6 Описание и работа шкафа защиты типа шэ 2607 011

6.1 Описание шкафа защиты линии и автоматики управления выключателем

Шкафы защиты типа ШЭ 2607 011 позволяют обеспечить резервную защиту воздушных линий электропередач напряжением 110 кВ [5].

6.1.1 Назначение шкафа

Шкаф типа ШЭ2607 011 предназначен для защиты линий 110–220 кВ и управления выключателем, как с трехфазным, так и пофазным приводом.

Шкаф содержит трехступенчатую дистанционную защиту (ДЗ), четырехступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности (ТНЗНП), токовую отсечку (ТО), автоматику разгрузки при перегрузке по току (АРПТ), а также автоматику управления выключателем (АУВ) и устройство резервирования отказов выключателя (УРОВ).

Автоматика управления выключателем формирует сигналы на включение и отключение выключателя по командам, приходящим от защит и устройств, телемеханики или ключа дистанционного управления.

В шкафу обеспечивается возможность задания до восьми групп уставок, что позволяет использовать его для обходного выключателя.

6.1.2 Состав шкафа

Автоматика управления выключателем содержит следующие устройства (узлы) и защиты:

– устройство АПВ;

– защиты от непереключения фаз (ЗНФ) и неполнофазного режима (ЗНФР);

– узел включения выключателя;

– узел отключения выключателя;

– узел фиксации положения выключателя;

– узел фиксации несоответствия;

– защиту электромагнитов (ЭМ) управления от длительного протекания тока;

– узел контроля исправности цепей ЭМ управления.

В состав основных защит линии входят:

– трёхступенчатая ДЗ от многофазных КЗ с блокировками при качаниях и неисправностях в цепях напряжения;

– четырёхступенчатая ТНЗНП от КЗ на землю;

– токовая отсечка;

– УРОВ.

ДЗ, ТНЗНП, ТО содержат дополнительно реле, устройства и цепи:

– цепи ускорения действия ДЗ и ТНЗНП от оперативных ключей и от сигналов по ВЧ каналам;

– цепи передачи по ВЧ каналам сигналов ускорения защит, установленных на другом конце линии.

6.1.3 Устройство автоматического повторного включения

Предусмотрена возможность пуска АПВ с функциями контроля наличия напряжения на шинах и линии или с контролем синхронизма между этими напряжениями.

Обеспечена возможность выполнения пуска АПВ шин по факту наличия напряжения на линии и отсутствию напряжения на шинах, пуска АПВ линии по факту отсутствия напряжения на линии и наличию напряжения на шинах, а также пуска АПВ без контроля этих напряжений («слепого» АПВ).

Для обеспечения функции контроля наличия или отсутствия напряжения на шинах и линии предусмотрены два реле максимального напряжения и два реле минимального напряжения, реагирующие на линейные напряжения трансформаторов напряжения шин U_ш = U_BC и линии U_л = U_BC.

Реле максимального напряжения имеет уставку по напряжению (U_{ср.макс}), регулируемую в диапазоне от 60 до 100 В. Здесь и в дальнейшем, если это не оговорено, предполагается, что дискретность регулирования уставок отсутствует, регулирование уставок в заданных пределах производится плавно.

Реле минимального напряжения имеет уставку по напряжению (U_ср.мин), регулируемую в диапазоне от 10 до 80 В.

Средняя основная погрешность по напряжению срабатывания реле минимального и максимального напряжения не превышает 5 % от уставки. Дополнительная погрешность по напряжению срабатывания реле минимального и максимального напряжения от изменения температуры в рабочем диапазоне не превышает 5 % от среднего значения, определенного при температуре (205) С.

Время срабатывания (возврата) реле максимального (минимального) напряжения при подаче толчком напряжения 2U_ср составляет, соответственно, не более 0,025 с. Время возврата (срабатывания) реле максимального (минимального) напряжения при снижении напряжения толчком от 2U_ср до 0 составляет не более 0,03 с.

Для осуществления контроля разности модулей векторов напряжений, разности углов между векторами напряжений и разности частот напряжений на линии и шинах, и формирования сигнала о наличии синхронизма этих напряжений предусмотрено реле контроля синхронизма.

Реле контроля синхронизма имеет следующие диапазоны уставок:

– по разности модулей векторов напряжений от 5 до 50 В;

– по разности углов между векторами напряжений от 5 до 85°.

– по разности частот напряжений от 0,05 до 0,4 Гц;

Средняя основная погрешность по разности модулей векторов напряжений и разности частот напряжений реле контроля синхронизма не превышает 10 % от уставки. Средняя основная абсолютная погрешность по разности углов между векторами напряжений реле контроля синхронизма не превыша-

ет 5 °.

Дополнительная погрешность по уставкам реле контроля синхронизма от изменения температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне не превосходит 5 % от среднего значения, определенного при температуре (205) С.

Абсолютная дополнительная погрешность по разности углов между векторами напряжений реле контроля синхронизма от изменения температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне не превышает 5°.

Схемой АПВ предусмотрена возможность однократного или двукратного действия на включение выключателя с выдержками времени, регулируемыми в пределах:

t₁ = (0,25–16) c – для первого цикла (АПВ1);

t₂ = (2,5–160) c – для второго цикла (АПВ2).

Готовность устройства к повторному действию осуществляется с выдержкой времени t_гот, регулируемой в диапазоне от 15 до 120 с.

Пуск АПВ происходит по факту готовности устройства АПВ к действию, которая реализуется при наличии сигнала разрешения подготовки (сигнал о включенном положении выключателя) по окончании времени t_гот.

Пуск АПВ осуществляется при наличии команды на включение выключателя, которая формируется при сработанном состоянии узла фиксации положения выключателя и отключенном выключателе, чему соответствует сработанное состояние реле положения «Отключено» (KQT).

Предусмотрена возможность запрета действия АПВ:

– от ДЗШ с контролем и без контроля от избирательных органов ДЗШ – запрет АПВ1 и АПВ2;

– от ключа управления (KCT) по команде «Отключить» – запрет АПВ1 и АПВ2;

– от оперативного переключателя – запрет АПВ2;

– от УРОВ других защит;

– при действии на отключение от III ступени ДЗ;

– при действии на отключение с ускорением от сигнала ВЧТО №1;

– от защиты трансформатора (автотрансформатора).

Предусмотрена возможность оперативного вывода АПВ из действия.

Устройство АПВ готово к работе через время t_гот с момента подачи на него оперативного напряжения, при наличии сигнала разрешения подготовки и отсутствии сигналов запрета.

В состоянии готовности к работе и поступлении непрерывного сигнала пуска устройство через время t₁ осуществляет первый цикл АПВ. Если в процессе набора выдержки времени t₁ пусковой сигнал исчезает, то набранная выдержка сбрасывается и схема возвращается в исходное состояние.

Если устройство находилось в состоянии набора выдержки времени готовности к работе t_гот после срабатывания с выдержкой времени t₁, то при повторном поступлении непрерывного сигнала пуска (неуспешное АПВ1) через время t₂ устройство осуществляет второй цикл АПВ. Если в процессе набора выдержки времени t₂ пусковой сигнал исчезает, то набранная выдержка t₂ сбрасывается и схема возвращается в режим набора выдержки времени готовности к повторному действию.

Если второй цикл АПВ был успешным, то начинается набор выдержки времени готовности к повторному действию, по окончании которого устройство должно возвратиться в исходное состояние.

При наличии сигнала запрета АПВ первого цикла и поступлении непрерывного сигнала пуска устройство формирует выходной сигнал t_вых с выдержкой времени t₂. При наличии сигнала запрета АПВ второго цикла и поступлении непрерывного сигнала пуска устройство формирует выходной сигнал t_вых с выдержкой времени t₁. При снятии сигнала запрета возврат соответствующего цикла в исходное состояние осуществляется после набора выдержки времени готовности t_гот.

Набор выдержки времени готовности к повторному действию производится только при наличии сигнала разрешения подготовки.

В защите от непереключения фаз и защите от неполнофазного режима (для выключателей с пофазными электромагнитами управления) по сигналу о неполнофазном включении выключателя производится автоматическое

отключение включившихся фаз с выдержкой времени, регулируемой в диапазоне от 0,1 до 0,2 с и отстроенной от разновременности действия фаз выключателя.

Если принудительное отключение выключателя не ликвидирует неполнофазный режим, то с выдержкой времени 1 с, при отсутствии команды на отключение выключателя, схема формирует сигнал в цепи управления контактора электромагнита отключения (ЭМО).

При фиксации неполнофазного включения выключателя и одновременном срабатывании реле максимального тока 3I₀ формируется сигнал на пуск УРОВ и пуск ВЧТО № 1 с выдержкой времени, регулируемой в диапазоне от 0,25 до 0,8 с. В качестве реле максимального тока 3I₀ используется реле тока IV ступени ТНЗНП.