- •Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств рза подстанционного оборудования производства зао «арева Передача и Распределение»
- •Раздел 1 Защита трансформаторов (автотрансформаторов) 13
- •1.1 Краткое описание микропроцессорных устройств защиты трансформаторов и автотрансформаторов производства зао «арева Передача и Распределение» 20
- •1.2 Дифференциальная защита трансформатора (автотрансформатора) 26
- •1.3 Дифференциальная токовая отсечка 42
- •1.4 Дифференциальная защита ошиновки высшего и среднего напряжения 44
- •1.5 Дифференциальная защита ошиновки низшего напряжения 51
- •1.6 Дифференциальная защита нулевой последовательности 58
- •2.1 Краткое описание устройств защиты шунтирующего реактора производства зао «арева Передача и Распределение» 119
- •2.2 Продольная дифференциальная токовая защита 121
- •Раздел 2 Защита шунтирующих реакторов 118
- •Раздел 3 Защита шин 187
- •Список литературы 216 Область применения
- •Нормативные ссылки
- •Термины и определения
- •Обозначения и сокращения
- •Раздел 1Защита трансформаторов (автотрансформаторов)
- •1.1Краткое описание микропроцессорных устройств защиты трансформаторов и автотрансформаторов производства зао «арева Передача и Распределение»
- •1.1.1Устройство защиты трансформатора micom p63x
- •1.1.2Устройство защиты трансформатора micom p14x
- •1.2Дифференциальная защита трансформатора (автотрансформатора)
- •1.2.1Выбор положений программируемых накладок дифференциальной защиты
- •1.2.2Амплитудное согласование
- •1.2.3Согласование токов по фазе
- •1.2.4Расчет минимального тока срабатывания
- •1.2.5Расчет коэффициента торможения первого наклонного участка
- •1.2.6Выбор тока начала торможения на втором участке
- •1.2.7Расчет коэффициента торможения второго наклонного участка
- •1.2.8Проверка чувствительности защиты
- •1.2.9Выбор параметра срабатывания блокировки по току второй гармоники
- •1.2.10Выбор параметра срабатывания блокировки по току пятой гармоники
- •1.2.11Выбор параметра срабатывания блокировки по «гистерезису»
- •1.2.12Выбор положений программируемых накладок по вычитанию тока нулевой последовательности
- •1.2.13Выбор выдержки времени задержки отключения
- •1.3Дифференциальная токовая отсечка
- •1.3.1Расчет тока срабатывания быстрой дифференциальной токовой отсечки
- •1.3.2Расчет тока срабатывания дифференциальной токовой отсечки
- •1.4Дифференциальная защита ошиновки высшего и среднего напряжения
- •1.4.1Выбор положений программируемых накладок дифференциальной защиты
- •1.4.2Амплитудное согласование
- •1.4.3Согласование токов по фазе
- •1.4.4Расчет первичного минимального тока срабатывания
- •1.4.5Расчет коэффициента торможения первого наклонного участка
- •1.4.6Выбор тока начала торможения на втором участке
- •1.4.7Расчет коэффициента торможения второго наклонного участка
- •1.4.8Проверка чувствительности защиты
- •1.4.9Дифференциальная токовая отсечка
- •1.4.10Выбор параметра срабатывания блокировки по току второй гармоники
- •1.4.11Выбор параметра срабатывания блокировки по току пятой гармоники
- •1.4.12Выбор положений программируемых накладок по вычитанию тока нулевой последовательности
- •1.4.13Выбор выдержки времени задержки отключения
- •1.5Дифференциальная защита ошиновки низшего напряжения
- •1.5.1Выбор положений программируемых накладок дифференциальной защиты
- •1.5.2Амплитудное согласование
- •1.5.3Согласование токов по фазе
- •1.5.4Расчет первичного минимального тока срабатывания
- •1.5.5Расчет коэффициента торможения первого наклонного участка
- •1.5.6Выбор тока начала торможения на втором участке
- •1.5.7Расчет коэффициента торможения второго наклонного участка
- •1.5.8Проверка чувствительности защиты
- •1.5.9Дифференциальная токовая отсечка
- •1.5.10Выбор параметра срабатывания блокировки по току второй гармоники
- •1.5.11Выбор параметра срабатывания блокировки по току пятой гармоники
- •1.5.12Выбор положений программируемых накладок по вычитанию тока нулевой последовательности
- •1.5.13Выбор выдержки времени задержки отключения
- •1.6Дифференциальная защита нулевой последовательности
- •1.6.1Выбор положений программируемых накладок дифференциальной защиты нулевой последовательности
- •1.6.2Выбор базисных величин дифференциальной защиты нулевой последовательности
- •1.6.3Расчет начального тока срабатывания
- •1.6.4Расчет тока срабатывания дифференциальной отсечки днп
- •1.7.1Расчет максимальной токовой защиты
- •1.7.2Расчет параметров срабатывания защиты для устройств серии micom p63x
- •1.7.2.1Выбор положений программируемых накладок защиты «мтн»
- •1.7.2.2Выбор положений программируемых накладок первой ступени защиты от симметричных кз
- •1.7.2.3Расчет тока срабатывания первой ступени
- •1.7.2.4Выбор выдержки времени первой ступени
- •1.7.3Расчет параметров срабатывания защиты для устройств серии micom p14x
- •1.7.3.1Выбор положений программируемых накладок
- •1.7.3.2Выбор тока срабатывания
- •1.7.3.3Выбор выдержек времени срабатывания
- •1.7.3.4Выбор параметров срабатывания токовой отсечки
- •1.7.3.5Расчет тока срабатывания направленной максимальной токовой защиты
- •1.7.3.6Расчет угла максимальной чувствительности
- •1.7.3.7Выбор положений программируемых накладок для максимальной токовой защиты с пуском по напряжению
- •1.7.3.8Расчет коэффициента для снижения параметра срабатывания по току максимальной токовой защиты с пуском по напряжению
- •1.7.3.9Расчет напряжения срабатывания минимального ио
- •1.8Токовая защита нулевой последовательности трансформатора
- •1.8.1Выбор положений программируемых накладок
- •1.8.2Расчет измерительного органа тока нулевой последовательности
- •1.8.3Расчет выдержки времени тзнп
- •1.9Защита от перегрузки трансформатора (автотрансформатора)
- •1.9.1Расчет параметра срабатывания ио максимального тока
- •1.9.2Расчет выдержки времени
- •1.10Контроль изоляции высоковольтных вводов автотрансформатора 500 кВ и выше
- •1.10.1Выбор тока срабатывания кив на сигнал
- •1.10.2Выбор времени срабатывания кив на сигнал
- •1.10.6Выбор времени срабатывания кив блокирующего элемента
- •1.11Устройство резервирования при отказе выключателя трансформатора (автотрансформатора)
- •1.10.3Выбор тока срабатывания кив на отключение
- •1.10.4Выбор времени срабатывания кив на отключение
- •1.10.5Выбор тока срабатывания кив блокирующего элемента
- •1.11.1Выбор положений программируемых накладок уров
- •1.11.2Выбор тока срабатывания максимального ио
- •1.11.3Расчет величины выдержки времени
- •1.12Защита напряжения нулевой последовательности
- •1.12.1Расчет параметра срабатывания напряжения нулевой последовательности
- •1.13Контроль исправности цепей тт и тн
- •1.13.1Контроль цепей измерения по дифференциальному принципу
- •1.13.1.1Выбор положений программируемых накладок
- •1.13.1.2Выбор тока срабатывания
- •1.13.1.3Выбор выдержек времени
- •1.13.2Контроль исправности цепей измерения тока
- •1.13.2.1Выбор положений программируемых накладок
- •1.13.2.2Выбор тока срабатывания
- •1.13.2.3Выбор выдержек времени
- •1.13.3Контроль исправности цепей измерения напряжения
- •1.13.4Контроль предохранителей в цепях фазных напряжений
- •1.14Пример расчета параметров срабатывания основных защит для устройства micom p63х
- •1.14.1Определение первичных и вторичных токов
- •1.14.2Расчет параметров срабатывания дтз
- •1.14.2.1Выбор положений программируемых накладок дифференциальной защиты
- •1.14.2.2Выбор параметров срабатывания дифференциальной защиты
- •1.14.2.3Выбор групп соединения
- •1.14.2.4Расчет начального тока срабатывания
- •1.14.2.5Расчет коэффициента торможения первого наклонного участка
- •1.14.2.6Выбор тока начала торможения на втором участке
- •1.14.2.7Расчет коэффициента торможения второго наклонного участка
- •1.14.2.8Проверка чувствительности защиты
- •1.14.2.9Выбор параметра срабатывания блокировки по току второй гармоники
- •1.14.2.10Выбор параметра срабатывания блокировки по току пятой гармоники
- •1.14.2.11Выбор параметра срабатывания по фильтрации тока нулевой последовательности
- •1.14.2.12Выбор параметра срабатывания по выдержке времени
- •1.14.3Расчет параметров срабатывания дифференциальной токовой отсечки
- •1.14.3.1Расчет тока срабатывания первой дифференциальной токовой отсечки
- •1.14.3.2Расчет тока срабатывания второй дифференциальной токовой отсечки
- •1.14.4Построение характеристики срабатывания дифференциальной защиты по выбранным параметрам срабатывания
- •1.14.5Расчет параметров срабатывания дифференциальной защиты нулевой последовательности
- •1.14.5.1Выбор положений программируемых накладок дифференциальной защиты нулевой последовательности
- •1.14.5.2Выбор базисных величин дифференциальной защиты нулевой последовательности
- •1.14.5.3Расчет начального тока срабатывания
- •1.14.5.4Расчет тока срабатывания дифференциальной отсечки
- •1.14.5.5Выбор коэффициента торможения m1, тока начала торможения, коэффициента торможения m2
- •1.14.6Расчет параметров срабатывания максимальной токовой защиты
- •1.14.6.1Выбор положений программируемых накладок защиты «мтн»
- •1.14.6.2Выбор положения программируемой накладки первой ступени защиты от симметричных кз
- •1.14.6.3Расчет тока срабатывания первой ступени мтн 1
- •1.14.6.4Расчет тока срабатывания первой ступени мтн 2
- •1.14.6.5Расчет тока срабатывания первой ступени мтн 3
- •1.14.6.6Выбор выдержки времени первой ступени мтн1
- •Раздел 2Защита шунтирующих реакторов
- •2.1Краткое описание устройств защиты шунтирующего реактора производства зао «арева Передача и Распределение»
- •2.1.1Устройство защиты шунтирующего реактора micom p139
- •2.2Продольная дифференциальная токовая защита
- •2.2.1Выбор положений программируемых накладок дифференциальной защиты
- •2.2.2Амплитудное согласование
- •2.2.3Согласование токов по фазе
- •2.2.4Вычитание токов нулевой последовательности
- •2.2.5Расчет минимального тока срабатывания
- •2.2.6Выбор коэффициентов торможения первого и второго наклонных участков
- •2.2.7Выбор тока торможения второго наклонного участка
- •2.2.8Проверка чувствительности защиты
- •2.2.9Выбор параметра срабатывания блокировки по току второй гармоники
- •2.2.10Выбор параметра срабатывания блокировки по току пятой гармоники
- •2.2.11Выбор выдержки времени
- •2.3Дифференциальная токовая отсечка
- •2.3.1Выбор тока срабатывания быстрой дифференциальной токовой отсечки
- •2.3.2Расчет тока срабатывания дифференциальной токовой отсечки
- •2.4Поперечная дифференциальная токовая защита
- •2.4.1 Выбор положений программируемых накладок
- •2.4.2Расчет начального тока срабатывания
- •2.4.3Проверка чувствительности поперечной дифференциальной защиты
- •2.5Токовая защита нулевой последовательности
- •2.5.1Выбор положений программируемых накладок тзнп
- •2.5.2Выбор параметров срабатывания тзнп
- •2.5.3Расчет тока срабатывания первой ступени тзнп
- •2.5.4Расчет выдержки времени первой ступени тзнп
- •2.5.5Расчет тока срабатывания второй ступени тзнп
- •2.5.6Расчет выдержки времени второй ступени тзнп
- •2.6Токовая направленная защита нулевой последовательности
- •2.6.1Определение направления тока кз
- •2.6.2Выбор положений программируемых накладок тнзнп
- •2.6.3Выбор параметров срабатывания тнзнп
- •2.6.4Расчет тока срабатывания первой ступени тнзнп
- •2.6.5Расчет выдержки времени первой ступени тнзнп
- •2.6.6Расчет тока срабатывания второй ступени тнзнп
- •2.6.7Расчет выдержки времени второй ступени тнзнп
- •2.6.8Выбор положения параметров органа направления мощности
- •2.6.9Выбор напряжения срабатывания органа направления мощности
- •2.6.10Выбор угла максимальной чувствительности
- •2.6.11Выбор минимального напряжения поляризации нп
- •2.7Контроль изоляции линейных вводов шунтирующего реактора
- •2.7.1Расчет тока срабатывания кив на сигнал
- •2.7.2Выбор времени срабатывания кив на сигнал
- •2.8Устройство резервирования при отказе выключателя
- •2.8.1Выбор положений программируемых накладок уров
- •2.8.2Расчет тока срабатывания уров
- •2.8.3Расчет выдержки времени на срабатывание
- •2.9Контроль исправности цепей измерений
- •2.9.1Выбор положений программируемых накладок кци
- •2.9.2Контроль тока
- •2.9.3Контроль напряжения
- •2.9.4Выбор параметра срабатывания контроля чередования фаз напряжения
- •2.9.5Выбор времени задержки на срабатывание
- •2.10Пример расчета параметров срабатывания защит шр
- •2.10.1Расчет параметров срабатывания дзр
- •2.10.1.1Амплитудное согласование
- •2.10.1.2Согласование токов по фазе
- •2.10.1.3Вычитание токов нулевой последовательности
- •2.10.1.4Расчет минимального тока срабатывания
- •2.10.1.5Выбор коэффициентов торможения первого и второго наклонных участков
- •2.10.1.6Выбор тока торможения второго наклонного участка
- •2.10.1.7Проверка чувствительности защиты
- •2.10.2.2Расчет тока срабатывания дифференциальной токовой отсечки
- •2.10.3Расчет параметров срабатывания пдзр
- •2.10.3.1Расчет начального тока срабатывания
- •2.10.3.2Проверка чувствительности поперечной дифференциальной защиты
- •2.10.4Расчет параметров срабатывания токовой защиты нулевой последовательности
- •2.10.4.1Выбор положений программируемых накладок тзнп функции «ef1»
- •2.10.4.2Расчет тока срабатывания первой ступени тзнп
- •2.10.4.3Расчет выдержки времени первой ступени тзнп
- •2.10.4.4Выбор положений программируемых накладок тзнп функции «ef1»
- •2.10.4.5Расчет тока срабатывания второй ступени тзнп
- •2.10.4.6Расчет выдержки времени второй ступени тзнп
- •2.10.5Расчет параметров срабатывания токовой направленной защиты нулевой последовательности
- •2.10.5.1Выбор положений программируемых накладок тнзнп первой ступени
- •2.10.5.2Выбор параметров срабатывания тнзнп
- •2.10.5.3Расчет тока срабатывания первой ступени тнзнп
- •2.10.5.4Расчет выдержки времени первой ступени тнзнп
- •2.10.5.5Расчет тока срабатывания второй ступени тнзнп
- •2.10.5.6Расчет выдержки времени второй ступени тнзнп
- •2.10.5.7Выбор положения параметров органа направления мощности
- •2.10.5.8Выбор напряжения срабатывания органа направления мощности
- •2.10.5.9Выбор угла максимальной чувствительности
- •2.10.6Расчет параметров срабатывания контроля изоляции линейных вводов шр
- •2.10.6.1Расчет тока срабатывания кив на сигнал
- •2.10.6.2Выбор времени срабатывания кив на сигнал
- •2.10.6.3Расчет тока срабатывания кив на отключение
- •2.10.6.4Выбор времени срабатывания кив на отключение
- •2.10.6.5Расчет тока срабатывания кив блокирующего элемента
- •2.10.6.6Выбор времени срабатывания кив блокирующего элемента
- •2.10.7Расчет параметров срабатывания устройства резервирования при отказе выключателя
- •2.10.7.1Выбор положений программируемых накладок уров
- •2.10.7.2Расчет тока срабатывания уров
- •2.10.7.3Расчет выдержки времени на срабатывание
- •2.10.8Расчет параметров срабатывания контроля исправности цепей измерений
- •2.10.8.1Выбор положений программируемых накладок кци
- •2.10.9Бланк параметров срабатывания защит шунтирующего реактора
- •2.10.9.1Micom p633 (первое устройство)
- •2.10.9.1Micom p633 (второе устройство)
- •Раздел 3Защита шин
- •3.1Краткое описание устройств защиты шин производства зао «арева Передача и Распределение»
- •3.1.1Устройство защиты шин micom p74х
- •3.2Дифференциальная токовая защита шин с торможением
- •3.2.1Выбор положения программируемой накладки дзш
- •3.2.2Расчет минимального тока срабатывания
- •3.2.3Расчет минимального тока срабатывания «общей» зоны
- •3.2.4Расчет коэффициента торможения
- •3.2.5Расчет коэффициента торможения «общей» зоны
- •3.2.6Проверка чувствительности дзш
- •3.3Орган контроля токовых цепей
- •3.3.1Расчет минимального тока срабатывания
- •3.3.2Выбор коэффициента торможения
- •3.3.3Расчет выдержки времени срабатывания органа контроля исправности токовых цепей
- •3.4Чувствительная дифференциальная защита от замыкания на землю
- •3.5Защита «мертвой» зоны
- •3.5.1Выбор положения программируемой накладки
- •3.5.2Расчет тока срабатывания
- •3.5.3Расчет выдержки времени срабатывания
- •3.6Устройство резервирования при отказе выключателя
- •3.6.1Выбор положений программируемых накладок уров
- •3.6.2Расчет тока срабатывания токового органа
- •3.6.3Расчет выдержки времени срабатывания
- •3.7Контроль токовых входов пб
- •3.7.1Выбор коэффициента контроля токовых входов
- •3.7.2Выбор выдержки времени
- •3.8Согласованность пороговых значений параметров срабатывания
- •3.9Расчет органа контроля наличия замыкания в зоне дифференциальной защиты
- •3.10Пример расчета параметров срабатывания основных защит для устройства защиты шин micom p74х
- •3.10.1Расчет параметров срабатывания дзш
- •3.10.1.1Выбор положения программируемой накладки дзш
- •3.10.1.2Расчет минимального тока срабатывания
- •3.10.1.3Расчет минимального тока срабатывания «общей» зоны
- •3.10.1.4Расчет коэффициента торможения
- •3.10.1.5Выбор коэффициента торможения «общей» зоны
- •3.10.1.6Проверка чувствительности защиты
- •3.10.2Расчет параметров срабатывания органа контроля токовых цепей
- •3.10.2.1Расчет минимального тока срабатывания
- •3.10.2.2Расчет коэффициента торможения
- •3.10.7.2Периферийный модуль micom p742 и p743
- •Список литературы
- •Приложение а Перечень параметров срабатывания, предназначенных для задания в устройствах защиты и рассмотренных в данных методических указаниях
- •Приложение б Амплитудное согласование, согласование токов по фазе и фильтрация токов нулевой последовательности для устройства micom p63х
- •Приложение в Инструкции по выбору параметров срабатывания для случаев специального применения
- •Приложение г Параметры срабатывания устройств для защит шр
- •Приложение д Чувствительная дифференциальная защита от замыкания на землю для устройств micom p74х
- •Приложение е Примеры стандартных конфигураций и схем соединений устройств micom для защиты шин
- •Приложение ж Расчет параметров трансформаторов тока
- •Приложение з Параметрируемая логика для устройств micom
1.2.8Проверка чувствительности защиты
Чувствительность защиты проверяется при металлическом расчетном виде КЗ на выводах защищаемого трансформатора (автотрансформатора) при работе его на расчетном ответвлении. Расчетными режимами работы подстанции и питающих систем являются реальные режимы, обуславливающие минимальный ток при расчетном виде КЗ.
Чувствительность определяется согласно характеристике срабатывания по следующему выражению:
для второго участка характеристики срабатывания (при попадании тормозного тока КЗ на первый наклонный участок) с торможением, равным m1, коэффициент чувствительности определяется по выражению:
, (1.20)
где IДИФ> – значение принятого параметра срабатывания по начальному току срабатывания;
m1 – принятое значение коэффициента торможения первого наклонного участка характеристики срабатывания;
IТОРМ,m1 – рассчитанный ток начала торможения по п.1.2.4;
0,5∙∑IТОРМ* – относительное значение полусуммы входных токов;
IКЗ,МИН* – относительное значение минимального тока металлического КЗ в расчетном режиме, приведенное к базисному току.
Полусумма входных токов определяется по выражению:
0,5∙∑IТОРМ* = 0,5∙( IA* + IB* + IC* + ID* ), (1.21)
где IA*, IB*, IC*, ID* – относительный максимальный ток в режиме перегрузки по сторонам А, В, С и D защищаемого объекта.
для третьего участка характеристики срабатывания с торможением, равным m2, (при попадании тормозного тока КЗ на второй наклонный участок) коэффициент чувствительности определяется по выражению:
, (1.22)
где IДИФ,2 – дифференциальный ток, определяемый геометрически по рассчитанным параметрам срабатывания для первого (IДИФ>) и второго (m1, IТОРМ,m2 ) участка характеристики срабатывания: IДИФ,2 = m1∙( IТОРМ,m2 – IТОРМ,m1 ) + IДИФ>, а IТОРМ,m1 рассчитан по п.1.2.4;
m2 – принятое значение коэффициента торможения второго наклонного участка характеристики срабатывания;
0,5∙∑IТОРМ,2* – относительное значение полусуммы входных токов;
IТОРМ,m2 – принятое значение тока начала торможения для второго наклонного участка характеристики срабатывания;
IКЗ,МИН* – относительное значение минимального тока металлического КЗ в расчетном режиме.
Полусумма входных токов определяется по выражению:
0,5∙∑IТОРМ,2* = 0,5∙( IA* + IB* + IC* + ID* ), (1.23)
где IA*, IB*, IC*, ID* – относительный максимальный ток в режиме перегрузки по сторонам А, В, С и D защищаемого объекта.
В соответствии с [12] для дифференциальной защиты трансформатора (автотрансформатора) требуется обеспечить минимальное значение коэффициента чувствительности равное 2,0 (снижение коэффициента до 1,5 возможно в ряде случаев, которые описаны в [1]).
1.2.9Выбор параметра срабатывания блокировки по току второй гармоники
Параметр срабатывания по току второй гармоники определяется по условию отстройки от броска тока намагничивания.
Значение параметра, подобранное опытным путем и рекомендуемое ЗАО «АРЕВА Передача и Распределение» к установке без дополнительных расчетов при условии выполнения требования чувствительности, составляет 10%. Данное значение принято минимально допустимыми, исходя из того, что трансформатор питается от сети, имеющей существенный реактанс по сравнению с реактансом трансформатора (не менее 20%) и таким образом сглаживает бросок намагничивающего тока.
Если величина второй гармоники неизвестна, то ЗАО «АРЕВА Передача и Распределение» рекомендуется принимать параметр срабатывания блокировки по второй гармонике 15 %. В отдельных случаях для выполнения ступени более чувствительной рекомендуется принимать от 10 до 15 %, уточняется при наладке.
Функция перекрестного блокирования по 2-й гармонике применяется для трехфазных трансформаторов (автотрансформаторов), если установлена группа однофазных трансформаторов (автотрансформаторов), то используется пофазная блокировка.
Параметр срабатывания по виду блокировки от броска тока намагничивания по току второй гармоники в устройствах MICOM P63х обозначается «Блокировка дифференциальной защиты по второй гармонике» и может принимать значения «Без блокировки», «Блокировка без выбора фаз», «Блокировка с выбором фаз». Числовой параметр срабатывания обозначается «Iнам I(2f0)/I(f0)» и принимает значение в диапазоне от 10 до 50 %. Рекомендуется выводить данную уставку и выставлять вид блокировки «Без блокировки».
