- •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
1.14.2.6Выбор тока начала торможения на втором участке
Ток начала торможения на втором участке задается в относительных единицах в пределах от 1,5 до 10,0 и обозначает точку перехода с первого наклонного участка с торможением m1 на второй наклонный участок с торможением m2.
Ток начала торможения на втором участке в устройстве MICOM P633 обозначается «Iторм,m2» и регулируется в диапазоне от 1,50 до 10,00 от IБАЗ.
Построим первый и второй участки характеристики по рассчитанным параметрам срабатывания.
Рисунок 1.12 – Первая и вторая зона характеристики срабатывания дифференциальной защиты при симметричном трехфазном питании
Принимается значение «Iторм,m2» = 3,0.
1.14.2.7Расчет коэффициента торможения второго наклонного участка
Коэффициент торможения второго наклонного (m2) определяется по условиям отстройки от токов небаланса в режиме внешнего КЗ, от РПН и погрешностей, вносимых ТТ. Коэффициент торможения второго наклонного участка выбирается по выражению ( 1 .17), расчетный ток небаланса – по выражению ( 1 .18), где максимальный ток внешнего короткого замыкания равен току трехфазного короткого замыкания на стороне ВН в точке К5 IКЗ,ВНЕШ = 4100 А, приведенный к 110 кВ, и в относительных единицах IКЗ,ВНЕШ* = 20,4 от IБАЗ.
IНБ,РАСЧ* = (KПЕР ∙ KОДН ∙ ε + ∆UРПН + ∆fВЫР) ∙ IКЗ,ВНЕШ* =
= (2,0 ∙ 1,0 ∙ 0,1 + 0,16 + 0,05) ∙ 20,4 = 8,36,
где KПЕР = 2,0 – коэффициент, учитывающий переходный режим;
KОДН =1,0 – коэффициент однотипности высоковольтных ТТ;
ε = 0,1 – относительное значение полной погрешности ТТ в установившемся режиме;
∆UРПН = 0,16 – относительная погрешность, обусловленная наличием РПН, принимается равной половине действительного диапазона регулирования;
∆fВЫР = 0,05 – относительная погрешность выравнивания токов плеч, определяется погрешностями входных ТТ и аналого-цифровыми преобразователями устройства защиты;
IКЗ,ВНЕШ* = 20,4 – относительное значение максимального тока, равное току внешнего металлического КЗ и приведенное к базисному току стороны этого внешнего КЗ.
Ток начала торможения второго наклонного участка по оси дифференциального тока, определяется геометрическим способом. Построим два первых участка характеристики срабатывания, как показано на рисунке 1 .12. Дифференциальный ток определяется по рассчитанным параметрам срабатывания для первого (IДИФ> = 0,44) и второго (m1 = 0,5, IТОРМ,m2 = 3,0) участка характеристики срабатывания:
,
откуда находим
,
∆IДИФ = 1,41.
IДИФ,2* = m1 ∙ (IТОРМ,m2 – IТОРМ,m1 ) + IДИФ> = 0,5 ∙ (3,0 – 0,18) + 0,36 = 1,77.
Коэффициент торможения второго наклонного (m2) определяется по выражению:
, (1.87)
где KОТС = 1,3 – коэффициент отстройки, учитывающий погрешности устройства защиты, ошибки расчета и необходимый запас;
IНБ,РАСЧ* = 8,36 – относительное значение тока небаланса в режиме внешнего КЗ;
IДИФ,2* = 1,77 – дифференциальный ток, определяемый геометрически;
0,5∙∑IТОРМ = 20,4 – полусумма входных токов;
IТОРМ,m2 = 3,0 – выбранный ток начала торможения на втором участке.
Коэффициент торможения второго наклонного участка в устройстве MICOM P633 обозначается «m2» и выводится в диапазоне от 0,1 до 1,5.
Принимается «m2» = 0,7.
