- •Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств рза оборудования подстанций производства ооо «абб Силовые и Автоматизированные Системы»
- •1.11 Пример расчета и выбора параметров срабатывания защиты автотрансформатора 220 кВ на базе устройства ret 670 62
- •Область применения
- •Нормативные ссылки
- •Термины и определения
- •Обозначения и сокращения
- •1Защиты трансформаторов (автотрансформаторов)
- •1.1.2Устройство защиты ret 670
- •1.1Краткое описание микропроцессорных устройств защиты производства ооо «абб Силовые и Автоматизированные Системы», используемых для трансформаторов и автотрансформаторов
- •1.1.1Устройство защиты ret 521
- •1.2Продольная дифференциальная токовая защита трансформатора (автотрансформатора)
- •1.2.1Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты устройства ret 521
- •1.2.1.1Активизация функции difp
- •1.2.1.2Начальный дифференциальный ток срабатывания Idmin
- •1.2.1.3Номер тормозной характеристики CharactNo
- •1.2.1.4Проверка чувствительности дифференциальной защиты
- •1.2.1.5Ток срабатывания дифференциальной отсечки Idunre
- •1.2.1.6Алгоритм блокировки дифференциальной защиты по второй гармонике StabByOption
- •1.2.1.7Параметр срабатывания блокировки дифференциальной защиты по второй гармонике i2/i1ratio
- •1.2.1.8Параметр срабатывания блокировки дифференциальной защиты по пятой гармонике i5/i1ratio
- •1.2.1.9Активизация функции вычитания токов нулевой последовательности zscSub
- •1.2.1.10Активизация поперечной блокировки CrossBlock
- •1.2.2Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты устройства ret 670
- •1.2.2.1Активизация функции pdif
- •1.2.2.2Начальный тормозной ток EndSection1
- •1.2.2.3Начальный дифференциальный ток срабатывания IdMin
- •1.2.2.4Тормозной ток конца второго (первого наклонного) участка EndSection2
- •1.2.2.5Коэффициент торможения второго (первого наклонного) участка SlopeSection2
- •1.2.2.6Коэффициент торможения третьего (второго наклонного) участка SlopeSection3
- •1.2.2.7Проверка чувствительности дифференциальной защиты с торможением
- •1.2.2.13Активизация функции дифференциальной защиты по обратной последовательности NegSeqDiffEn
- •1.2.2.14Активизация функции контроля цепей тт OpenCnEnable
- •1.3Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности трансформатора (автотрансформатора)
- •1.3.1Краткое описание функции ref
- •1.3.2Активизация функции ref
- •1.3.3Начальный дифференциальный ток срабатывания Idmin (IdMin)
- •1.3.4Угол срабатывания roa (roa)
- •1.4Максимальная токовая защита трансформатора
- •1.4.1Расчет параметра срабатывания максимального измерительного органа тока
- •1.4.2Расчет параметра срабатывания минимального измерительного органа напряжения
- •1.4.3Расчет параметра срабатывания измерительного органа напряжения обратной последовательности
- •1.4.4Расчет выдержки времени
- •1.4.5Выбор параметров срабатывания органа направленности
- •1.4.6Порядок расчета параметров срабатывания максимальной токовой защиты
- •1.5Максимальная токовая защита стороны нн автотрансформатора
- •1.6Токовая защита нулевой последовательности трансформатора со стороны вн
- •1.6.1Расчет параметра срабатывания измерительного органа тока нулевой последовательности
- •1.6.2Расчет выдержки времени
- •1.7Защита от перегрузки трансформатора (автотрансформатора)
- •1.7.1Расчет максимального измерительного органа тока
- •1.7.2Расчет выдержки времени
- •1.8Контроль и защита изоляции вводов 500 (750) кВ автотрансформатора
- •1.9Устройство резервирования при отказе выключателя трансформатора (автотрансформатора)
- •1.10Пример расчета и выбора параметров защиты двухобмоточного трансформатора на базе устройства ret 521
- •1.10.1Исходные данные
- •1.10.2Проверка обеспечения цифрового выравнивания (масштабирования) токов плеч защищаемого трансформатора
- •1.10.3Проверка обеспечения требований к трансформаторам тока в схемах дифференциальной токовой защиты
- •1.10.4Параметрирование данных об аналоговых входах и о защищаемом трансформаторе
- •1.10.4.1Параметрирование данных об аналоговых входах
- •1.10.4.2Параметрирование данных о двухобмоточном трансформаторе
- •1.10.4.3Параметрирование данных об устройстве рпн
- •1.10.5Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты
- •1.10.5.1Активизация функции difp
- •1.10.5.2Начальный дифференциальный ток срабатывания Idmin
- •1.10.5.3Номер тормозной характеристики CharactNo
- •1.10.5.4Проверка чувствительности дифференциальной защиты
- •1.10.5.5Ток срабатывания дифференциальной отсечки Idunre
- •1.10.7Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты нулевой последовательности
- •1.10.7.1Активизация функции ref
- •1.10.7.2Начальный дифференциальный ток срабатывания Idmin (IdMin)
- •1.10.7.3Угол срабатывания roa
- •1.11Пример расчета и выбора параметров срабатывания защиты автотрансформатора 220 кВ на базе устройства ret 670
- •1.11.1Исходные данные
- •1.11.2Проверка обеспечения цифрового выравнивания (масштабирования) токов плеч защищаемого автотрансформатора
- •1.11.3Проверка обеспечения требований к трансформаторам тока в схемах дифференциальной токовой защиты
- •1.11.4Параметрирование данных об аналоговых входах и о защищаемом ат
- •1.11.4.1Параметрирование данных об аналоговых входах
- •1.11.4.2Параметрирование данных об автотрансформаторе
- •1.11.4.3Параметрирование данных об устройстве рпн
- •1.11.5.4Тормозной ток конца второго (первого наклонного) участка EndSection2
- •1.11.5.5Коэффициент торможения второго (первого наклонного) участка SlopeSection2
- •1.11.5.6Коэффициент торможения третьего (второго наклонного) участка SlopeSection3
- •1.11.5.7Проверка чувствительности дифференциальной защиты
- •1.11.5.8Ток срабатывания дифференциальной отсечки IdUnre
- •2Защиты шунтирующих реакторов
- •2.1Краткое описание микропроцессорных устройств защиты производства ооо «абб Силовые и Автоматизированные Системы», используемых для шунтирующих реакторов
- •2.1.1Устройство защиты ret 521
- •2.1.2Устройство защиты ret 670
- •2.2Продольная дифференциальная токовая защита
- •2.2.1Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты устройства ret 521
- •2.2.1.1Активизация функции difp
- •2.2.1.2Начальный дифференциальный ток срабатывания Idmin
- •2.2.1.3Номер тормозной характеристики CharactNo
- •2.2.1.4Проверка чувствительности дифференциальной защиты
- •2.2.1.10Активизация поперечной блокировки CrossBlock
- •2.2.2Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной защиты устройства reт 670
- •2.2.1.5Ток срабатывания дифференциальной отсечки Idunre
- •2.2.1.6Алгоритм блокировки дифференциальной защиты по второй гармонике StabByOption
- •2.2.1.7Параметр срабатывания блокировки дифференциальной защиты по второй гармонике i2/i1ratio
- •2.2.1.8Параметр срабатывания блокировки дифференциальной защиты по пятой гармонике i5/i1ratio
- •2.2.1.9Активизация функции вычитания токов нулевой последовательности zscSub
- •2.2.2.1Активизация функции pdif
- •2.2.2.2Начальный тормозной ток EndSection1
- •2.2.2.3Начальный дифференциальный ток срабатывания IdMin
- •2.2.2.8Ток срабатывания дифференциальной отсечки IdUnre
- •2.2.2.9Параметр срабатывания блокировки дифференциальной защиты по второй гармонике i2/i1ratio
- •2.2.2.10Параметр срабатывания блокировки дифференциальной защиты по пятой гармонике i5/i1ratio
- •2.2.2.11Активизация поперечной блокировки CrossBlockEn
- •2.2.2.12Режим работы блокировок по форме волны и по второй гармонике sotfMode
- •2.2.2.13Активизация функции дифференциальной защиты по обратной последовательности NegSeqDiffEn
- •2.2.2.14Активизация функции контроля цепей тт OpenCnEnable
- •2.3Поперечная дифференциальная токовая защита
- •2.4Токовая защита нулевой последовательности
- •2.4.1Расчет параметров срабатывания тзнп
- •2.4.1.1Расчет параметров срабатывания первой ступени тзнп, включенной со стороны линейных вводов
- •2.4.1.2Расчет параметров срабатывания второй ступени тзнп, включенной со стороны выводов к нейтрали
- •2.4.2Расчет параметров срабатывания тнзнп
- •2.4.2.1Расчет параметров срабатывания первой ступени тнзнп
- •2.4.2.2Расчет параметров срабатывания второй ступени тнзнп
- •2.5Контроль изоляции вводов шунтирующего реактора
- •2.6Устройство резервирования при отказе выключателя
- •2.7Пример расчета параметров срабатывания защиты шунтирующего реактора на базе ret 521
- •2.7.1Исходные данные
- •2.7.2Проверка обеспечения цифрового выравнивания (масштабирования) токов плеч защищаемого шунтирующего реактора
- •2.7.3Проверка обеспечения требований к трансформаторам тока в схемах дифференциальной токовой защиты
- •2.7.4Параметрирование данных об аналоговых входах и о защищаемом шунтирующем реакторе
- •2.7.4.1Параметрирование данных об аналоговых входах
- •2.7.4.2Параметрирование данных о шунтирующем реакторе
- •2.7.5Расчет и выбор параметров срабатывания продольной дифференциальной токовой защиты
- •2.7.5.1Активизация функции difp
- •2.7.5.2Начальный дифференциальный ток срабатывания Idmin
- •2.7.5.3Номер тормозной характеристики CharactNo
- •2.7.5.4Проверка чувствительности дифференциальной защиты
- •2.7.7Расчет и выбор параметров срабатывания кив
- •2.7.8Расчет и выбор параметров срабатывания тзнп
- •2.7.8.1Расчет и выбор параметров срабатывания первой ступени тзнп
- •2.7.8.2Расчет и выбор параметров срабатывания второй ступени тзнп
- •2.7.9Перечень выбранных параметров защитных функций
- •3Защита шин
- •3.1Краткое описание микропроцессорных устройств защиты производства ооо «абб Силовые и Автоматизированные Системы», используемых для шин
- •3.1.1Устройство защиты шин red 521
- •3.1.2Устройство защиты шин reb 670
- •3.2Дифференциальная токовая защита шин
- •3.2.1Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты устройства red 521
- •3.2.1.1Начальный дифференциальный ток срабатывания Diff Oper Level (dol)
- •3.2.1.2Контроль исправности вторичных цепей тт
- •3.2.1.2.1Алгоритм быстродействующего обнаружения разрыва
- •3.2.1.2.2Алгоритм медленного обнаружения разрыва во вторичной цепи тт
- •3.2.1.2.3Дифференциальный ток срабатывания быстродейтсвующего алгоритма функции контроля вторичных цепей тт Open ct Level (octl)
- •3.2.2Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной защиты устройства reв 670
- •3.2.2.1Расчет и выбор параметров избирательного органа
- •3.2.2.1.1Активизация функции избирательного органа
- •3.2.2.1.2Начальный дифференциальный ток срабатывания DiffOperLev
- •3.2.2.1.3Режим работы выхода отключения избирательного органа DiffTripOut
- •3.2.2.1.4Длительность импульса выходного отключающего сигнала избирательного органа tTripHold
- •3.2.2.1.5Параметры чувствительного дифференциального органа (SensDiffOper, SensOperLev, SensInBlock)
- •3.2.2.1.6Параметры органа контроля исправности токовых цепей (SlowOctOper, FastOctOper, octOperLev, tSlowOct, octReleaseLev)
- •3.2.2.1.7Параметры органа контроля дифференциального и входного токов (IdAlarmLev, tIdAlarm, IinAlarmLev)
- •3.2.2.2Расчет и выбор параметров пускового органа
- •3.2.2.2.1Активизация работы пускового органа CheckZoneSup
- •3.2.2.2.2Начальный дифференциальный ток срабатывания пускового органа OperLevel
- •3.2.2.2.3Коэффициент торможения тормозной характеристики пускового органа Slope
- •3.3Пример расчета параметров срабатывания защиты шин 110 кВ на базе red 521
- •3.3.1Исходные данные
- •3.3.2Проверка обеспечения цифрового выравнивания токов присоединений
- •3.3.3Проверка обеспечения требований к трансформаторам тока в схемах дифференциальной токовой защиты
- •3.3.4Параметрирование данных об аналоговых входах
- •3.3.5Выбор параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты устройства ret 521
- •3.3.5.1Начальный дифференциальный ток срабатывания Diff Oper Level (dol)
- •3.3.5.2Дифференциальный ток срабатывания быстродействующего алгоритма функции контроля вторичных цепей тт Open ct Level (octl)
- •3.3.6Перечень выбранных параметров защитных функций
- •Список литературы
- •Приложение a Перечни параметров срабатывания функций дифференциальной защиты устройств ret 521, ret 670, red 521 и reb 670
- •Приложение б Параметрирование данных об аналоговых входах и о защищаемом объекте
- •Приложение в Цифровое выравнивание (масштабирование) токов плеч защищаемого объекта
- •Приложение г Требования к трансформаторам тока в схемах дифференциальной токовой защиты
- •Приложение д Проверка чувствительности функции дифференциальной защиты трансформатора (автотрансформатора) в устройствах ret521 и ret670
- •Приложение е Примеры подключения и использования функций устройств ret 521 и ret 670 для защиты трансформаторов (автотрансформаторов)
- •Приложение ж Примеры подключения и использования функций устройств ret 521 и ret 670 для защиты шунтирующего реактора
1.2.1.3Номер тормозной характеристики CharactNo
Номер тормозной характеристики CharactNo дифференциальной токовой защиты выбирается из 5 предложенных (рисунок 1 .1). Необходимо иметь в виду, что номер тормозной характеристики не влияет на параметр срабатывания по дифференциальному току Idmin.
Выбор номера характеристики осуществляется по условию обеспечения несрабатывания при максимальных сквозных токах. Для этого рассчитывается коэффициент торможения по выражению:
, (1.6)
где Iдиф,расч* = Kотс·Kнб,расч·Iторм,расч* – расчетный дифференциальный ток;
Kотс = 1,1 ÷ 1,2 – коэффициент отстройки. Рекомендуется принимать равным 1,15;
Kнб,расч – расчетный коэффициент небаланса, который получают по выражению ( 1 .5). При этом в расчете вместо K'пер необходимо использовать коэффициент K''пер, учитывающий переходный процесс при аварийных токах, больших номинального тока защищаемого трансформатора (автотрансформатора). Значение коэффициента K''пер выбирается по таблице 1 .7;
Idmin – начальный дифференциальный ток срабатывания, полученный в п.1.2.1.2;
Iторм,расч* – относительный тормозной ток, который соответствует току, протекающему через трансформатор (автотрансформатор) при внешнем КЗ. В соответствии с рекомендациями производителя [7] принимается равным 3,0.
Затем по таблице 1 .5 выбирается характеристика с ближайшим большим значением Kторм1 по отношению к расчетному значению коэффициента торможения Kторм,расч*. Номер выбранной тормозной характеристики задается в устройстве при помощи параметра CharactNo.
Таблица 1.7 – Значения коэффициента переходного режима K''пер
Тип защищаемого объекта |
K"пер |
||
ТСН электрических станций и другие понижающие трансформаторы, имеющие в составе нагрузки мощные двигатели напряжением 6 или 10 кВ |
2,5 |
||
Трансформаторы связи и блочные трансформаторы электрических станций |
3,0 |
||
Трансформаторы электрических сетей и автотрансформаторы, не имеющие в составе нагрузки со стороны НН мощных двигателей или синхронных компенсаторов |
Силовые трансформаторы мощностью не более 40 МВА |
со стороны НН нет подключенных токоограничивающих реакторов |
2,0 |
со стороны НН подключены токоограничивающие реакторы |
2,5 |
||
Силовые трансформаторы и автотрансформаторы мощностью 63 МВА и более |
2,5 |
||
1.2.1.4Проверка чувствительности дифференциальной защиты
Проверка чувствительности защиты на наклонных участках характеристики не требуется, т.к. чувствительность будет обеспечиваться всегда. Обоснование этого заключения приведено в п.Д.2 Приложения Д Проверка чувствительности может потребоваться только в тех случаях, когда относительный минимальный ток КЗ составляет менее 1,25. В этом случае расчет рекомендуется выполнять в соответствии с рекомендациями п.Д.1 Приложения Д.
1.2.1.5Ток срабатывания дифференциальной отсечки Idunre
Дифференциальная отсечка является грубым органом без торможения и реагирует на первую гармонику дифференциального тока. Дифференциальная отсечка необходима для повышения быстродействия при больших кратностях тока КЗ в защищаемой зоне.
Параметр срабатывания токового органа дифференциальной отсечки в устройстве обозначается Idunre и задается в процентах от номинального тока с опорной стороны Iном,опор.
При выборе параметра срабатывания Idunre необходимо учитывать два условия:
– обеспечение отстройки от режима броска тока намагничивания;
– обеспечение отстройки от небаланса в режиме максимального тока при внешнем КЗ.
По условию отстройки от режима броска намагничивающего тока параметр срабатывания токового органа дифференциальной отсечки должен приниматься не менее 500 %:
. (1.7)
По условию отстройки от максимального тока небаланса при внешних повреждениях, параметр срабатывания можно находить по выражению
, (1.8)
где Kотс = 1,2 – коэффициент отстройки;
Kнб(1) – отношение амплитуды первой гармоники тока небаланса к приведенной амплитуде периодической составляющей тока, текущего через защищаемый трансформатор (автотрансформатор) при внешнем повреждении (рекомендуемые значения см.ниже);
Iкз,макс* – относительный максимальный ток при внешнем КЗ, который может быть рассчитан по выражению:
, (1.9)
где Iкз,макс – максимальный ток при внешнем КЗ, приведенный к опорной стороне;
Iном,опор – номинальный ток опорной стороны защищаемого трансформатора (автотрансформатора).
В соответствии с [7] для двухобмоточных трансформаторов (в том числе и для трансформаторов с расщепленной обмоткой НН) следует принимать:
Kнб(1) = 0,65 при использовании со всех сторон ТТ с вторичным номинальным током 5 А;
Kнб(1) = 0,55 при использовании со всех сторон ТТ с вторичным номинальным током 1 А;
Kнб(1) = 0,8 при использовании ТТ с различными вторичными номинальными токами (5 А и 1 А).
Для трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов дополнительно необходимо учитывать следующее. Если на сторонах ВН и СН принимаются ТТ с вторичным номинальным током 1 А, а на стороне НН – 5 А, то расчет целесообразно выполнять следующим образом:
– рассматривается режим внешнего КЗ на стороне СН (или ВН) и для этого случая принимается Kнб(1) = 0,55;
– рассматривается КЗ на стороне НН и для этого принимается Kнб(1) = 0,8;
– из двух полученных значений параметра срабатывания принимается наибольшее.
При подключении устройства RET 521 к двум группам ТТ на одном напряжении (здесь не имеется в виду сторона с расщепленной обмоткой НН) следует принимать при внешнем КЗ на указанной стороне Kнб(1) = 0,5.
Параметр срабатывания принимается равным наибольшему значению из двух полученных по выражениям ( 1 .7) и ( 1 .8). Итоговое значение параметра в процентах рекомендуется округлять до десятков.
