей особо важное значение приобретает резервирование отключения повреждений в случае отказа выключателя или действующей на него защиты.
Применяют два способа резервирования:
1. Резервирование, осуществляемое защитами смежных участков (дальнее резервирование).
2. Резервирование, осуществляемое защитами и выключателями той подстанции, где произошел отказ.
Во втором случае для резервирования защиты на каждом присоединении устанавливаются две защиты (основная и резервная), взаимно резервирующие друг друга.
Для резервирования выключателей предусматривается специальное устройство резервирования отказа выключателей (УРОВ). Это устройство запускается от защит отказавшего выключателя и действует на отключение всех присоединений данной подстанции, непосредственно питающих не отключившееся КЗ. Второй способ резервирования называется местным или ближним резервированием.
4.2. Дальнее резервирование
Два способа дальнего резервирования представлены на рис. 65.
По первому способу комплект защиты используется как в качестве основного, так и в качестве резервного комплекта для следующего участка.
Во второму способу дополнительная, резервная защита, устанавливаемая на линии резервирует КЗ на следующем участке, а так же действует при отказе основной защиты своего участка.
Рекомендуемые материалы
В качестве резервных защит используются токовые защиты нулевой последовательности – для отключения КЗ на землю и МТЗ или дистанционные защиты для ликвидации междуфазных КЗ.
В целях упрощения установка резервных защит от междуфазных КЗ допускается не на всех линиях, а лишь в отдельных точках сети, выбираемых с учетом ответственности подстанций и последствий неселективного отключения нескольких участков.
Принципиальным преимуществом дальнего резервирования является его высокая надежность. Защиты и выключатели разных комплектов находятся на разных подстанциях и неисправности возникающие на резервируемой подстанции не могут повлиять на работу резервирующих устройств.
Однако в сложных сетях при наличии мощных подпиток (см. выделенное красным, или пунктиром) от источника G2 (рис. 65. а)) резервные защиты оказываются недостаточно чувствительными.
Рис. 65.
4.3. Ближнее резервирование
4.3.1. Общие сведенья
Данный способ получил распространение на подстанциях, где дальнее резервирование оказывается нечувствительным, или неселективным.
В случае отказа Q3 (см. рис. 66.) его защита КА, по истечение времени, достаточного для прекращения КЗ, при нормальной работе выключателя и защиты поврежденного присоединения, действует на отключение всех выключателей, через которые продолжается питание повреждения (Q1 и Q2).
УРОВ не может резервировать отказ самой защиты КА. Поэтому используют второй (дублирующий) комплект защиты, для резервирования отказа основной защиты. Обе защиты выполняются независимыми друг от друга. Для этого защиты включаются на отдельные трансформаторы тока, оперативные цепи должны питаться от разных предохранителей и иметь разные выходные промежуточные реле.
Устройства УРОВ обладают большей чувствительностью и лучшей селективностью по сравнению с дальним резервированием (см. рис. 67.)
Рис. 66.
Рис. 67.
4.3.2. Принцип выполнения УРОВ
При срабатывании УРОВ отключает все присоединения одной секции или системы шин подстанции или электростанции. Поэтому ложное действие УРОВ может привести к нарушению работы подстанции или электростанции. Так как пуск УРОВ осуществляется от защит всех присоединений, то вероятность ложной работы УРОВ больше, чем у других защит.
Для исключения ложной работы схема УРОВ выполняется с двумя независимыми друг от друга пусковыми органами, одним – является защита присоединения, а вторым – дополнительное пусковое устройство, контролирующие наличие КЗ в зоне действия УРОВ. Второй пусковой орган не позволяет работать УРОВ при отсутствии КЗ.
Второй пусковой орган выполняется с помощью реле напряжения или тока, реагирующих на КЗ в сети (см. рис. 68.).
Рис. 68.
На рис.: KV – реле минимального напряжения, включено на междуфазное напряжение, реагирует на трехфазные КЗ;
KV2 – реле включено на напряжение обратной последовательности;
KV0 – питается напряжением нулевой последовательности 3U0,
два последних реле реагируют на несимметричные КЗ.
При действии реле KV0, KV2 или KV срабатывает промежуточное реле KLK, которое замыкает свои контакты и разрешает выходному реле защиты KLЗ запустить УРОВ.
Рис. 69.
Контроль наличия КЗ с помощью токового реле KAK (см. рис. 68.б)). Применяется трехфазное токовое реле РТ-40/Р. Реле срабатывает при всех видах КЗ. При срабатывании KAK замыкает свои контакты, разрешая работать УРОВ.
Рис. 70.
Накладка SX позволяет при проверке защиты или неисправности разомкнуть цепь.
4.3.3. Схема УРОВ при двух выключателях на присоединение
Устройство контроля наличия КЗ должно обладать способностью определять, какой из двух выключателей присоединения отказал.
Рис. 71.
4.3.4. Выбор уставок реле УРОВ
tУРОВ – выдержка времени реле времени УРОВ;
tУРОВ>tОТКЛ – время действия защиты на отключение;
tУРОВ – tОТКЛ = Dt;
В лекции "7 Атонически-астатическая форма" также много полезной информации.
tУРОВ = tоткл.в + tвозв. + tош.КТ + tзап,
где: tоткл.в - время отключения выключателя,
tвозв. - время, необходимое для возврата защиты, пускающей УРОВ,
tош.КТ - время ошибки реле времени УРОВ в сторону ускорения действия,
tзап, - запас времени.
Чтобы предупредить действие защит на смежных подстанциях, при действии УРОВ, необходимо выбирать выдержки времени на резервных ступенях защит этих подстанций с учетом tУРОВ. Это замедляет выдержку времени на резервных защитах смежных участков на Dt = tУРОВ.
