Часть II. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ

Глава 4. Общие положения при проектировании релейной защиты основного оборудования электрических станций и подстанций

Особенности построения и классификация защит

Особенности выполнения защит

При проектировании релейной защиты электрических станций и подстанций в качестве основного оборудования рассматриваются синхронные генераторы, трансформаторы, автотрансформаторы, синхронные компенсаторы и мощные электродвигатели. На электрических станциях и подстанциях связь между этим оборудованием выполняется короткими участками шинопроводов, а распределение и суммирование электроэнергии осуществляется на линиях различного напряжения.

Рассматриваемое оборудование характеризуется высокими концентрациями энергии в единице объема, напряженными режимами работы, не допускающего существенного отклонения от заданных параметров. Кроме того электрические станции и подстанции являются узловыми точками энергосистемы, повреждения которых характеризуются высокими значениями токов коротких замыканий, и поэтому ликвидация этих повреждений должна производится без выдержки времени не только по условиям сохранения объема разрушений, но и по условиям сохранения устойчивости работы энергосистемы. Для локализации повреждений основное оборудование станций и подстанций обеспечивается в необходимом объеме коммутирующими устройствами и датчиками информации. Компактное расположение трансформаторов тока позволяет выполнить быстродействующие защиты основного оборудования в виде продольных дифференциальных токовых защит. Для повышения надежности зоны действия дифференциальных защит отдельных объектов (генераторов, трансформаторов, шин) взаимно перекрываются.

Классификация защит основного оборудования

1. В отличие от классификации защит электрических сетей в защитах основного оборудования электрических станций и подстанций необходимо указывать не только вид параметра, на который реагирует защита, но часть объекта (статор или ротор генератора, обмотка, выводы, корпус трансформатора или автотрансформатора), для которого предназначена защита. Кроме того защиты различаются не только по виду повреждения (междуфазные КЗ, однофазные КЗ, замыкания на землю), но и по характеру ненормального режима (асинхронный ход, качания, повышения напряжения, перегрузки).

2. По назначению в зависимости в зависимости от ответственности и порядка действия защиты основного оборудования электрических станций и подстанций разделяют на основные, резервные и защиты, действующие на сигнал.

Основные защиты обеспечивают первоочередное отключение при повреждении на защищаемой части объекта или при режимах, которые могут привести к разрушению оборудования. Основные защиты действуют, как правило, без выдержки времени.

Резервные защиты действуют при отказе основных защит и реагируют на внешние КЗ и действуют с выдержкой времени, определяемой условиями избирательности. Резервные защиты действуют при отказах выключателей или защит смежных участков (дальнее резервирование). Кроме того на электрических станций и крупных подстанциях обязательно применение УРОВ, осуществляющих ближнее резервирование отказов выключателей.

Защиты, действующие на сигнал, информируют оперативный персонал об отклонениях в режимах работы оборудования от нормальных режимов.

Для основного оборудования электрических станций и подстанций разработаны типовые схемы защит /3, 17–20/, содержащие основные, резервные и защиты, действующие на сигнал. Число таких типовых схем весьма значительно, так как учитываются типы оборудования и схемы его включения. При учебном проектировании состав применяемых защит для систематичности изложения будет дан в рекомендательном плане, отражающем основные требования нормативных документов.

Исходные данные для проектирования

Номенклатура устройств релейной защиты

Защита основного оборудования выполняется с помощью комплексов релейной защиты, выполненных на базе электромеханических устройств и с применением микроэлектроники (статические реле защиты). Начали применяться комплексы микропроцессорных защит генераторов, блоков генератор–трансформатор, трансформаторов, как правило, производства крупных зарубежных фирм (АВВ, Siemens).

Электротехническая промышленность России серийно выпускает следующие виды реле и комплектных устройств для защиты основного оборудования:

реле тока типа РТ–40/Р для применения в схемах УРОВ;

реле тока типа РТ–40/Ф со встроенным фильтром основной частоты для защита генераторов;

реле тока типа РТЗ–51 для применения в схемах защит от замыканий на землю синхронных генераторов, мощных электродвигателей;

реле тока обратной последовательности типов РТФ–8 и РТФ–9 (взамен РТФ–7) для защиты генераторов и трансформаторов при несимметричных КЗ и перегрузке токами обратной последовательности;

реле дифференциальные типов РНТ–565, РНТ–566 с промежуточным насыщающимся трансформатором для дифференциальных защит генераторов, трансформаторов и мощных электродвигателей;

реле дифференциальные типа РНТ–567 с промежуточным насыщающимся трансформатором для дифференциальных защит сборных шин и ошиновок;

реле дифференциальные типа ДЗТ–11 с промежуточным насыщающимся трансформатором с магнитным торможением для дифференциальных защит генераторов, трансформаторов, мощных электродвигателей;

реле напряжения типов РН–53(153) и РН–54(154) для использования в качестве измерительных органов, реагирующих на повышение (РН–53) и понижение (РН–54) напряжения;

реле напряжения типа РНН–57 со встроенным фильтром основной частоты для применения в схемах защит генераторов;

реле напряжения обратной последовательности типа РНФ–1М;

блок–реле типа КИВ–500Р входит в состав устройства контроля состояния изоляции высоковольтных вводов напряжением 500 кВ;

блоки электрические типов БЭ1101, БЭ1102, БЭ1103 для использования в защитах генераторов энергоблоков;

БЭ1101 – для защиты генераторов при несимметричных КЗ и перегрузок токами обратной последовательности (взамен РТФ–6М);

БЭ1102 – для защиты ротора генератора от перегрузки током возбуждения;

БЭ1103 – для защиты генератора от симметричных перегрузок обмотки статора;

блоки электрические типов БЭ1104, БЭ1105 для защиты цепей возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов от замыкания на землю в одной точке;

БЭ1104 – блок контроля сопротивления изоляции;

БЭ1105 – блок частотного фильтра;

дифференциальные комплекты типов ДЗТ–21, ДЗТ–23 для защиты силовых трансформаторов и автотрансформаторов;

блок типа БРЭ1301 для защиты генераторов от замыкания на землю в обмотке статора генераторов энергоблоков, при этом:

блок исполнения БРЭ1301.01 (ЗЗГ–11) предназначен для энергоблоков, в нейтрали обмотки статора которых установлен трансформатор напряжения или дугогасящий реактор;

блок исполнения БРЭ1301.02 (ЗЗГ–12) предназначен для энергоблоков с изолированной нейтралью;

блоки реле сопротивления типа БРЭ2801 для использования в качестве пусковых или измерительных дистанционных органов в защитах генераторов при междуфазных КЗ и асинхронного хода;

панель дистанционной защиты типа ПЭ2105 для применения в качестве резервной защиты автотрансформаторов;

реле токовые типа РСТ15 для использования в дифференциальных защитах генераторов и трансформаторов небольшой мощности и электродвигателей.

Исходные данные для расчета защит

Для расчета уставок защит основного оборудования станций и подстанций необходимы следующие исходные данные.

1. Тип защищаемого оборудования, его характеристики (см.п.1.2.2) и схема включения.

2. Сопротивления прямой и нулевой последовательностей, приведенные к питающей стороне объекта в максимальном и минимальном режимах.

3. Места установки и типы коммутационной аппаратуры.

4. Места установки и типы датчиков информации.

5. Вид и напряжение источника оперативного тока.

Состав применяемых защит

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒