/
Author: Щеглов А.И.
Tags: общее машиностроение технология машиностроения электроника электротехника релейная защита электроэнергетика реле
ISBN: 978-5-7782-1938-0
Year: 2012
Text
АНАТОЛИИ
ЩЕГЛОВ
ПОСТРОЕНИЕ СХЕМ
РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЕ
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
А.И. ЩЕГЛОВ
ПОСТРОЕНИЕ СХЕМ
РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
УДК 621. 316. 925 (075.8)
Щ334
Рецензенты:
канд. техн, наук, доцент В.А. Давыдов
канд. техн, наук, доцент Э.И Чекмазов
Работа подготовлена на кафедре электрических станций
для студентов факультета энергетики специальности 140203
Щеглов А.И.
Щ 334 Построение схем релейной защиты: учеб, пособие / А.И. Щеглов. - Новосибирск:
Изд-во НГТУ, 2012.-90 с.
18ВН 978-5-7782-1938-0
Рассмотрены основные принципы построения схем РЗиА. Приведены типовые схемы
УРЗА.
Предназначено для использования при проведении лекционных и практических заня-
тий, выполнения РГР и дипломных проектов. Автор выражает благодарность студентам
А.О. Государкину, П.С. Боженко, Д.А. Скляр, принявшим активное участие в подготовке
рукописи.
I8В^ 978-5-7782-1938-0
УДК 621. 316. 925 (075.8)
© Щеглов А.И., 2012
© Новосибирский государственный
технический университет, 2012
ВВЕДЕНИЕ
Курс «Построение схем релейной защиты» дополняет курс «Релейная защита электроэнер-
гетических систем». Если последний рассматривает принципы действия устройств релейной
защиты и расчет параметров срабатывания реагирующих органов, то первый решает задачу
технической реализации этих принципов с учетом требований ПУЭ [1], различных указаний и
инструкций, ставших результатом накопленного опыта эксплуатации. Иногда этот курс назы-
вают устройствами «Сопряжения релейной защиты с объектом». Так как периодически меняет-
ся элементная база устройств релейной защиты и автоматики, то меняются и средства сопря-
жения. Однако целый ряд принципов выполнения схем остается неизменным.
Большинство устройств релейной защиты и автоматики (РЗиА) в настоящее время выпол-
няется в виде готовых панелей (шкафов) или комплектов. Поэтому одна из основных задач
курса - знакомство с устройствами типовых панелей РЗиА и способами и их подключения к
объекту. Основным средством связи устройства РЗиА с объектом стали цепи тока, напряже-
ния и оперативного тока. Знакомство с особенностями выполнения этих цепей также входит
в задачу данного курса.
В учебниках по курсу «Релейная защита электроэнергетических систем» основное внима-
ние уделяется физическим процессам в электроэнергетических системах, влияющим на пове-
дение РЗиА, обоснованию условий выбора уставок защит, но практически нет схем построения
защит и автоматики. Поэтому у студентов появляются трудности в чтении схем даже типовых
устройств РЗиА. Дать студенту некоторый опыт в чтении схем устройств РЗиА - также задача
рассматриваемого курса.
Отсутствие специального учебника по курсу требует обращения к специальным учебникам
и учебным пособиям, монографиям, руководящим указаниям по релейной защите, а также к
схемам типовых панелей РЗ. Некоторые из схем, взятые из перечисленных источников, приве-
дены в настоящем пособии. Это поможет студенту выполнять контрольные и расчетно-
графические работы. Они могут быть использованы преподавателем как раздаточный материал
при чтении лекций и проведении практических занятий по курсу.
Приведенные в данном пособии схемы ограничены схемами РЗиА объектов 110-220 кВ.
Однако рассмотренные принципы могут быть распространены на схемы РЗиА и установки
сверхвысокого напряжения.
Глава 1
ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ
ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
1.1. НАЗНАЧЕНИЕ ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ [2]
К вторичным цепям относятся устройства и соединяющие их цепи, предназначенные:
для управления коммутационной аппаратурой, измерения электрических параметров, кон-
троля за режимом работы электроустановки, выполнения релейной защиты, автоматики и
сигнализации [1].
Все вторичные цепи в соответствии с их назначением подразделяются на три основных ви-
да: токовые, напряжения и оперативные.
Выполняются вторичные цепи и подключаются к электроустановкам по чертежам-
схемам электрических соединений вторичных цепей. По назначению схемы вторичных це-
пей подразделяются на два вида: принципиальные (полные) и схемы соединений (монтаж-
ные). Принципиальная схема определяет полный состав элементов и связей между ними и
дает представление о принципах работы установки. Монтажная схема показывает соедине-
ния частей установки с помощью проводов, кабелей, а также места их присоединения
(клеммы).
Рис. 1.1. Схема максимальной направленной защиты:
а - совмещенная схема; 6 - разнесенная схема
Все схемы изображаются для электроустановок, находящихся в отключенном состоянии,
двумя способами: совмещенным и разнесенным. В совмещенных схемах все аппараты изобра-
жаются в собранном виде со всеми относящимися к ним обмотками и контактами. В разнесен-
ных схемах цепи тока, напряжения и оперативные цепи изображаются в виде отдельных чер-
тежей.
Сопоставление совмещенного и разнесенного способов изображения схем можно просле-
дить на примере схемы (рис. 1.1) максимальной направленной токовой защиты. Далее рассмат-
риваются особенности выполнения цепей тока, напряжения и оперативных цепей.
1.2. ТОКОВЫЕ ЦЕПИ
Токовые цепи, идущие от трансформаторов тока (ТТ), предназначены для питания токовых
обмоток измерительных приборов (амперметров, ваттметров, счетчиков и др.), токовых обмо-
ток устройств РЗиА, автоматических устройств, обеспечивающих регулирование или контроль
в функции тока (АРВ, АРАМ, ПРА и др.), устройств преобразования переменного тока в по-
стоянный в устройствах выпрямленного оперативного тока.
При построении токовых цепей руководствуются следующими положениями. Все устрой-
ства, получающие информацию о токе одной фазы, подключаются к вторичной обмотке од-
ного ТТ или к вторичным обмоткам нескольких трансформаторов тока (рис. 1.2). При этом
все устройства, подключенные к вторичной обмотке ТТ, должны с ней составлять замкнутый
контур. Число трансформаторов тока, подключенных к реле, может быть сколь угодно боль-
шим (например, в дифференциальной защите сборных шин). Размыкание цепи вторичной об-
мотки ТТ при наличии тока в его первичной обмотке недопустимо, так как оно будет сопро-
вождаться значительным повышением напряжения на выводах вторичной обмотки (до не-
скольких киловольт), что опасно для персонала, изоляции вторичной обмотки ТТ и всей це-
пи. Поэтому в токовых цепях нельзя использовать автоматические выключатели, рубильники
и предохранители.
Рис. 1.2. Пример подключения релейной защиты на ток одной фазы:
а - при наличии одного выключателя на цепь; б - при наличии двух выключателей на цепь
Для обеспечения безопасности персонала в случае перекрытия изоляции между первичной
и вторичной обмоткой в цепях вторичных обмоток трансформаторов тока предусматривается
защитное заземление. Заземление должно осуществляться в одной точке на ближайшей от ТТ
сборке зажимов либо на зажимах трансформатора тока.
Для включения в цепь тока измерительных приборов или реле без отключения первичной
цепи используются специальные измерительные зажимы и испытательные блоки.
На рис. 1.3 показан измерительный разъемный зажим, который включается в токовую цепь.
Винт вкручивается, и через него течет ток. Измерительный прибор подключается к клеммам 1
и 2, после чего винт выворачивается.
Рис. 1.3. Измерительный разъемный зажим
На рис. 1.4 показано устройство испытательного блока (БИ-4), которое предназначено для
подключения устройств релейной защиты и автоматики к вторичным цепям ТТ и трансформа-
торов напряжения (ТН), а также к источникам оперативного тока.
Испытательный блок состоит из основания и крышки. Цепи подключенной цепи подводятся к
основанию. Их замыкание происходит только при вставленной в него крышке. При использова-
нии БИ для подключения токовых цепей основание блока дополняется закорачивающими пла-
стинами, позволяющими перемыкать накоротко цепи тока всех фаз при отключении от них на-
грузки посредством снятия крышки БИ, а в случае необходимости и заземлять их. В качестве
примера использования испытательных блоков в цепях тока приведена схема токовых цепей
дифференциальной защиты шин на рис. 1.5. Испытательные блоки (861-865) устанавливаются
в цепи дифференциального реле и в цепях трансформаторов тока всех присоединений. Для от-
ключения от схемы реле (для его замены или проверки) снимается крышка 861. При этом вто-
ричные токовые цепи всех ТТ закорачиваются. Для отключения от схемы трансформатора тока
любого присоединения снимается крышка его испытательного блока (862-865). При этом
вторичные токовые цепи ТТ закорачиваются и заземляются, поскольку трансформатор тока
отключенного присоединения теряет общую точку заземления. При необходимости измерения
тока в данной цепи рабочая крышка БИ заменяется испытательной с подключенной к ней ап-
паратурой.
1.3. ЦЕПИ НАПРЯЖЕНИЯ
Цепи напряжения, идущие от ТН, служат для питания обмоток напряжения измерительных
приборов, устройств РЗиА, органов контроля наличия напряжения, устройств синхронизации,
блоков питания для преобразования переменного тока в выпрямленный. ТН устанавливаются в
узлах схемы (например, на сборных шинах). Поэтому от одного трансформатора могут питать-
ся обмотки напряжения приборов сразу нескольких присоединений. У каждого ТН имеется две
вторичные обмотки - основная и дополнительная (рис. 1.6). Основная обмотка соединяется в
звезду. Ее выводы А, В, С, И используются для питания цепей защит и измерительных при-
боров фазным и линейными напряжениями. Один из выводов подлежит заземлению (обычно В,
иногда А). Дополнительная обмотка соединена в разомкнутый треугольник и имеет выводы Н,
К, Р, V. Выводы Н и К предназначены для выведения напряжения нулевой последователь-
ности (36о). Выводы I/ и Н (напряжение фазы А) используются для снятия векторной диа-
граммы при проверке рабочим током защит от замыканий на землю.
Рис. 1.4. Испытательный блок типа БИ-4:
а - рабочая крышка; б - основание (разрез и план) испытательного блока; в - испытательная крышка;
г - схема испытательного блока с вставленной испытательной крышкой и подключенным ампермет-
ром; 1 - пластмассовый корпус; 2 - пластмассовая вставка; 3 - контактная пластина; 4 - корпус бло-
ка; 5 - сдвоенные главные контактные пластины; 6 - закорачивающая пластинка; 7 - зажимы для
подключения вторичных цепей от ТТ или ТН или питающих цепей оперативного тока; 8 - зажимы
для подключения устройств защиты и приборов; 9 - ружина; 10 - пластмассовый корпус крышки;
11 - контактные пластины; 12 - зажимы для подключения испытательных схем или измерительных
приборов; 13 - захват крышки
Рис. 1.6. Организация вторичных цепей трансформатора напряжения
Напряжение фазы В (выводы К и Р) используются для синхронизации. Заземлению под-
лежит вывод К. Для подключения цепей к трансформатору напряжения используется рубиль-
ник (5), который создает видимый разрыв при ремонтных работах на ТН (исключается подача
напряжения на вторичные обмотки от постороннего источника). Рубильники не устанавлива-
ются при установке ТН в ячейке КРУ на выкатной тележке.
Для защиты трансформаторов напряжения от всех видов КЗ во вторичных цепях использу-
ются автоматические выключатели (8Р). Отключению не подлежат те выводы, которые зазем-
ляются (выводы В и К на рис. 1.6). Поэтому в цепях обеих обмоток устанавливаются трехпо-
люсные автоматические выключатели (8Р1 и 8Р2). У трансформаторов напряжения, установ-
ленных в сетях с эффективно заземленной нейтралью (110 кВ и выше), на выводах Я и К ав-
томатические выключатели не устанавливают, поскольку КЗ на землю здесь отключается ре-
лейной защитой и длительно существовать 3 Яо не может.
Защита от повреждений самого ТН на напряжениях 6-10 кВ осуществляется с помощью
предохранителей. Перегорание предохранителя в одной из фаз приводит к появлению напря-
жения на выходе разомкнутого треугольника, что вызывает ложное действие защиты от замы-
каний на землю (схемы контроля изоляции). Для контроля целостности предохранителей в
схемах ТН 6-10 кВ используются реле напряжения обратной последовательности (РМФ-1М,
РСН-13)(рис. 1.7).
При перегорании предохранителей в одной или двух фазах реле РНФ-1М срабатывает и
блокирует цепь сигнализации о замыкании на землю и выдает сигнал о неисправности ТН. В
случае исчезновения напряжения во всех трех фазах сигнализацию о неисправности подает ре-
ле напряжения КУ2, включенное на линейное напряжение.
В блокировке от неисправности цепей напряжения нуждаются дистанционные защиты, так
как повреждение цепи напряжения при достаточно большом токе приводит к их ложному сра-
батыванию. Поэтому блокировкой от неисправности цепей напряжения (БН) снабжаются все
типовые панели дистанционных защит.
Рис. 1.7. Контроль исправности цепей трансформаторов напряжения 6-10 кВ
Блокировка построена на базе схемы фильтра напряжения нулевой последовательности
(рис. 1.8). Особенность схемы в том, что в фильтр напряжения нулевой последовательности на-
пряжение одной из фаз (например, фазы А) подается одновременно с двух вторичных обмоток
ТН (основной и дополнительной). С этой целью сопротивление резистора КЗ в фазе А берется
в два раза больше, чем К1 и К2, а на обмотку Б7/' подается ток фазы А от дополнительной об-
мотки ТН, подобранный резистором К4 таким образом, чтобы результирующая МДС обмоток
и УР" равнялась нулю при отсутствии напряжения нулевой последовательности.
При КЗ на землю в сети отсутствие напряжения на вторичной обмотке трансформатора бло-
кировки РГ2 достигается за счет третьей обмотки Б7/", включенной на обмотки ТН, соединенные
в разомкнутый треугольник, которая компенсирует МДС, создаваемую обмоткой Б7/. Компенса-
ция МДС обеспечивается регулированием тока в Б7/" резистором К5. Блокировка сработает и
заблокирует дистанционную защиту при обрыве любого из проводов, связывающих панель за-
щиты с ТН. Она также сработает и при любых видах КЗ в цепях напряжения, за исключением КЗ
фаз В и С. В последнем случае блокировка подействует только после срабатывания защитного
автоматического выключателя во вторичной цепи трансформатора напряжения.
Рис. 1.8. Принципиальная схема устройства блокировки
при неисправности цепей напряжения
В схемах с двумя системами сборных шин цепи напряжения защит всех присоединений по-
лучают питание от ТН, установленного на «своих» шинах. Для взаимного резервирования по-
является необходимость переключать цепи напряжения с одного ТН на другой. Используют
два способа перевода - ручной и автоматический. Пример применения ручного переключения
показан на рис. 1.9.
Здесь 1 и 2 соответственно шинки напряжения I и II систем сборных шин. В нормальном
режиме каждая из этих шинок получает питание от ТН, установленного на «своих» шинах. При
выводе в ремонт любого ТН питание шинок напряжения каждой из системы шин можно пере-
вести на другой трансформатор напряжения. Для этого используются переключатели (8ТП-
8X4). При этом шиносоединительный выключатель фК1 должен быть включен.
На рис. 1.10 приведена схема автоматического переключения вторичных цепей ТН с по-
мощью вспомогательных контактов разъединителей. При включенном разъединителе ф8 2 ли-
нии цепи напряжения защиты и приборов через вспомогательные контакты этого разъеди-
нителя подключены к шинкам напряжения II системы шин. При переводе линии ИТ на I сис-
тему шин включается разъединитель ф81, а разъединитель ф82 отключается. При этом все
цепи напряжения защит и приборов переводятся с ТУ2 на ТУ1.
Рис. 1.9. Схема ручного переключения вторичных цепей ТН в РУ с двумя сис-
темами шин:
1 - шинки напряжения I системы шин; 2 - шинки напряжения II системы шин;
3 - к измерительным приборам и другим устройствам I системы шин на ЦЩУ
(или ГЩУ); 4 - к измерительным приборам и другим устройствам II системы шин
на ЦЩУ (илиГЩУ)
Рис. 1.10. Схема автоматического переключения вторичных цепей
шинных ТН с помощью вспомогательных контактов разъединителей
в ГРУ 6-10 кВ
Шины ТН
I системы шин
Р81
К<2812
К(281
К<28.-11
КО811
КО82
КЦ812
К
а
Я. а
Я Я
(282
082
082
о
-1К(?811 г
КЦ82 2
'еуга
ЕУ1.В
ЕУ1.С
ЕУ1.Я
ЕУ1.Н
ЕУГ.К
ЕУ1.Г
КО82*.
Разъедини-
тельные
зажимы
ЕУ1.А
ЕУ1.В
ЕУ1.С
!Л'1.\
ЕУ1.Н
ЕУ1.К
ЕУ1.и
кц81 (ЖАЖА
р 9
Л р [С |У |ярц7
Цепи напряжения защи-
ты, автоматики и дру-
гих устройств линии
Рис. 1.11. Схема автоматического переключения вторичных цепей шинных транс-
форматоров напряжения в электроустановках 35 кВ и выше с помощью реле-
повторителей:
а - цепи постоянного тока реле-повторителей вспомогательных контактов шинных разъеди-
нителей; 6 - вторичные шинки ТН и переключение цепей напряжения на данной линии
На линиях 110 кВ и выше, подключенных к двойной системе сборных шин, цепи напряже-
ния переключаются с помощью контактов реле-повторителей положения шинных разъедини-
телей (рис. 1.11). В этой схеме имеется четыре реле-повторителя: КС>81 и КР811 реле поло-
жения разъединителя Р§1 I системы шин, Кф82 и КР812 реле положения разъединителя
ф82 II системы шин. Размыкающие контакты КСЭ811 и Кф812 включены в цепи обмоток
реле повторителей во избежание недопустимого объединения вторичных цепей ТН I и II сис-
темы шин.
Разводку вторичных цепей ТН необходимо выполнить так, чтобы сумма токов этих цепей в
каждом кабеле была равна нулю. Для выполнения этой задачи предусматриваются прокладка в
одном кабеле трех фазных и нулевого проводов от основной обмотки ТН до релейного щита и
прокладка в одном кабеле проводов от дополнительной обмотки. Для прокладки следует ис-
пользовать четырехжильные кабели в металлической оболочке, заземленной с обоих концов.
1.4. ЦЕПИ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
Цепи оперативного тока используются для управления коммутационными аппаратами, пита-
ния оперативных цепей релейной защиты и автоматики, выполнения всех видов сигнализации.
Существует три вида оперативного тока: постоянный, переменный и выпрямленный.
1.4.1. ИСТОЧНИКИ ПОСТОЯННОГО ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
На электрических станциях и крупных подстанциях предусматривается создание разветвлен-
ной сети постоянного оперативного тока, питающейся от аккумуляторных батарей. На крупных
электростанциях и подстанциях напряжения 500 кВ и выше устанавливают по две и более бата-
реи. На рис. 1.12 показана принципиальная схема постоянного тока подстанции 110-220 кВ при
наличии одной аккумуляторной батареи [3].
Аккумуляторная батарея (АБ) через автоматический выключатель 8Р1 и рубильники 81 и 82
подключена к двум секциям сборных шин постоянного тока (ШП). От этих секций питаются
группы основных потребителей постоянного тока: шины управления (ШУ), цепи соленоидов
включения, сеть аварийного освещения и др. К этим же шинам подключены под зарядные уст-
ройства, компенсирующие саморазряд АБ и обеспечивающие питание нагрузки постоянного то-
ка в нормальном режиме работы подстанции. На рис. 1.12 из всех перечисленных устройств по-
казаны только две секции шин управления: I ШУ (ЕС1) и II ШУ (ЕС2). Все описанные устройст-
ва находятся в специальном помещении, которое носит название щита постоянного тока (ЩПТ).
От секций ШУ ЩПТ через автоматы 8Б2 и 8БЗ по кабельным линиям запитаны две секции
шинок управления распределительного устройства ЕС1 и ЕС2. От этих шин управления через
индивидуальные автоматические выключатели (8Е4-8Е11) получают питание схемы управления
всех выключателей распределительного устройства (РУ), оперативные цепи защит всех элемен-
тов, схемы УРОВ и др. В задачу проектирования схемы вторичных цепей подстанции входит оп-
тимальное распределение этих цепей между секциями ЕС1 и ЕС2, сводя к минимуму вероят-
ность неотключения КЗ при повреждении цепей оперативного тока, сопутствующем КЗ в пер-
вичной цепи (см. главу 2).
1.4.2. СХЕМЫ ВЫПРЯМЛЕННОГО ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
Выпрямленный оперативный ток применяют на подстанциях, на которых по техническим
или экономическим причинам нецелесообразно использовать аккумуляторные батареи, а из-за
наличия выключателей с электромагнитными приводами или сложных устройств релейной за-
щиты невозможно применять источники переменного тока. Это, как правило, двухтрансформа-
торные понижающие подстанции с высшим напряжением 110-220 кВ, а в ряде случаев 35 кВ.
Питание оперативных цепей осуществляется от специальных блоков питания тока (БПТ) и на-
пряжения (БПН), работающих параллельно на стороне выпрямленного напряжения (рис. 1.13).
Рис. 1.12. Схема питания оперативным постоянным током цепей защит
и управления выключателями на подстанции 110-220 кВ
В нормальном режиме выпрямленное напряжение обеспечивает блок напряжения БПН, а
при КЗ - либо токовый блок БПТ, либо оба БПТ и БПН. Блоки питания выполняются таким
образом, чтобы напряжение на их выходе поддерживалось достаточно стабильным [4]. В БПТ
стабилизация осуществляется за счет применения промежуточных насыщающихся трансфор-
маторов (ТЫ) и феррорезонансных стабилизаторов (Ь, С). БПН может использоваться без ста-
билизирующего устройства - тогда он представляет собой трехфазный промежуточный транс-
форматор с выпрямительным мостом на выходе. Однако нестабилизированный БТН применя-
ют обычно при небольшой мощности нагрузки оперативных цепей и для питания схем сигна-
лизации, чтобы разгрузить остальные блоки питания. Для питания оперативных цепей защиты
обычно используются стабилизированные блоки питания типа БПНС, дополненные ферроре-
зонансными стабилизаторами напряжения. При наличии полупроводниковых устройств РЗиА
на выходе блоков питания используют дополнительные сглаживающие фильтры, устраняющие
пульсацию выпрямленного напряжения.
Рис. 1.13. Принципиальная схема блоков питания БПТ
и БПН
При наличии на подстанции выключателей с электромагнитным приводом для питания их
электромагнитов включения используются силовые выпрямительные устройства (116), под-
ключаемые к секции собственных нужд. Промышленностью выпускаются такие устройства
типа УКП (устройство комплектного питания), которые содержат выпрямительное устройство
и накопитель энергии - мощный электромагнит, подключенный параллельно электромагниту
включения выключателя. Накопитель предназначен для питания электромагнита включения
при включении его в условиях КЗ, т. е. при пониженном напряжении сети.
Для получения бесперебойного питания со стороны переменного тока блоки напряжения
(116V) подключаются к разным секциям шин собственных нужд, а токовые блоки питания
(ПСА) - к трансформаторам тока разных силовых трансформаторов (рис. 1.14). Со стороны
выпрямленного тока все блоки питания БПНС и БПТ объединяются.
Принципиальная схема питания оперативных цепей на выпрямленном токе показана на
рис. 1.15. Для надежного питания цепей управления при возникновении замыкания на вы-
водах блока напряжения выходные цепи блоков 116У1 и 116У2 разделены диодами (см.
узел Б).
-380 В
вн
БИЛ
(ЕНАН
БТТГ21
УПК1 (ЩИ)
Рис. 1.14. Схема подключения устройств выпрямленного
тока на двухтрансформаторной понижающей подстанции
I секция
От цепей ТТ
трансформатора Т1
|Ц(ЗА11 |Ц(ЗА2] |Ц(ЗАЗ|
1 Узел А
В схему заряда
конденсаторов
От СОА
Щит собственных нужд
ПО2
= 220 В
|цСгУ11
уки
уме
Образование шинок ЕН и питание
цепей сигнализации
КЕУ ^Ц6гУ4^
Узел А
II секция
-380 В
От цепей ТТ
трансформатора Т2
ПОУ2
1=220 В
[ц(ЗаТ] [цСгА2~| |Ц(ТАЗ~|
,, Узел А
В схему заряда
конденсаторов
Узел Б
= 220 В
7-----------
На щит управления к шинкам ЕС В КРУ 6-10 кВ к шинкам ЕС
Рис. 1.15. Схема питания оперативных цепей на выпрямленном токе
От СОУ
Узел Б
1.4.3. ПИТАНИЕ ОПЕРАТИВНЫХ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ
При отсутствии на подстанции аккумуляторной батареи и недостаточной мощности ТН пи-
тание устройств РЗиА и цепей управления и сигнализации может быть осуществлено от сети
собственных нужд. При этом отдельные группы оперативных цепей могут питаться непосред-
ственно переменным током или через выпрямительные устройства (блоки питания). Для по-
вышения надежности работы оперативные цепи должны питаться как минимум от двух транс-
форматоров, а напряжение должно быть стабилизировано.
На рис. 1.16 показана схема питания оперативных цепей переменным током от двух секций
щита собственных нужд. Питание осуществляется через блок АВР и стабилизатор Т8У. От
шин переменного тока питаются шинки управления ЕС и сигнализации ЕН. Шины выпрямлен-
ного напряжения питаются от блока питания 116У. К ним подключены блокировки разъеди-
нителей всех распределительных устройств.
Щит собственных нужд:
КЕТ
Рис. 1.16. Схема питания оперативных цепей на переменном токе
Питание электромагнитов включения выключателей с электромагнитными приводами (если
они есть) осуществляют от выпрямительных устройств 1161 и 1162, подключенных к разным
секциям щита собственных нужд.
Глава 2
СПОСОБЫ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ
ОТКЛЮЧЕНИЯ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ
В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
2.1. СПОСОБЫ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ [3]
Короткое замыкание (КЗ) в электрических сетях устраняется отключением высоковольтно-
го выключателя (выключателей) посредством воздействия на него устройства релейной защи-
ты. Поэтому КЗ может быть не устранено в двух случаях: при отказе релейной защиты и при
отказе выключателя. В соответствии с ПУЭ на каждом элементе сети устанавливаются две за-
щиты - основная и резервная, каждая из которых воздействует на отключение выключателя
защищаемого объекта. Резервная защита отключает выключатель в случае отказа срабатывания
или неработоспособности основной. Такой способ резервирования называется ближним резер-
вированием защиты.
В случае отказа выключателя КЗ может быть отключено смежным выключателем, нахо-
дящимся в этом же распределительном устройстве. Для выполнения этой задачи в РУ 110 кВ
и выше ПУЭ предусматривает специальное устройство, которое называется устройством ре-
зервирования отказа выключателя (УРОВ). Вместе с ближним резервированием защит УРОВ
образуют систему ближнего резервирования.
ПУЭ предусматривает еще и дальнее резервирование защиты, при котором в случае отказа
срабатывания (или неработоспособности) защиты или отказа выключателя поврежденного
элемента КЗ ликвидируется действием защит элементов, смежных с поврежденным, на отклю-
чение выключателей этих элементов. Дальнее резервирование можно подразделить на два ви-
да: местное и удаленное. В первом случае КЗ ликвидируется действием защит и выключателей,
установленных на той же подстанции, на которой произошел отказ срабатывания защиты или
отказ выключателя. Во втором случае резервная защита и выключатели находятся на других
подстанциях. Местное резервирование по сравнению с удаленным в большинстве своем обла-
дает большей чувствительностью, но не позволяет устранить КЗ при отказе источника посто-
янного оперативного тока (если он единственный).
Совокупность защит, предназначенных для дальнего резервирования при КЗ на смежном
элементе, составляет систему дальнего резервирования. Реализацию различных способов ре-
зервирования можно рассмотреть на примере схемы участка сети, показанного на рис. 2.1.
КЗ в точке К1 должно отключаться выключателями 06 и 011, на которые действуют защи-
ты 4 и 9. При отказе основной защиты 4" выключатель 06 отключается резервной защитой
4" (ближнее резервирование защиты). При отказе выключателя 06 и наличии в РУ 220 кВ
подстанции В УРОВ КЗ устраняется посредством отключения выключателей 03, 07, 09.
В случае отказа УРОВ в данном распределительном устройстве КЗ устранится системой
дальнего резервирования - отключением выключателей 01, 02, 010 (удаленное дальнее
Рис. 2.1. Пример участка сети
резервирование) и ()7, ф8 (местное дальнее резервирование). Дальнее резервирование - бо-
лее простой и дешевый способ резервирования, который не требует дополнительных уст-
ройств (резервной защиты и УРОВ), но он имеет принципиальные недостатки: большой объ-
ем отключений, большую выдержку времени и трудности с обеспечением чувствительности.
Таким образом, каждый факт срабатывания системы дальнего резервирования можно рас-
сматривать как дополнительно нанесенный ущерб энергосистеме по сравнению с условием,
когда КЗ устранено с помощью устройств ближнего резервирования. Этот факт определяет
основное направление развития релейной защиты - совершенствование и внедрение уст-
ройств ближнего резервирования, уменьшение тем самым потребности в срабатывании уст-
ройств дальнего резервирования. В перспективе роль последнего должна сводиться к нулю.
ПУЭ уже сейчас позволяет в ряде случаев не иметь полного дальнего резервирования при на-
личии ближнего резервирования, если это связано со значительным усложнением защиты или
технически невозможно. К таким случаям относятся КЗ за трансформаторами, на
реактированных линиях, в конце длинного смежного участка линий 6-35 кВ. Допустимо
также не учитывать редкие режимы работы.
2.2. СПОСОБЫ БЛИЖНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ЗАЩИТ
Все возможные способы ближнего резервирования защит в зависимости от эффективности
можно разделить [3]: на наиболее полное, полноценное у\ условно-ближнее резервирование.
Наиболее полным ближним резервированием защит называют такое выполнение двух от-
дельных защит элемента, при котором отказ срабатывания одной из защит не приводит к до-
полнительным потерям по сравнению со случаем нормального функционирования обеих за-
щит, а одновременный отказ их маловероятен. Под дополнительными потерями понимается
увеличение времени устранения КЗ или дополнительные (неселективные) отключения в сети.
При таком способе ближнего резервирования предполагается наличие двух основных быстро-
действующих защит, дублирование их цепей тока и напряжения, каналов связи, источников
питания. Используются разные трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, аккумуля-
торные батареи, отдельные электромагниты отключения выключателей. Считается целесооб-
разным выполнение защит на разных принципах.
От 8Р2
К трансформаторам
или линиям
Рис. 2.2. Упрощенные структурные схемы защиты линий 110-220 кВ при на-
личии отдельной основной защиты
До последнего времени данный способ ближнего резервирования находил применение за
рубежом на ВЛ сверхвысокого напряжения. В настоящее время он признан целесообразным и
для наших сетей напряжения 500 кВ и выше. Сейчас нашими отечественными заводами вы-
ключатели выпускаются с дублированными электромагнитами отключения. Такой способ ре-
зервирования при наличии УРОВ позволяет рассматривать вопрос об отказе от дальнего резер-
вирования или хотя бы о существенном снижении требований к нему.
Полноценным ближним резервированием считается такое выполнение двух отдельных
защит, при котором в случае отказа одной из них обеспечивается селективное отключение
поврежденного элемента, кроме случаев полного отказа постоянного тока на объекте (рабо-
тает дальнее резервирование) и отказа электромагнита отключения выключателя (работают
УРОВ). При этом совпадение отказов двух защит маловероятно. Чтобы исключить сопутст-
вующие отказы двух защит, необходимо, как и при наиболее полном резервировании, выпол-
нять защиты на разных принципах. Например, в качестве основной применить высокочастот-
ную защиту с включением измерительных органов на токи и напряжения обратной последо-
вательности, а в качестве резервной - ступенчатые защиты: дистанционную от между фазных
КЗ и токовую направленную защиту нулевой последовательности от замыканий на землю.
Каждая из защит включается на отдельные сердечники ТТ, а цепи постоянного тока основной
и резервной защит включаются через отдельные автоматические выключатели. Цепи отклю-
чения должны действовать через разные выходные реле и, если есть такая возможность, дей-
ствовать на разные электромагниты отключения. Однако в большинстве случаев пока у вы-
ключателя имеется один электромагнит отключения, существует один источник оперативно-
го постоянного тока, а цепи напряжения питаются от общего трансформатора напряжения.
Данный способ резервирования у нас в стране в прежние годы широко применялся на линиях
330-500 кВ. В настоящее время считается целесообразным использовать его при выполнении
всех защит линий напряжением 110-220 кВ.
Упрощенные структурные схемы построения защиты ВЛ 110-220 кВ при наличии отдель-
ной основной защиты показаны на рис. 2.2.
Условно-ближним резервированием принято называть такое выполнение системы из двух
защит, при котором в случае отказа в срабатывании одной из них обеспечивается отключение
поврежденного элемента, но в некоторых случаях при этом возможно неселективное отключение
смежных элементов сети. Такую ситуацию можно, например, получить, если с целью экономии
разделить на два комплекса одну полную ступенчатую защиту, поделив между ними разные сту-
пени. Так, в модернизированной ЭПЗ 1636М в первый комплекс включили I и II ступени дистан-
ционной защиты и IV (резервную) ступень ТЗНП, а во второй - III (резервную) ступень дистан-
ционной защиты и I, II, III ступени ТЗНП. Как и при полноценном резервировании, разделены
цепи переменного тока и оперативного тока, выходные цепи отключения. Но при некоторых по-
вреждениях, сопровождающихся отказом одной из защит, не избежать неселективного отключе-
ния смежного участка. Так, например, при близком симметричном КЗ и отказе первого комплек-
са во втором комплекте сработает III ступень дистанционной защиты. Однако в данной ситуации
раньше сработает II ступень защиты смежного участка и отключит его. В данном случае ближнее
резервирование подменяется (подстраховывается) дальним.
2.3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ
С УЧЕТОМ СЛУЧАЕВ ОБЩЕГО ОТКАЗА ПОСТОЯННОГО ТОКА
Как следует из рис. 2.2, питание оперативным током любой защиты на подстанции 110—
220 кВ, как и схемы управления выключателями, осуществляется через отдельные автоматы. Это
исключает сопутствующие отказы защит и выключателей при повреждении цепей оперативного
тока в защите или схеме управления выключателями какого-либо объекта. Однако, как показы-
вает опыт эксплуатации, обеспечить селективное отключение автоматов не всегда удается. Так,
например, в схеме рис. 1.12 при КЗ на линии 1, спровоцировавшем КЗ и в цепи оперативного то-
ка его основной защиты, должен отключиться автомат 8Е4, но по указанной выше причине мо-
жет отключиться автомат питающей кабельной линии 8Е2. Это приведет к обесточиванию пер-
вой секции шин управления ЕС1. Поэтому целесообразно цепи оперативного тока резервной
защиты этого присоединения подключить ко второй секции шин управления ЕС2. Так это и сде-
лано на схеме рис. 1.12. Из этих же соображений схему управления выключателем и схему
УРОВ целесообразно подключать к разным секциям шин управления. Однако при использова-
нии в РУ централизованного УРОВ возникает вопрос: как распределить между секциями ШУ
основные защиты, резервные защиты и схемы управления выключателями других присоедине-
ний? Эта задача решается индивидуально применительно к каждому РУ. Так, наличие несколь-
ких линий с использованием на них высокочастотных защит в качестве основных нецелесооб-
разно их оперативные цепи подключать к одной секции ШУ, так как это может привести к оста-
новке ВЧ-передатчиков сразу на нескольких линиях. Последнее приведет к отключению их вы-
ключателей на противоположных концах. В такой ситуации правильным будет чередование под-
ключения к секциям шинок управления основных и резервных защит. Однако это может привес-
ти к одновременному отказу выключателя и УРОВ (т. е. к функционированию системы дальнего
резервирования).
2.4. ДАЛЬНЕЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ В СЕТЯХ 110 кВ И ВЫШЕ
Эффективность устройств, обеспечивающих дальнее резервирование, оценивается двумя
параметрами:
• чувствительностью к КЗ в конце зоны дальнего резервирования;
• потерями от его функционирования.
Последнее исходит из того, что дальнее резервирование всегда ущербно, т. е. сам факт его
функционирования характеризуется дополнительными потерями для энергосистемы. Успеш-
ность его определяется тем, насколько понесенный ущерб минимален.
Влияние этих двух признаков на эффективность дальнего резервирования в зависимости от
конкретных условий функционирования может быть различным. В некоторых случаях оно
считается достаточно эффективным: если в подавляющем числе случаев обеспечивается тре-
буемая чувствительность, а в результате его действия маловероятны тяжелые последствия. На-
пример, в радиальных сетях с односторонним питанием.
В других случаях, например, резервная защита автотрансформатора может оказаться эф-
фективной только после разделения шин (рис. 2.3). Здесь резервные защиты первого и второ-
го автотрансформаторов, обеспечивая дальнее резервирование при КЗ на линиях (К1), полно-
стью обесточат распределительное устройство, если предварительно не подействуют на от-
ключение междушинного (секционного) выключателя фЗ.
Однако при наличии полноценного ближнего резервирования защит линий и УРОВ в РУ
110 кВ можно допустить недостаточную чувствительность резервной защиты АТ при КЗ, на-
пример, в конце какой-то линии.
Возникает вопрос: а как часто в энергосистемах не выполняется требование чувствительно-
сти резервных защит в режиме дальнего резервирования? Статистика конца 1980-х годов пока-
зала [3], что в сетях 110-220 кВ у защит от междуфазных КЗ она обеспечивалась в 50 % случа-
ев, у ТНЗНП - в 80 %. В сетях 330-500 кВ соответственно 90 и 95 %. В настоящее время при
переходе на более совершенные характеристики процент чувствительных дистанционных
защит должен увеличиться. Однако проблема чувствительности в режиме дальнего резервиро-
Рис. 2.3. Дальнее резервирование, выполненное защи-
тами автотрансформаторов
вания в современных энергосистемах до конца не решена. Это связано и с наличием еще боль-
шого количества защит предыдущих поколений, а иногда с невозможностью обеспечить чувст-
вительность даже современными устройствами. ПУЭ допускает оценивать чувствительность
устройств дальнего резервирования в каскадном режиме.
2.5. ОБЛАСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ
• Линии 110 кВ с односторонним питанием, удаленные от крупных источников. В таких
сетях часто экономически выгоднее использовать дальнее резервирование (ступенчатые защи-
ты используются в качестве основных).
• В сетях старого поколения защит, где еще не внедрены УРОВ. При отказе выключателя
КЗ может быть устранено только с помощью устройств дальнего резервирования.
• Наличие ближнего резервирования и УРОВ еще не исключает отказов устранения КЗ, на-
пример, при выведении из работы одной защиты и отказе другой или при одновременном отка-
зе выключателя и УРОВ. Хотя это и маловероятно, но в ответственных сетях с целью снижения
числа неотключенных КЗ целесообразно сохранить дальнее резервирование. К тому же это не
приводит к заметному удорожанию объекта. Особенно это относится к сетям 330-500 кВ и се-
тям, прилегающим к электрическим станциям.
Таким образом, из предыдущего видно, что обосновать необходимость дальнего резервиро-
вания можно практически всегда. Но обязательно ли оно? ПЭУ применительно к сетям 110—
220 кВ допускает при наличии ближнего резервирования не обеспечивать дальнего резервиро-
вания, если это требует достаточно сложных мероприятий или технически невозможно.
Очевидно, что по мере внедрения мероприятий по улучшению ближнего резервирования,
внедрения более современных защит, накопления опыта по их эксплуатации будут и в даль-
нейшем снижаться требования к дальнему резервированию.
В настоящее время основной проблемой при его внедрении стала недостаточная чувстви-
тельность устройств к КЗ в конце зоны дальнего резервирования.
2.6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К КЗ
В ЗОНЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ В СЕТЯХ 110 кВ И ВЫШЕ [3]
• Повысить чувствительность резервных ступеней ТЗНП можно посредством отстройки
тока срабатывания не от /нв при КЗ за понижающим трансформатором, а от /НБ в рабочем
режиме, согласуя их по времени с резервными защитами от междуфазных КЗ [4].
• Повышение чувствительности дистанционных защит обеспечивается переходом на более
совершенные характеристики реле сопротивления в микропроцессорных шкафах.
• При наличии параллельных линий мероприятием, повышающим чувствительность в ре-
жиме дальнего резервирования, может оказаться включение резервных защит как от между-
фазных КЗ, так и от однофазных КЗ на сумму токов двух линий.
• В ряде случаев для повышения чувствительности могут быть использованы защиты с об-
ратной направленностью (рис. 2.4). Здесь в комплекте 3 в качестве резервной защиты использу-
ется защита обратной направленности (от линии к шинам). Чувствительность этой защиты к КЗ
на линии АВ значительно выше, чем защит 4 и 5, предназначенных для обеспечения дальнего ре-
зервирования при КЗ на этой линии. Правда, в этом случае используется местное дальнее резер-
вирование.
• Для повышения эффективности дальнего резервирования часто бывает целесообразным
резервные защиты на питающих узловых подстанциях предварительно заводить на отключение
междушинных (секционных) выключателей (рис. 2.3).
Рис. 2.4. Использование резервной защиты обратной
направленности
Рис. 2.5. Схема электрической сети 110 кВ
Следует отметить, что решать проблему повышения чувствительности устройств, обеспе-
чивающих дальнее резервирование, следует совместно с устройствами ближнего резервиро-
вания. Часто выходит, что внедрять более совершенное устройство ближнего резервирования
целесообразнее, чем реконструировать несколько устройств дальнего резервирования. На-
пример, для схемы сети, изображенной на рис. 2.5, где защиты линий 1, 2, 3 не способны
обеспечить чувствительность при КЗ в конце длинной линии Л7, целесообразно на этой ли-
нии установить защиту, обеспечивающую полноценное ближнее резервирование и УРОВ на
шинах, чем повышать чувствительность защит 1, 2 и 3.
Глава 3
ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАЩИТ
ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЛИНИЙ 110-220 кВ
В настоящее время в современных российских электрических системах можно встретить
панели (шкафы) релейной защиты сразу трех поколений. Защиты выпуска 1960-1970-х годов
выполнены на базе электромеханических реле. Это панели ЭПЗ-1636, ЭПЗ-1643, ЭПЗ-1644,
ДФЗ-201. Многолетний опыт эксплуатации показал их высокую надежность, однако последние
годы наблюдается увеличение потока их отказов из-за физического старения.
Ко второму поколению можно отнести шкафы защит, выполненных на базе микроэлектро-
ники, выпуск которых был освоен в 1980-х годах. Применительно к ВЛ 110-220 кВ - это пане-
ли ШДЭ-2802, ПДЭ-2802, БРЭ-2802. В конце 1990-х годов выпуск защит на интегральных
микросхемах был прекращен из-за перехода на микропроцессорные устройства релейной за-
щиты (УРЗ).
Микропроцессорные УРЗ позволили не только оптимизировать характеристики защит, но
и более органично вписать их в общую микропроцессорную систему управления энергосис-
темой. В настоящее время внедряются как наши отечественные, так и зарубежные шкафы
микропроцессорных защит. Среди российских производителей лидирующее место занимает
ООО НПП «ЭКРА» (Чебоксары) [5], специализирующееся на выпуске шкафов защит станци-
онного оборудования (серии ШЭ1100) и подстанционного оборудования, включая защиты
ВЛ, сборных шин, трансформаторов и автотрансформаторов (серии ШЭ2607). В этих защитах
сохранены традиционная российская идеология построения и опробованные многолетним
опытом эксплуатации основные технические требования. Это в большинстве случаев и опре-
деляет выбор типа защит как при новом проектировании, так и при модернизации схем под-
станций в пользу шкафов НПП «ЭКРА».
3.1. ПАНЕЛЬ СТУПЕНЧАТЫХ ЗАЩИТ ВЛ 110-220 кВ ЭПЗ-1636
Панель включает в себя трехступенчатую дистанционную защиту, снабженную устройст-
вом блокировки при качаниях и устройством блокировки при неисправностях цепей напря-
жения, четырехступенчатую направленную токовую защиту нулевой последовательности,
двухрелейную токовую отсечку [6]. Для обеспечения ближнего резервирования все перечис-
ленные защиты разделены на два комплекса. В состав первого входят I и II ступени дистан-
ционной защиты с устройством блокировки от качаний и неисправностей цепи напряжения и
IV ступень ТЗНП. В состав этого комплекса входит также трехфазное реле тока, являющееся
пусковым органом УРОВ. Второй комплекс включает в себя III ступень дистанционной
защиты, I, II и III ступени ТЗНП и токовую отсечку. Схема цепей тока и напряжения общих
комплексов показана на рис. 3.1. При использовании панели в качестве единственной
Рис. 3.1. Схемы цепей тока и напряжения панели ЭПЗ-1636
Рис. 3.2. Выходные цепи панели ЭПЗ-1636
комплексы подключаются к цепям тока, напряжения и оперативного тока как две независи-
мые защиты (по схеме рис. 2.2). При наличии отдельной основной защиты ВЛ (высокочас-
тотной) комплексы объединяются в одну ступенчатую резервную защиту. Для этого на пане-
ли используется специальный промежуточный клеммник (П1-П7). Оба комплекса имеют
свои выходные промежуточные реле, которые выдают независимо сигналы на отключение
выключателя (выключателей) и пуск устройства УРОВ. Выходные цепи панели показаны на
рис. 3.2.
3.2. ПАНЕЛЬ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ
ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ 110-220 кВ ТИПА ДФЗ-201 [7]
Принцип действия защиты основан на сравнении фаз токов по концам защищаемой линии.
Для этой цели используется ток, полученный от комбинированного фильтра токов прямой и
обратной последовательности (Д + К12). Сравнение фаз токов осуществляется с помощью
высокочастотных сигналов, которыми обмениваются приемопередатчики, установленные по
концам защищаемой линии. Пусковой орган содержит устройство фильтр-реле, реагирующее
на комбинацию токов обратной и нулевой последовательности (К212 + К0/10). Этот орган со-
держит два реле: первое, действующее на пуск передатчика, и второе- отключающее,
действующее на отключение выключателя (1РП и 2РП на рис. 3.4).
К
прием-
нику
2-ЗПР
2-4ПР
111 осп
Рис. 3.3. Цепи органа сравнения фаз панели ДФЗ-201
Для действия при симметричных КЗ используются реле тока (1РТ и 2РТ на рис. 3.4) и реле
сопротивления, действующие только на отключение. Управление работой передатчика осуще-
ствляется через орган манипуляции, который состоит из комбинированного фильтра (Д + К12,
2-ТФМ, 2-257' и 2-252") промежуточного трансформатора (2-ТМ), конденсатора (2-11 С),
сопротивления (2-26Г) и стабилизаторов напряжения (2-1 СТ и 202СТ).
Орган сравнения фаз подключен на выход приемника и содержит поляризованные реле
2-ЗРП и 2-4РП, выпрямленные мосты 2-ЗВ и 2-4В, трансформаторы 2-ТС и 2-ТО (рис. 3.3).
3.3. ШКАФ ДИСТАНЦИОННОЙ И ТОКОВОЙ ЗАЩИТ
ТИПА ШДЭ-2802 (2801) [8]
Начиная с 1980-х годов отечественные производители освоили выпуск панелей релейной
защиты на базе интегральных микросхем. Это позволило улучшить характеристики защит и
существенно уменьшить нагрузку на трансформаторы тока и напряжения. На смену панели
ступенчатых защит ЭПЗ-1636 стал выпускаться шкаф ШДЭ-2801, который по составу и
структуре элементов практически ей аналогичен [8]. Панель ШДЭ-2802 содержит дополни-
тельный резервный комплект, состоящий из двухступенчатой дистанционной защиты и двух-
ступенчатой ТЗНП. Это позволяет при использовании одного шкафа защиты обеспечить пол-
ноценное ближнее резервирование, включив основной и резервный комплекты по схеме
рис. 2.2. Схема подключения цепей тока и напряжения основного комплекта шкафа ШДЭ-
2802 показана на рис. 3.5, резервного комплекта - на рис. 3.6. Выходные цепи шкафа приве-
дены на рис. 3.7. При включении линии через два выключателя в шкафу необходимо уста-
навливать второе реле тока УРОВ.
о
К шимм ПО-220г I
I
Рис. 3.4. Цепи тока и напряжения панели ДФЗ-201:
а - поясняющая схема; б - схема цепей переменного тока
862
|_ __ 1Як
————————
Н оХ4° __Л Х39
К обмотке ТН, И оХ42 с Х4.
соединенной <
в “разомкнутый К О Х44 г Х43
треугольник” ч
М ЛХ32 г Х31
К обмотке ТН, В _ Х34 хзз
соединенной V
в “звезду” С ЛХ36 .V Х35
0 Х38 ' о —с Х37
10
2 1
4 3
6 „... 5
—«-»—
$63
4_ .. 3
—«-»—
6 .... 5
--«-«г—
8 7
10 9
2^-
НН
2^1
А2-ХТЗ
31., •
__________НН
I АЗ-ХТ12I—?—1
I
Рис. 3.5. Цепи тока и напряжения основного комплекта шкафа ШДЭ-2802
Рис. 3.6. Цепи тока и напряжения резервного комплекта шкафа ШДЭ-2802
Ак\
1 Схема управ- ления выклю- чателя линии
К1Л.1 33
5 7 1 2.41 1
КЬЗА 33
5 7 Р9, РИ , Р109, РШ
Схема УРОВ
К1Л.З Р39 , Р139
1 121) 6 8 1 1 245 Р9, РИ , Р109, РШ
КЬЗ.З Р39 , Р139
"6^“ 8“ "" КЕ^ = АЗ + Е1 | 24о I 1 1 1
111
Р5
Г — — —1 4СЛ, 6СЛ (ЗСЛ, 5СЛ) - 05
= АЗ + Е/ Схема защиты
4СЛ,6СЛ (ЗСЛ,5СЛ)-013 параллельной линии
Ак\
От основ- ного комп- лекта Цепи отключения выключателя
От резерв- ного комп- лекта
От основ- ного комп- лекта Цепи пуска УРОВ
От резерв- ного комп- лекта
Реле тока УРОВ
В цепь ускорения защиты нулевой послед-ти
Реле выходные Цепи оперативного тока основного комплекта
Реле указа- тельное «Срабат. защиты»
Реле указа- тельное «Неиспр. защит»
Рече выходные Цепи оперативного тока резервного комплекта
Реле указа- тельное «Срабат. защиты»
Реле указа- тельное «Неиспр. защит»
Ак\
Рис. 3.7. Окончание
Резервные
контакты
выходных
реле основного
комплекта
Резервные
контакты
выходных
реле
резервного
комплекта
Остановка
миллисекундо-
мера
3.4. ПАНЕЛЬ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ
С ВЧ-БЛОКИРОВКОЙ ПДЭ-2802 [9]
Эта панель относится к поколению защит, выполненных на базе микроэлектронной тех-
ники, и предназначена для замены дифференциально-фазной защиты ВЛ 110-220 кВ
ДФЗ-201. Панель включает в себя фильтровую направленную защиту с ВЧ-блокировкой от
несимметричных КЗ и направленную дистанционную защиту с ВЧ-блокировкой от симмет-
ричных КЗ. Эта панель используется в качестве основной быстродействующей защиты ВЛ
при использовании в качестве резервной защиты шкафа ШДЭ-2801. Цепи переменного тока и
напряжения панели приведены на рис. 3.8. Переключатель 8А2 позволяет переводить цепи
напряжения на другой ТН или при наличии двойной системы сборных шин с обходной на
другую схему организации цепей напряжения (СОЦН). Выходные цепи защиты приведены на
рис. 3.9.
А
В
С
к
к
н
I*
А
В
С
и
к
н
и
Целы ток» и напрямик»
$63
Х29
XX
Х24
Х25
ХМ
Х27
ХИ
Х32
ХЗЗ
Х54
XX
XX
ХЭ7
Рис. 3.8. Цепи переменного тока и напряжения панели ПДЭ-2802
Рис. 3.9. Выходные цепи панели типа ПДЭ-2802
3.5. ШКАФЫ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ЗАЩИТ ЛИНИЙ
НПП «ЭКРА» ТИПА ШЭ2607
Эти шкафы отечественного производства в последнее время нашли широкое применение для
защит ВЛ 110-220 кВ, а также автотрансформаторов и понижающих трансформаторов. В этих
шкафах сохранена традиционная российская идеология построения защит и в то же время ис-
пользован опыт зарубежных фирм, в частности формы характеристик срабатывания реле сопро-
тивления. Переход на микропроцессорные устройства позволяет при расчете уставок менять не
только размеры характеристик срабатывания, но и их конфигурацию. Кроме того, один и тот же
микропроцессор позволяет выполнять функции не только релейной защиты объекта, но и авто-
матики управления высоковольтных выключателей, повторное включение, а также УРОВ. Это
значительно сокращает размеры щита управления и адаптирует схему автоматического управле-
ния элементами сети к общей схеме компьютерного управления энергосистемой.
Серия шкафов для защиты ВЛ напряжения 110-220 кВ включает в себя:
• ШЭ2607-081 - ШЭ2607-086 - дифференциально-фазная высокочастотная защита линии
(аналог панели ДФЗ-201);
• ШЭ2607-031 - направленная защита ВЛ с высокочастотной блокировкой (аналог панели
ПДЭ-2802);
• ШЭ2607-011021 - ступенчатая защита ВЛ и автоматики управления выключателями;
• ШЭ2607-011 - резервная защита ВЛ и автоматика управления выключателем;
• ШЭ2607-021 - ступенчатая защита ВЛ;
• ШЭ2607-013 - защита ВЛ и автоматика управления обходным выключателем.
Схемы цепей переменного тока и напряжения, а также схемы подключения внешних цепей пере-
численных шкафов показаны на рис. 3.10-3.16. Организация подключения данных шкафов к источ-
никам тока, напряжения и постоянного оперативного тока, а также связей между используемыми в
защите шкафами должна удовлетворять требованию полноценного ближнего резервирования релей-
ной защиты (схемы рис. 2.2). Надо учесть, что шкафы, выполняющие функцию управления выклю-
чателями (ШЭ2607-011, ШЭ2607-013), позволяют иметь отдельные выходы на два электромагнита
отключения выключателя. Поэтому целесообразно цепи отключения через эти электромагниты за-
питывать через отдельные автоматические выключатели и от разных секций шин управления.
ктн
ОбЦ*4И
К ШОН
301
V/ хх'
А 1 Х5 О «1 Тб 77 XX3
Х2 О 77 XX*
о-— г а1„ 77 чч*
х з о ЧЧ 10 77 ххэ
« г О г «и 77 XX 11
XX /V
802
хч Л- 2уу хх’
о Г 77 XX*
ЧЧ — 77 XX 5
77
XX /V
3(33
2 XX хх’
г ‘ I/-/ 77 хх’
_..Г| чч 77 5
я и Х27О—1 в ✓✓ XX 7
чч /V
5(34
2 ✓✓ XX 1
М Я4 О ЧЧ 4 77 X/ XX»
Х14 О ЧЧ 6 « 77
О ЧЧ * 77 77 XX'
XX 77
805
хэо о 2 XX XX 1
4 Гб 'Й3
О ЧЧ 6 еУ 77
чч -^4 77
Е1
БЭ2704Х/011(012)
Х1:3 У У 3-
Х1:4
Х1:7
Х1:8
Х1:11
Х1:12
Х1:19
Х1116
Х1:19 ф '<МЙ
Х1:20
Х1:1 ] и»
Х1:2
XI.5
Х1:6
Х1:9
Х1:10
Х1:13 ] ЦНИ
Х1;14
Х1:17
Х1:18
Рис. 3.10. Схема цепей переменного тока и напряжения
шкафа ШЭ2607-011(021)
Е2
-ЕС'
•ЕС1
Х1Э Х2 3 ।
^Х12
1x1 1 Х2 1 (
хзо
Х31
Х32
хзз
Х34
Х35
ЗАЭ
1. “Слепое АПВ’
г.пвк^ы'
3 • “Линия*
3 *11 нгм КС*
♦220 61
Х42 О
Зл~ "Запрет ал 0 от
Х41
Е1
220 81
ЗА10 1
БЭ2704У011|У012)
Х8 2
Х8 4
О Х50
КОТ
-----ЕРЭ
Сьвм сигнализации'
Бгстиосвка вспючентя Х48 О— —
А
Обесточивание
0*402
РН минимальное от ШОН
КОТ
222-В 5А1С2
Х29
Пуск УРОВ от защит
Х36
Х4Э
8А2 -ДЗ'
ЗАЗ'УРОВ'
270 81
22001
Рсжрв
5А9 'Реиимм АПВ*
'* I 'А 1-2_______
|-220 01
— — ЕГ7
220 В1
Сигнал ВЧТО На1
Резерв
Низка: давление элегаза
Х45
Х46
Мал завод пружин
КОС Х37
0ДЗШ
220 91
Неисодаанссть цепей
оперативного тока
Блокирсака пуска
АПВ от АЧР
Пуск УРОВ
комплекта А2
Пуск УРОВ
04 зациты
Пуск ПАА
Е1
Осветительная
лампа
В УРОВ
комплекта А2
В УРОВ 04
защиты
8А4 ТОКСвАЯ
I ОТСЕЧКА'
Блокировка вкл и отел
(элегаз вытек)
контактов
5А9“АПВ‘
Пукх УРО9 от ДЗШ
8А1 -ТНЗНП'
8А5 'КОМПЛЕКТ АГ* 1н-
5*3 'АПВ2*
220 В1
Х21
Х22
Х2 3
Х2 4
Х2 5
Х26
Х2 7
Х2 8
Х29
Х2 Ю
Х7 11
X? 12
х: 13
Х.~ 1а
Х2 15
Х2 16
ХЗ 1
>32
ХЗО
ХЗ 10
ХЗ 1-
ХЗ 12
ХЗ 13
ХЗ 14
ХЗ 15
>•
хе •
Х4 2
Х4 3
X ' а
ха *
Х4 6
Х4 7
Х4 8
Х4 1
Х4 10
Х4 11
ха т?
ха 13
Х4 14
ха те
Х4 16
Х5 1
Х5 2
Х51
т.п г
ХЙ5
хп?
хе -о
Х611
ХС 12
хе 13
хе -4
X ’ 1
х? 2
Х7 3
Х7 4
Х7 5
Х76
Х7 7
х’ а
Х7 11
Х7 12
Х7 13
Х7 14
Х7 '5
Х7 16
хе и
хе 12
Х813
хе 14
Х8 16
Х91
Х106
Х96
Х111
ХВЗ
Х85
ХЯ9
Резерв
♦22081
— ЕР5
эмо!нэме
Котрольный
•иход
-220 91
Х99 0 Х106 О <ОС2 коса 0X114 О Х115
Х104 0 кссз 0X119
Х101 0 К1 1 О X116
ХЮ2О ' К1?' О Х117
Х103О '“К1Р* О Х113
Х93 О К2 1 0X108
Х94 О 1 10^5 0X109
Х104АО 2* 1о^в 0X119 А
К31
Х95 О—0X110
К34
Х95А О—^4—ОХ 110А
Остаиса 94
передатчика
Отключение шик
через ДЗШ
Запрет агв
пиит ОТ УРОВ
В цепь контактора
ЭМО1 и ЭМВ
0 цепь контактом
ЭМО2
Рис. 3.12. Схема входных и выходных цепей шкафа ШЭ2607-011
Рис. 3.13. Организация цепей отключения и включения выключателя шкафа ШЭ2607-011 (013)
-ЕС1 г Ь Х1 3 Х2.3
"Н 1 Х1.2
♦ЕС1 < 1 XI.1 Х2 1 1
Е1
ЗАВ 1
зП I
ХЭО
Х31
Х32
ХЗЗ
Х34
О Х29
Пуск УРОВ от защит
Пуск УРОВ от ДЗШ
<Х- БЭ2704У021 ♦о-
Х8 2 —- — . _ Х8 4
220В1 8А8 2
____1
8А1 ‘ТНЗНГГ
2_ 4 I 4
8А2 "ДЗ" '
! 2 А 1 4
? 1
ВАЗ "УРОВ" ।
( 2 А | 4
ЗА4 ТО" '
4 I 4
8А5 "Комплект А2" 1
А I 4
▼ 1
"Съем сигнализации'
КОТ
КОС (инверсный) Х38 О— —
+220 В1
К2»
К2Й
Из
К5Я
К5 '
10
Х42
-220 В1
Х8 11
Х8 12
Х2 1
Х22
Х2:3
К-38
Х47
Х50
Х53
Х62
Х54
Х63
Х69
Х59
Х70
Х64
Х55
Х65
Х57
Х67
Х58
Х68
Х6 1
Х6 2
Х6 3
Х6.4
Х6 5
Х6 6
Х6:7
Х6:8
Х69
Х6 Ю
Х6 11
Х612
Х6 13
Х6 14
Х615
Х6 16
Отключение
через ЭМО1
Пуск ПАА
Х2 4
Х25
Х2 6
Х2 7
Х2:8
Х2 9
Х2 10
Х2 11
Х2.12
Х2 13
Х2 14
Х2 15
Х2 16
Х3:1
Х3.2
ХЗЗ
ХЗ 4
ХЗ 5
Х3:6
Х3 7
Х3 8
Х3 9
ХЗ 10
ХЗ 11
ХЗ 12
ХЗ 13
ХЗ 14
Х315
Х3:16
Х4 1
Х42
Х4 3
Х44
Х4 5
Х4 6
Х4 7
Х48
Х4.9
Х4 10
Останов ВЧ
передатчика
Пуск УРОВ
комплекта А1
Запрет АПВ
выключателя
Сигнал ВЧТО Ыя1
Сигнал ВЧТО №2
Отключение
системы шин
Запрет АПВ
шин от УРОВ
Х7 1
Х72
Х73
Х7 4
Х75
Х7.6
Х7:7
Х7.8
Х79
Х7 'О
Х7 11
Х712
Х7 13
Х7 14
Х7.15
Х7 16
Х87
Х90
АРПТ (ст
Сигнал ВЧТО №1
Сигнал ВЧТО №2
Сигнал ВЧТО №3
5Д6 "Оперативное
з ускорение Д3~
5Д-Оперативное
3 ускорение ТНЗНП'
+220 В1
РН Мб и КОС ларал линии
Х42В
Контроль напряжения
на линии
КОС ШСВ
5А11
"Ускорение от защи’ь
параллельной линии"
1 - "Выведен ШСВ"
2 - "Выведано"
3-"В работе ШСВ"
12 |
13 *
14 |
15
с
16 |
1
1
17
18 |
19 I
20 ।
г
21 I
Резерв
Резерв
Отключение
через ЭМО2
Х45
Рис- 3.14. Схема входных и выходных цепей шкафа ШЭ2607-021
Сигнал ВЧТО №3
АРПТ II ст
К защите
параллельной линии
Пуск УРОВ
ВЧ защиты
Контрольный
выход
Рис. 3.15. Схема подключения внешних цепей к шкафу ШЭ2607-031 (один выключатель на присоединение)
Рис. 3 16. Схема подключения внешних цепей к шкафу ШЭ2607-031 (даа выключателя на присоединение)
Шкафы, действие защит которых может переводиться на разные выключатели (линейный и
обходной), снабжаются специальными переключателями в выходных цепях (021, 031, 081).
Пример такой схемы приведен на рис. 3.15. В настоящее время фирма «ЭКРА» выпускает
шкафы, адаптированные к разным первичным схемам электроустановки (ШЭ2607-082 -
ШЭ2607-086). Они отличаются коммутационной аппаратурой в цепях тока, напряжения и в
выходных цепях.
Шкаф ШЭ2607-013 отличается от ШЭ2607-011 тем, что позволяет задавать уставки ступен-
чатых защит нескольких линий с возможностью их переключения при переводе на обходной
выключатель.
Глава 4
ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ ЗАЩИТ
СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
И АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ
Типовые схемы релейной защиты силовых трансформаторов и автотрансформаторов с
высшим напряжением 110-220 кВ и автотрансформаторов с высшим напряжением до
500 кВ приведены и описаны в руководящих указаниях по релейной защите (выпуск
№ 13а) [10].
В настоящем пособии приведены примеры схем защит понижающих трансформаторов
(рис. 4.1) и автотрансформаторов (рис. 4.2), а также краткие описания входящих в них защит.
Эти схемы могут быть использованы для проведения аудиторных практических занятий по
курсу. При самостоятельном изучении курса следует пользоваться руководящими указания-
ми по релейной защите. Эти указания служат материалом, которому должны следовать про-
ектные институты и эксплуатационные организации для максимального применения типо-
вых, наиболее совершенных и проверенных опытом решений. Несмотря на то что они разра-
ботаны применительно к защитам, выполненным на электромеханических реле, эти рекомен-
дации в абсолютном большинстве случаев остаются в силе и применительно к современным
защитам, выполненным на базе микропроцессорных терминалов. Однако широкие возможно-
сти микропроцессорной техники позволили не только существенно улучшить характеристики
устройств релейной защиты трансформаторов, облегчить их расчет уставок, но и усовершен-
ствовать схему управления. Микропроцессор взял на себя не только функции релейных за-
щит, но и функции схем управления выключателем, автоматики регулирования напряжения,
УРОВ, АПВ и АВР.
4.1. ЗАЩИТЫ СИЛОВЫХ ПОНИЖАЮЩИХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
Типовые схемы понижающих подстанций обычно включают в себя два трансформатора,
находящихся постоянно в работе. Питание осуществляется со стороны высшего напряжения, а
на подстанциях с трехобмоточными трансформаторами возможно питание и со стороны сред-
него напряжения. На среднем напряжении такие трансформаторы могут работать как раздель-
но, так и параллельно. На стороне низшего напряжения 6-10 кВ - работа всегда раздельная. На
стороне высшего напряжения трансформаторы имеют устройство автоматического регулиро-
вания напряжения (АРН), на стороне среднего - регулирование без возбуждения (ПБВ). При-
мер схемы релейной защиты понижающего двухобмоточного трансформатора с расщепленной
обмоткой низшего напряжения приведен на рис. 4.1.
К обходной
системе
тин НО 228*в
к~
К максима омой нюха-
бай защите с пуском
нащмжеиицзощигпе . _
лт ггЛТЛЮНГ!, ЯЛЯО О
ратеяыим приборам
Н дирхреренциалаюи
защите
трансформатора
}
К мансимахый тою-
6м защите с орехам
ох.
ТАЗ
юоряжемы, занщте л л
от псреепзки, реле * °
тою лба 1<~ <
иизме- у - <
лри&раег-
'ициалзюй г, - .
ТАЧ
цлпе
трансформатора
Тсекция
а?
г
Т б-юнв
03
Рис. 4.1. Схема релейной защиты понижающего двухобмоточно-
го трансформатора 110-220 кВ с расщепленной обмоткой низ-
шего напряжения:
а - поясняющая схема; б - цепи переменного тока; в - цепи напряжения;
г - цепи оперативного постоянного тока и выходные цепи; д - цепи
сигнализации
Мсксиналмая
текоЗея
зашшпе
с лускем
напряжения,
установленная
на сторонс В н
Аифяррмщи-
алана»
защита
и
реле тока
УЮВ
От транфОрна/пора жмряжяния
1сетш1 шин 6-ЮнВ
ПуСМбой
Орган
напряжения
От трансферматоря пааряксния
1 тп/1м/ ш/п 6-Ю кВ
Рис. 4.1. Продолжение (см. также с. 46 и с. 48)
Пусковой
орган
напряжения
ГакЙал
та
РПН
К502
5X2
КПЗ
КАМ
Я2
АК1
КП
МГ2
>- К5С!
От защит* пт
ЗтЛ*к занн-
К0М1ЯХ В КРУ
6-Юкв
ки
,Л» 5X1 о.
А/4
АХ!
ш
ш
кп
КАН2 I ‘~1
В13
Дор^ерекци
альная
защита
Т 7
' —!
_ )о Г2МЛ«!^
пз 1
5хз КЧ. Г \касг$
МГ?3
К16
-*''6 ,_______
_____Г лшз!
ЙА^ !
^КАВ |
ЛТЗ П*74
Вныйниа
прсмеху-
тсчнте
реле
ви
м/Мя-
тения_______
Максимазыюз
тм/1ая
защита е
пуасм
напряжная,
1/саякЛтм*ая
час тун* ВН
МаксЯноШМ
талоне
защиты
с щеми
мпряжечия
на
тЛетЬениях
к секциям
шин 6-ЮкВ
Т5
^КА7
еК
Ш
К1.2
К11
К12
На отхксче-
лие Ьшмча-
теля(И
Навякмле-
ние Лзпм-
чаюем 02
_^ки
кя*м<Ю-ПМ(Ы)
5X5
Х/й
ПЕП
Защита от
перегрузки
КУШ
> Н0-22М
Рис. 4.1. Окончание (см. также с. 46 и с. 47)
КС2 |
^гр7
лз л»/**-
Ние/ькло-
чатемОЗ
От залил
ПЩ&ЗЛС'
засяюми
(КИС *№
565
«-о
___________
3 1
—гг^---------
^г~-жас23Л
1 С_______
!^6г~'касзй
На сити
.Указатель рере
не юдшт^
Газавая
защита
трак^срма-
____тпк____
Перегрузка
Ин.сКкЛтстГ~
цмес‘ меяияиЗ-
4Й2.-
ксс.
шин
секши
шин
6-Ояв
Основной защитой трансформатора от междуфазных КЗ, коротких замыканий на землю со
стороны сети с эффективно-заземленной нейтралью и от развивающихся витковых КЗ служит
продольная дифференциальная защита (ПДЗ) с торможением. Она охватывает обмотки транс-
форматора, его выводы и ошиновку между трансформаторами и выключателями в РУ. Если на
высоком или среднем напряжении трансформатор подключен через два выключателя, то зона
ПДЗ ограничивается трансформаторами тока, встроенными в вводы трансформатора, а для за-
щиты ошиновки используется отдельная дифференциальная защита с торможением.
Резервная защита - максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напря-
жению. На двухобмоточном трансформаторе токовый измерительный орган подключается к
группе трансформаторов тока со стороны источника питания, а пусковые органы по напря-
жению - к трансформаторам напряжения на секции сборных шин низкого напряжения.
У трехобмоточных трансформаторов и трансформаторов, работающих с расщепленной об-
моткой низкого напряжения (или питающих две секции шин низшего напряжения через сдво-
енный реактор), дополнительно устанавливают комплекты резервной защиты со стороны ка-
ждого ввода. Пуск по напряжению этих комплектов осуществляется от трансформаторов на-
пряжения той секции, которую питает этот ввод. При этом пуск по напряжению комплекта со
стороны источника питания осуществляется одновременно от всех пусковых органов со сто-
рон питаемых секций среднего и низшего напряжений.
У трехобмоточных трансформаторов при наличии источника питания со стороны среднего
напряжения (например, со стороны секции, питаемой вторым трансформатором) со стороны
высокого напряжения устанавливается одноступенчатая защита нулевой последовательности,
которая предназначена для резервирования отключения КЗ на землю на шинах 110-220 кВ и на
питающих линиях, а также для резервирования основной защиты трансформатора. Защита
подключается к трансформатору тока, включенного в цепь заземленной нейтрали. Если у одно-
го из трансформаторов в нормальном режиме работы нейтраль не заземлена, то защита второго
трансформатора первоначально действует на отключение трансформатора с разземленной ней-
тралью. Это выполняется для того, чтобы не допустить работу трансформатора с изолирован-
ной нейтралью на участке сети 110 кВ с замыканием на землю одной фазы.
Максимальная токовая защита от перегрузки выполняется с использованием тока одной фа-
зы и действует с выдержкой времени на сигнал. У трехобмоточного трансформатора с одно-
сторонним питанием защита от перегрузки выполняется со стороны высшего и низшего на-
пряжения. При наличии у двухобмоточного трансформатора расщепленной обмотки низшего
напряжения защита включается на ток каждой ветви.
На всех трансформаторах предусматривается газовая защита с возможностью перевода дей-
ствия отключающего контакта на сигнал. Кроме того, отдельное газовое реле устанавливается
в отсеке РПН.
4.2. ЗАЩИТА ПОНИЖАЮЩИХ АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ
На подстанциях могут быть установлены один или два автотрансформатора, при наличии
двух - оба находятся в работе. Пример схемы защиты автотрансформатора на базе электроме-
ханического реле приведен на рис. 4.2.
4.2.1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ЗАЩИТЫ
В качестве основной защиты используется ПДЗ с торможением с током срабатывания,
меньшим номинального тока автотрансформатора. При достаточной чувствительности защита
охватывает помимо самого автотрансформатора и ошиновки, соединяющие его с РУ всех
напряжений. Однако при наличии со стороны высшего или среднего напряжений более одного
выключателя на цепь зона действия ПДЗ ограничивается трансформаторами тока, встроенными
в вводы автотрансформатора, а для защиты ошиновки используется отдельная дифференци-
альная защита с торможением. При наличии распределительного устройства и линейного доба-
вочного трансформатора на стороне низшего напряжения применяется дифференциальная за-
щита цепей низшего напряжения. Применение дополнительных дифференциальных защит по-
зволяет не только повысить чувствительность защит автотрансформатора и добавочного
трансформатора, но и в случае необходимости выполнять АПВ ошиновки.
4.2.2. ГАЗОВАЯ ЗАЩИТА И РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ
Газовая защита автотрансформатора, реагирующая на повреждения внутри бака, выполня-
ется с двумя контактами, действующими на отключение и сигнал.
Газовые реле, реагирующие на повреждения в контактном объеме РПН, действуют на от-
ключение. При выполнении РПН с помощью трехфазного устройства, расположенного в об-
щем объеме, используется реле давления, действующее на отключение.
4.2.3. ТОКОВАЯ ЗАЩИТА ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
И МАКСИМАЛЬНЫЕ ТОКОВЫЕ ЗАЩИТЫ С ПУСКОМ ПО НАПРЯЖЕНИЮ
Токовая защита обратной последовательности используется для резервирования отключе-
ний несимметричных внешних КЗ на сторонах высшего и среднего напряжений, а также для
резервирования основных защит автотрансформатора (дифференциальных и газовых). Защита
устанавливается на стороне высшего напряжения и питается от трансформаторов тока, встро-
енных в вводы высшего напряжения автотрансформатора. В сторону одного из напряжений
(где выдержки времени резервных защит меньше) защита, направленная в другую сторону,
действует как ненаправленная. Поскольку цепи напряжения ОНМ питаются от ТН на стороне
высшего напряжения, при отключении выключателя автотрансформатора с данной стороны
направленность защиты устраняется. Это дает возможность сработать ей на отключение авто-
трансформатора при КЗ между автотрансформатором и выключателем. В дополнение к токо-
вой защите обратной последовательности для действия при трехфазных КЗ предусматривается
максимальная токовая защита с минимальным пуском напряжения в однофазном исполнении.
Для резервирования основных защит стороны низшего напряжения 6-10-35 кВ предусмот-
рена максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напряжению, присоединен-
ная к трансформаторам тока, встроенным в автотрансформатор со стороны низшего напря-
жения.
При наличии на стороне низшего напряжения сдвоенного реактора, питающего две секции
сборных шин, устанавливаются в ветвях ввода дополнительные максимальные токовые защиты
с комбинированным пуском по напряжению. Эти защиты с первой выдержкой времени дейст-
вуют на отключение выключателей ввода, со второй - на выходные промежуточные реле за-
щиты автотрансформатора.
4.2.4. ТОКОВЫЕ ЗАЩИТЫ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
ОТ ВНЕШНИХ КЗ НА ЗЕМЛЮ
Эти защиты устанавливаются на стороне высшего и среднего напряжения и подключаются
к трансформаторам тока, встроенным в вводы автотрансформатора. Каждый из комплектов
выполняется трехступенчатым и направленным в сторону сети «своего» напряжения и исполь-
зуется для согласования с ним четырехступенчатых ТНЗНП линий смежного напряжения.
4.2.5. ДИСТАНЦИОННЫЕ ЗАЩИТЫ ОТ МЕЖДУФАЗНЫХ КЗ
Такие защиты используются для обеспечения дальнего резервирования при междуфазных КЗ
на сторонах среднего и высшего напряжения и согласования между собой защит этих напряже-
ний. Для выполнения этих защит выпускалась панель двухступенчатой дистанционной защиты
ПЭ2105 (рис. 4.3) для защиты автотрансформаторов с высшим напряжением 220-500 кВ. Клас-
сический вариант ее применения - на каждой стороне по панели с направленностью в сторону
сети. Однако руководящие указания по РЗ [10] рекомендуют ограничиться одной панелью, уста-
новив ее со стороны одного из напряжений, либо на сторону каждого из напряжений по одной
ступени.
Следует заметить, что эта дистанционная защита практически не резервирует основные за-
щиты автотрансформатора, передав эти функции токовой защите обратной последовательности.
Рис. 4.2. Схема релейной защиты понижающего автотрансформатора 220/110 кВ:
а - поясняющая схема; 6 - цепи переменного тока; в - цепи напряжения; г - цепи опера-
тивного постоянного тока; д - цепи оперативного постоянного тока и выходные цепи;
е - выходные цепи; ж - цепи сигнализации (см. также с. 51-59)
ТЛ1
Ли&оренци
сеяная
защипа
обтмронс
форматора
реле пала
УРОВ
ПОяВиМнВ
и
мсягимоязная
тйке!ая
защита
с руслом
напряжения
цепей
стороны
б Юнб
Рис. 4.2. Продолжение (см. также с. 51 и с. 53-59)
дырсререн
циамная
защита це-
пи стороне
6 ОнВ оВто-
трансфОрма
пера ‘Лкси
гтяоные
тоноВие
защити с
пуслолг
иапряженив
на о^ветВзе-
гшял
л генииет
шин 6 ЮлВ
о защита
от яерезрузни
1мв6ая миуав
»нхся мюитз
обратной после
Ма/^лзнрсти
ря н>нсзоеазнб к
НЗ максимояь
пая тонвбоя
защита га^№
ЮПряАРННО
Я* ПР^фОЗНЬ X
К пшМол
налроВмннак
защита нулеш
псслгМйг*^
пости оп
заикании но
лонло на
стороне 22М
и зашито от
проеруз^и
Тонкая яог.раб
литая защита
яумбмгхкм
!ма!гмм!сти
аг займа нии
на зятрю на
апазаня /10 гВ
Защита
от
порогрузли
7X7
Рис. 4.2. Продолжение (см. также с. 51-52 и с. 54-59)
иСрнС.'Ю'С ЮПряЯРМЯ
Тсещмйм от: па.чрр чстсуо
нзпрямРнеиТиШ 2 <^гп •» ии. с
220м *><'.» лмдалда л«« н4<г>и
ритсжа тиожениявазъеЗините
мО бымнчвте/гя <л
От ирпнсеярмапяра появлений
1 иш Ес?я11ци(систепы)ишн22икК
«фрз контакты жяе-ооИлшриткк
пыяхпнця рпзыхинитепеи оНходмгп
Зыкжжатыя 220к&
Ги/слоЯси
Орган
напряжения
ТокЛтнапа.
наялгщита
кжялмктиая!
кпдгорозгшх кз
Тйшйпя
крпрсбжтоя
защита
•зхзыМатлно-
апиет заякко-
От трзне^алюра нагрыиния
/секции или о<г пуанипмна-
тзри напряжения Iили и системы
смн ткЬ через контакты рем-
юбта/жтелеа паясженияразвейи-
нипюлеи Рыкмнотрдя 02
От тронпрорматора нйяряткная
.Г и/ш Б гякшмИсрггаствСг шин Юкв
черел контакты рые пжтяра теягй
аахжемя разъсдыштелео сбход-
н№а быкаючотеая 1ЮкВ
Сргая нагонке
он, 431X363^
тыи } цеоях
о^тонгатичо-
скаго укгрпшя
Т{жо1)ая наорзЛ
/№НЮЯ
ЯЩитк кчяе&й
хамЛлезлно
спи аляхикц-
юшмажеиЛ м
стоите /1С.ч8
От пуснсркртатора напря-
жения ГУ/ на Ыодг КН айяс^
От троягфртатпра
напряжения ^секции
шин 6-ЮкВ
Ш2
КЧ22 ЮК
От трсжофчатора
навряженияНсе/сцаи
шинб-Ккл
КиЗ XV»
П</ско6ой
орган
напряжения
О у скобой
орган
Напряжения
Рис. 4.2. Продолжение (см. также с. 51-53 и с. 55-59)
М\У\
КАУИ2
КАМ
Жшечш-
агъыю мщи-
та а!те-
т^крс'риам/о
№ 5X4
КН9
^йбтекци-
злхмлшта
целей лтцомш
исм»го
напреж&ме
Ш
1> КТО
---Г*у -* Кб
г^КТ6 Г|
Ц
_2_ Ам
~*ж>5Г1
Ж_________
Лпус1^бстЛс
ойчЛ'Леяир
пома/а
КН
КН
Г~яз
ВыкоЭчне
лротежу-
псчные
в
и «' АК5
----1 Г>т7^»Т~с^П
АКб ; в
лЙЛ^Г] ।-------
До УКВ
2ЯМ
От УКВ
НО'В
1—1 в; Оплатил* при 9уго-
-------' 1ы* млилмолх -
вКРЧ б'ЮкВ
К1.5
2
д’
К16
6
Ъяфл исуаб-
•кти целей*»-
»‘гн11ю№ та
Рис. 4.2. Продолжение (см. также с. 51-54 и с. 56-59)
О>
и
Рем
чмймния
кптпежй
1иа9идмго
220«в
^.•камс/йе
кконгшб
МЯ1
кмчешш Щ
и обходного
О/щатиВнм
успение
защия
стшим
220хВ
ела*»» кт-
Зои^т о«
нетыгаршаго
мжима
Мгяймк
22РкВ
г'
Рис. 4.2. Продолжение (см. также с. 51-55 и с. 57-59)
й$21
АВ53
1Г
АКЗ'—
Л
типа л
К72
К яд» коя,
ЛГИ
Мпормем
рапедимяем
1ЮяВ
КА7
КАХ
тт
^2К7Н
Л 6
Мгкниющю*
ускорение
Ври
6м**тп) 02
ив&о&оео
кымамм
Н0/с8
ЛП2
стороны
/10x6
кие *тп
кие
Л4
5X12
кок.
5X13
ЛК5
ктй
-Ю.П
в
ки7
У Ъ—
^киб
5 6
----1 I----' ?
КТИР&Ь)
ЛУЛ
т
К\п-
К\'2
луз
кти
Защита
69
перегрузи
\К121
ртмдедевддфв*'
рдоодмдеми
шля импцеи
й1яиш аялочие
цепей нн______
органа
.нпгуяжекия_
кш
7г) п*7»*^
Я ТуАЗу)
'%Т
,лп
Защипа
от
хетмтнко
режима «
стропе ИОкЗ
ГюЗтсуитеы
иуско/мс
о/мю8
напряжения
,Чаиияве»мя
.икекя еаищТ!
спуска*
напряжения
цепей сторон»
ни
Мстеапние
токойяе
мщитт
списка*
юпряжения
но аяОеоМчш
,_____ П22 -{
Г^лиП 5^? Г1 I
Но о/пыпчение
Ймпочателя1И
+Мв^>2ЯМ Лк1 и
I—ТЛЮМЛ'—1 ын. втХЮбЧенйО
! КкЦгП}) I 5Х/4 аыносыЛнштш-
Л&22М
кц
ка
КЦ2
д
+2
ГТйто1 г\Л
ки
?М2
-киз
ч
.коп
54М
На отключение
въллютпеля 02
ноге: ми секции"-
пего викто'пте'п
720кв
«23
Яо отк/нсчение
оЯиЗюеа1*кы-
чатеяя 22С кв
Рис. 4.2. Продолжение (см. также с. 51-56 и с. 58-59)
киявткв
1 I
♦геям
М2
Нвеш»жше
5Х/5 1шт)соейини-
° 0 “ лммвг Лиир-
чатеея №кв
г~м7^~) 5Хц
Ив сткмеен»
пкииснюго
1икспха1г.тя
НОкв
+0&1Ш
К125 ~»»хЯ
ки
я
лх/5
5Б!5
ГТГ1 Наеяптчеле
*" еМчоквонгяе
---- чатееяюкв
На отключение
ВыкЛЮЧСИПеЛрИЗ
На отключение
бык/ноча/леля М
Рис. 4.2. Продолжение (см. также с. 51-57 и с. 59)
5Г •
М/~с
52
М2
_^Кс2в
3 ч
\Л561
-КГ16
7ксб
3 ?
^КивГ^&г]
7_Я ‘ *
Г-Л7/7
Т —
3
На сигнал
Указателе реле
не поднят*
Оперативное ускорение ги защит Введено м стороне
>ашвр мкИмзоишг пере^енно-х на
автотранс- рирмаяр/а Согномпк. контакт газовой защиты
Л1НК'»Л№6А пмгоя^их-
Перегрузка
Ныслрайносто цепей влера/лиИного тока
Чеитровнос прм/рорна 'Фим&ия л тй целей Ж
ЪйтмС/жъ (МЛ5 гад»- Я*ЧЗ»Ц9М «твГ 1секции шик И секции шин
Пмтшм йзотещице- !гл№'а/тв^ам-^нот^
Рис. 4.2. Окончание (см. также с. 51-58)
и
4
^|552
К72(2К)
Я
,- 1Ш
Г11
«И
А В С И К Н V
940 942 944 946 94» 930 962
"39 '41 У«?43?47 ?40 тЯ
’2 "4 46
29
31
6
ллп
МВГ
1
7
и
#/ 3
а а
। 'Й Ал Ал^л?
"25?27^?ЗГ
при качаниях
типа КЛ6-П5
Реле
сопротиХм-
кия
Ступени
Трегвшюе
реле тога
г типа
РТ-чо!?
блокировки
яри неисправ-
ности целей
напряменм
типанРБ-г2
4 Л 4 6
ЬбЗ ^34 63563в
553
_ . /><?/
УТГвк\
Реле
смратиЛпе-
ния
Iступени
~Ш1кг)
а
АКВ2
Рис. 4.3. Принципиальная схема панели дистанционной защиты типа ПЭ2105:
а - цепи переменного тока и напряжения панели; б - цепи оперативного постоянного тока
и выходные цепи (см. также с. 61)
«55
425
< 12*
кип-
Ц.ЦЮЦ
Г?
1ка/нт)&
тип
КЗ
4
1 Я2УРСЗ)
_щ
ки
Реке
времени
I ступени
Цепи
пуска
зскциты
Ълёс<иналшв~
цш о /еисппМе
стя» в цепях
\мялряжрнир
УРИИ)
“Я-----—
Я2 Я1НМ)
МФС7)
----
ЙН СЗ >Кг1(1К)
тШ: ..л
АК72
уМо уЛКГ ймж л?(«ц *—^-|'~|
«—-м—ье - !
м^~----1КЦКО) к<
лг-<1
К зажиму 79
АИ21
г-а^11»пз.
ЛК72
Реле
еопрогтРла-
ния
Л ступени
М.2
Л (5
м.г
УЗ
Реке
времени
Я ступени
Чс тройстве
вмкиревки
при
колониях
Реле
стротивяе-
кия
I спирена
реетЗяген-ниГ
гм Г служи, не
имяратенвге
лкы
к»
КТ И
К2.1
КЧ.1
М2
М3
КТ2
по
мз
аг
ВмхлЛме
цели
। °т—
АКЫ
АК21
тая?»
Я12
ёиж'^гП
КТ/.З
К73
ЛТ/ ']**/
лт?
К1Л
КП
гт»П*/5
К71 и~1
ктз
лгЛ-1 П«й]
Рис. 4.3. Окончание (см. также с. 60)
К13
____Г
ю
4.2.6. ЛОГИКА ДЕЙСТВИЯ РЕЗЕРВНЫХ ЗАЩИТ
АВТОТРАНСФОРМАТОРА
Все резервные защиты от внешних КЗ в сети высшего и среднего напряжения автотранс-
форматора (токовая защита обратной последовательности, МТЗ с пуском по напряжению,
ТНЗНП, дистанционные защиты) действуют на отключение выключателей по одной логике.
При наличии на стороне, где сработала резервная защита, двойной системы сборных шин с
обходной первоначально сигнал поступает на отключение междушинного (секционного) вы-
ключателя и запускает реле времени. Далее с выдержкой времени, равной ступени селективно-
сти, защиты действуют на отключение выключателя автотрансформатора с данной стороны
(или заменяющего его обходного), затем с большей выдержкой времени - на выходные проме-
жуточные реле защиты, обеспечивающие его отключения со всех сторон.
При наличии на данной стороне более одного выключателя (четырехугольник, полуторная
схема) первоначально поступает сигнал на отключение этих выключателей, а далее с выдерж-
кой времени - на выходные промежуточные реле.
4.3. ЗАЩИТА ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
И АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ НА БАЗЕ
МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ТЕРМИНАЛОВ
4.3.1. ЗАЩИТА ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Базовым шкафом для защиты трансформаторов стал шкаф ШЭ2607-041 [5]. Он обеспечива-
ет дифференциальную защиту, максимальную токовую защиту, токовую направленную защиту
нулевой последовательности, логическую защиту шин низшего напряжения, защиту от пере-
грузок, а также прием сигналов от газовой защиты и выполняет УРОВ. Дополняющим его
шкафом может быть ШЭ2607-073. Он реализует функцию управления выключателей, АПВ и
защиты от непереключения фаз при наличии на стороне высшего напряжения схемы с одним
выключателем на присоединения.
4.3.2. ЗАЩИТА АВТОТРАНСФОРМАТОРА
Схема защиты автотрансформатора, выполненная на базе микропроцессорных шкафов
фирмы «ЭКРА», существенно отличается от типовой схемы, рассмотренной ранее на базе элек-
тромеханических реле (раздел 4.2). Из нее исключена токовая защита обратной последователь-
ности и значительно увеличена роль дистанционных защит и ТНЗНП. Они устанавливаются со
стороны высшего и среднего напряжения. Причем количество ступеней дистанционной защи-
ты составляет 4, ТНЗНП - 5. Первые две ступени каждого из комплектов направлены в сторону
защищаемого автотрансформатора, оставшиеся - в сторону сети своего напряжения. Это по-
зволяет обеспечить не только дальнее резервирование, но и полноценное, быстродействующее
отключение КЗ в самом автотрансформаторе. Пример принципиальной схемы защиты авто-
трансформатора на базе шкафов типа ШЭ2607 приведен на рис. 4.4. На стороне высшего на-
пряжения схема РУ - четырехугольник, на среднем напряжении - двойная система сборных
шин с обходной системой, на стороне низшего напряжения - сдвоенный реактор, питающий
две секции комплектного РУ 6-10 кВ.
Дифференциальная защита автотрансформатора выполняется на базе терминала 042, вклю-
чающего в себя МТЗ стороны низшего напряжения и УРОВ. ДЗ цепей низшего напряжения, МТЗ
вводов и логическая защита шин НН выполнены на базе терминала 043. Оба терминала входят в
состав шкафа ШЭ2607-042 043. ДЗ АТ охватывает ошиновку со стороны среднего напряжения.
К линии 1
4
К дифференциальной
защите ошиновки ВН и I
реле тока УРОВ 220кВ
(Шкаф Ш32607 059
К ДЗ. НТЗ с пуском
напряжения. ТЗНП от
замыканий на землю нс
стороне ВН, защите от
перегрузки, реле такс
устройства охлаждения
(Шкаф Ш32607 072)
Зсщ&па
линии I
ШУВ
5 5
К линии 2
220*3
А
К трансформатору
напряжения ТУ1
К трансформатору
напряжения ТУ2
К дифференциальны
защите ошиновки ВН
(Шкаф Ш32607 059
К дифференциальная гпжовсл
защита испей стороны НН АТ от
беек видов КЗ (Шкаф Ш32607 043)
К дифференциальной защ/пс
свтотрансфомстора
(Шкаф Ш32607 042)
К дифференциальной
защите ошиновки ЗН и
репе токе \Р0В 220кВ
(Шкаф Ш32607 059
К ДЗ. ТНЗПН. НТЗ. ТО. АРПТ.
АУВ 03 (Шкаф Ш32607 079
К дифференциальной зсщстс
автотрансформаторе
(Шкаф Ш32607 042)
Защипа
линии 2.'
ШУВ
К дифференциальной защи-
те автотрансформаторе
(Шксф Ш32607 042) и реле
токе УРОВ 110кВ
Ы ТА2
В С
ТА 7
К измерительным приборам
ТАЮ
05
04
К трансформатору напряжения ТУ7
Обходная
система
иял
К Д30№. НТЗ №2. ЛЗШ
2с ш. ЗМН 2с. ш. ЗДЗ 2с.ш.
(Шкаф ШЭ2607 043)
К шкефу управления
выключателем 01
(Шкаф Ш32607 019)
К шкефу защиты ли из
(Шкаф Ш32607 029
К шкафу
дифференциально
-фазной защиты лилии
(Шкаф Ш32607 064}
К измерители
приборам
К измерительным приборам - Я
К ДЗО НН. НТЗ НН1./13Ш
1с.ш.. ЗМН 1сш, ЗДЗ 2с.ш.
(Шкаф Ш32607 043)
К ДЗ, НТЗ с пуском
напряжения. ТЗНП от
замыканий землю ю
стороне ВН, защите от
перегрузки, реле токе
ТА 1 устройства охлаждения
(Шкаф Ш32607 072).
шкафу упрадпеизя
выключателем 02
(Шкаф Ш32607 019)
К шкафу защиты лиши
(Шкаф Ш32607 029
К шкефу
дифференциально
-фазной защиты лили
(Шкаф ШЭ2607 084)
К измерителыьм
приборам
К шкафу защиты сборых
шин с торможением
(Шкаф Ш32607 069
6-ТОкВ
К трансформатору напряжения ТУ6
(Ш32607 042}
(Ш32607 079
ТАЗ
(Ш32607 069
К шкафу зсщцп
присоединения и
автоматики
упревленл
обходим
выключателем
(Шкаф Ш32607 0'3}
К измерительном
приборам
К трансформатору
напряжения ТУЗ
6-ЮкВ
Рис. 4.4. Принципиальная схема подключения защит автотрансформатора на базе шкафов типа
ШЭ2607
Е1
-220 В* адпз
Т -г:----------Па
Х124
ХЬ2
АРПТ* ст
АРПТ И СТ
Обадоиеам* ЗВОС
. 1 и
АГВ ЭВ
<45
ха*
ЗЖ-Х* СИ4Х1СЙ
Х34
ХЭ8
Прдо»« »е икц»'<1
|В.поаирсм4> аалсмвммН
Эааодсз пр^»и
опгаочета 1Мал завм
‘г -II
>□16
Х101
Х10;2
хшз
ХЮ 4
хю.ь
>220 В1 Ня»юедмл9м«е
п«« УРОВ 0Т 5«м*т
п ЕН
5АвмУ ПЖ «вюйе ДЗОТ
БАИ *О0>хи>«ай м.ни>атвпь
><»
у гое ое
ХЮ 14
-0X143
ХЮ I?.
жО11
-О Х144
♦2X1Н1
бл; •лив’
Х1Ю
Х11Я
Х111
Х11 12
0X165
Х130
. ЕГ7
хГй5
ЗЮ*
КОС «201 Ш
<46
Х914
СИГЧНСЯ стэкны
Осмтмтагъмая
О3вс|сылаамг«
ЭМО1рЭ№
К МТЗ смалжм
С1БРСИЫ
— .7- те
230 01
Ис»ореаае II о Д?
АУ есмаемсм
х*» С г Прэи?
хз ю
ХЗ ю
< — ха ю
~хёТ~
ХО 12
ха и
«,1^5'
Х28
Н Х20
> Х21
|> Х22
И Х23
II ХЭ4
И Х25
И ХЭв
И «7
3X28
МО 10
<*8ЮУ
МО 12
ХД-1*
3*3 тнэнгг
< >— Д212
ХЗ 13
8А1 -КОМПЛЕКТ’ >~ Х2-14
^СъВаогмагшашы'
Т*'| I I 1 2
в
АГ&
о- Х32
хм
хз-ю
>- -
ХЗ 12
5АЛТоу:во«
хэо
хэв
ВАН
КфС )
‘йбхэдня*
5Й.1ГХРГГ
От мт* сееафка) мсргхм Х43
Уо I сг ДЗ от ии«’
Х45
Х4 Ю
Х4 12
Х4 16
<5 1
Х52
тгг
— хае
Х67
ХВ2
КЙ •
<84
КВ-5
кв.е
3’0 -36
ЖС я
ХВ9
Х133
хис
Х134
XI03
Х14Т
’—1*23001
—Р10-13
2ЭОЙ1
Х10С
1Х1С 16
ХИ 1
XV?
ХИ 3
<1- 4
XV 5
ЦТ22Н1-Г
-1-2МВ,
—|.иое1 1 и—1_||2_
|ГЧ“^»Пг
Х1* 13
Х11 14
— Х11 15
X11:181—О Х17Й
5*1
•V?
-220 В1
ЙТ~)—|+220В1
—
•- -
Х12 12
(—е хат
Х12.ЪН«йа»в1
Х12 1<
<12 4
106
П/с» УРПБ
Х1«
ХЮ7
Ж109
ПГО1ПАА
Х01
ХМ
ки
ХВ5
К63
ХЮ1 Весы 00
-220 В1
»-»ч< -ирм ДЭНГ
Огч/кманл»
ДЗШэг УГОВ
П>скУРСВ
других >ац*»т
С КП
месиз эио:
Тлгужт -ГГ> ин«п«*4***пв
Х120
Х121
Х1В7
Х122
Х168
Х12Э
Х188
022 смаен&а старом
Х124
Опт. О».. мере* ЭМО
Х170
XI?»
Ж125
Х1?2
XIX
Х12?
>120
Х129
КВ4
Х1Ч
Х101
ХЮ8
ЭМО?
Х»Т
кеа
КОС .2
Х108
В ДЭШ
Опт ШСВ смею«©я
СТО0П-У -афвЭ ЭМО»
Опт. ШСВ ем««ж>А
сгороам черв! ЭМО2
ВУЭСВ
сотгамы!
Опт. се смеамо!
старо»в *трет ЭМО»
Опт. СВ смаано*
старо»ы через ЭМО2
П«с>. >’вОв еиалючвтела
022 амаежй старо»а
Опт, аьмпчзгадя >322
см. старспь -ера» ЭМ01
см с’ор:»-ь »ера» ЭМО?
Пго< 'ТЧТВ «мацсметане
□2 смежна ггсрэ»ы
Опт еаалаиатеяа О22см
юссз
ХИОО-Г-^-
5А15 *СВ я №
I ♦ ^-о
I ♦ 2—0
I ♦ ^-0
I ♦ !-0
«.2
К53
Кв 2
о-«л ш:о
От«л СВ
чврееэаю»
Оты- 4»<лю‘ат*.1а'Э21
см сторс^ы »-ара» ЭМ01
5*1т Шк-жмт»’* 022 ом старой»'
5А15 ВкК-ю«ята.-ь с*орэны НМ'
оА1 9 СЭ м ШСВ ауе«м,и старомн*
эма эмо»
5А11 1Л«гА»нЭ> « ь
Рис. 4.5. Схема входных и выходных цепей комплекта А2
шкафа ШЭ2607-072 071
На стороне высшего напряжения ДЗ подключена к встроенным в АТ трансформаторам тока.
Ошиновка на стороне высшего напряжения защищается ДЗО (шкаф ШЭ2607-051). Резервная
защита АТ на стороне среднего напряжения (ДЗ, ТНЗНП, ТО, МТЗ) выполняется на базе шкафа
ШЭ2607-071, одновременно обеспечивающего управление выключателем стороны данного на-
пряжения. При замене линейного выключателя обходным цепи тока и напряжения этого шкафа
переводятся на соответствующие цепи обходного выключателя, а выходные цепи на его отклю-
чение (рис. 4.5). Схема управления этим выключателем выполнена на базе шкафа ШЭ2607-013.
Резервная защита на стороне высшего напряжения выполнена на базе шкафа ШЭ2607-072, со-
держащего те же защиты, что и ШЭ2607-071, но не имеющего схемы управления выключателем.
Управление выключателями на стороне ВН осуществляется шкафами ШЭ2607-019.
Следует заметить, что выходные цепи защит шкафов автотрансформатора заводятся на от-
ключение выключателей сторон всех напряжений. Логика резервных защит позволяет произ-
водить это отключение в той последовательности, как это принято в соответствии с принятой
ранее описанной отечественной традицией (см. раздел 4.2). Кроме того, предусмотрено уско-
рение отключения АТ резервными защитами при одновременном срабатывании их I и II ступе-
ней со сторон высшего и среднего напряжений.
Глава 5
СХЕМЫ УСТРОЙСТВ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ
ПРИ ОТКАЗЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
5.1. НАЗНАЧЕНИЕ УРОВ
Устройство резервирования при отказе выключателя (или выключателей) предназначено
для ликвидации повреждения, сопровождающегося отказом выключателя. УРОВ запускается
при действии защит поврежденного элемента и при срабатывании отключает выключатели,
смежные с отказавшим, с выдержкой времени, большей времени отключения выключателя. В
соответствии с рекомендациями ПУЭ [1] УРОВ должно предусматриваться на объектах,
имеющих выключатели 110 кВ и выше. Это объясняется неэффективностью дальнего резерви-
рования (недостаточная чувствительность и отключение большого числа элементов). Этому
способствует еще и тот факт, что вероятность отказа выключателей значительно выше вероят-
ности отказа защиты.
5.2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ УРОВ
Многолетний опыт проектирования и эксплуатации УРОВ позволяет выделить следующие
принципы его выполнения [3].
1. Направленность действия УРОВ зависит от схемы первичных соединений распредели-
тельного устройства.
При наличии схемы со сборными шинами с одним выключателем в цепи УРОВ действует
на отключение системы (секции) шин через выходные промежуточные реле дифференциаль-
ной защиты шин при КЗ на одном из отходящих от данной системы (секции) шин элементе,
сопровождающемся отказом его выключателя.
При КЗ на самой секции (системе) шин и отказе шиносоединительного (секционного) вы-
ключателя УРОВ действует на отключение смежной секции системы шин.
При КЗ на сборных шинах и отказе выключателя трансформатора (автотрансформатора)
УРОВ действует на отключение трансформатора (автотрансформатора) со всех других сторон.
При КЗ на сборных шинах и отказе выключателя линии УРОВ действует на остановку ВЧ
передатчиков высокочастотных защит линии, которые снимают блокирующие сигналы, пере-
дающиеся на противоположный конец линии.
При наличии схем РУ более чем с одним выключателем на присоединение (многоугольник,
полуторная и др.) УРОВ действует на отключение смежного неповрежденного элемента, для
которого отказавший выключатель является общим с поврежденным элементом.
2. Пуск устройства УРОВ осуществляется от всех защит поврежденного присоединения с
помощью контактов выходных промежуточных реле.
3. Для фиксации отказа выключателя в схему вводится специальное реле времени, вы-
держка времени которого должна быть отстроена от времени отключения выключателя с уче-
том времени возврата самого устройства. При наличии защит на базе электромеханических
реле эта выдержка составляет 0,3...0,45 с, для устройств на базе микроэлектроники и микро-
процессоров это время может быть уменьшено до 0,15... 0,2 с.
4. В цепи каждого выключателя предусматривается реле тока, предназначенное для возвра-
та схемы при отсутствии отказа выключателя. Одновременно в схемах, имеющих более чем
один выключатель на присоединение, это реле определяет направление действия УРОВ.
Для контроля наличия неотключенного КЗ при выполнении пуска УРОВ необходимо кон-
тролировать токи в трех фазах. В случаях, когда не предусматривается пофазное отключение
от защит, используют трехфазное реле тока. В защитах, выполненных на базе электромехани-
ческих реле, применяют трехфазное реле типа РТ-40/Р (рис. 5.1).
Число витков обмоток а>2 и ®з в Два Раза меньше числа витков обмотки . Этот факт, а
также полярность их включения обеспечивают контроль наличия токов при любом возможном
виде КЗ. При использовании электромеханических реле тока для повышения надежности воз-
врата схемы при отсутствии отказа выключателя необходимо предусматривать по два реле тока
в цепи каждого выключателя с последовательным соединением их контактов (из-за возможно-
сти залипания контактов). Это особенно важно делать в случаях, когда производится задержка
на возвращение защит поврежденного элемента (например, газовая защита трансформатора
действует на реле с самоудерживанием).
Рис. 5.1. Схема подключения трехфазного реле тока РТ-40/Р
В случаях, когда предусматривается пофазное отключение выключателей (на линиях 330—
500 кВ), оборудованных ОАПВ, используются реле тока, включенные на токи фаз.
5. Для предотвращения пуска УРОВ при ошибочных действиях персонала предусматрива-
ются специальные мероприятия. Это вызвано тем, что если ложный пуск защиты приведет к
неселективному отключению одного элемента схемы, то ущерб от ложного пуска УРОВ значи-
тельно больше - отключение всех смежных участков сети.
В отечественной практике используются два способа предотвращения ложного запуска
УРОВ:
• предварительная посылка сигнала на отключение выключателя, сигнал отказа которого
поступил;
• дублирование пуска УРОВ от защит с помощью реле положения выключателя «Включено».
Первый способ продемонстрирован на рис. 5.2.
Здесь КЕ2.1 - контакты выходного реле защиты, которое своими другими контактами
должно было подать сигнал на отключение выключателя Если контакты КЕ2.1 оказались
замкнутыми, то срабатывает реле пуска УРОВ КЕЕ Одной парой КЫ.2 оно запускает реле
времени КТурОВ, а другой КЫ.1 вновь подает сигнал на отключение^. Если сигнал через
КЕ2.1 поступил ложно (ошибка персонала), то произойдет отключение выключателя. Далее
после отпадания контактов реле тока обесточится катушка КЫ. Это не дает возможности сра-
ботать реле КТуров и отключить смежные выключатели, т. е. ошибка персонала приведет к от-
ключению выключателя одного присоединения, а не к запуску УРОВ. Достоинство данной
схемы - ее простота, недостаток - любой ложный пуск УРОВ приведет к отключению одного
выключателя.
ВЫ -ЕС
+ ЕС КЕ2.1 КА1 КА2
на отключение
отказавшего О
КЫ.2
КТУРОВ
от реле других
присоединений
КЕЗ
КТуров
на отключение
выключателей
смежных элементов
Рис. 5.2. Схема пуска УРОВ с предварительной подачей
сигнала на отключение выключателя
Второй способ показан на рис. 5.3. В этой схеме в цепь пуска УРОВ последовательно с кон-
тактами РЗ КЕ2.1 и пусковых токовых органов добавлены размыкающие контакты реле поло-
жения выключателя КОСЕ которые находятся в схеме управления выключателем. Его обмотка
шунтируется контактами выходного реле защиты. Так что размыкающие его контакты замкну-
ты только в том случае, если команда на отключение выключателя поступила. Эта схема обла-
дает повышенной надежностью, так как реле КОС находится в схеме управления выключате-
лем и одновременное излишнее замыкание контактов защиты, реле тока и КОС практически
невозможно. По этой схеме обычно и выполняются современные схемы УРОВ.
Схема устраняет преобладающую часть случаев ложных пусков УРОВ при выведенной це-
пи на отключение выключателя с сохранением пуска УРОВ от нее. Недостаток данной схемы -
ее большая сложность и необходимость прокладки дополнительных контрольных кабелей ме-
жду панелями.
В качестве дополнительного мероприятия для предотвращения ложных срабатываний
УРОВ в обеих схемах (рис. 5.2 и 5.3) в цепи пуска схемы УРОВ устанавливаются накладки 8Х,
позволяющие при проверке защиты или ее неисправности разомкнуть цепь пуска.
6. Институтом «Энергосетьпроект» разработаны и рекомендуются к применению два типа
схем УРОВ: централизованные и индивидуальные.
на отключение
выключателей
смежных элементов
Рис. 5.3. Схема пуска УРОВ с использованием реле
«положение включено»
Централизованные используются на подстанциях при наличии сборных шин и одного вы-
ключателя на присоединение.
Индивидуальные - при наличии более одного выключателя на присоединение. В этом слу-
чае схемы индивидуальных УРОВ получаются более простыми и удобными в эксплуатации.
7. Схемы УРОВ предусматривают возможность срабатывания не только при отказе выклю-
чателя после срабатывания защиты, но и при последовательном отказе второго и третьего вы-
ключателей после первого и второго срабатывания УРОВ.
8. В схемах УРОВ при повреждении в трансформаторе (автотрансформаторе) и отказе его
выключателя предусматривается запрещение АПВ элемента, для которого отказавший выклю-
чатель является общим с трансформатором.
9. В схемах УРОВ принимаются меры для исключения ложного действия при неправильном
срабатывании промежуточных реле, входящих в схему.
10. В схемах УРОВ предусмотрен контроль наличия оперативного тока, действующий на
блокирование УРОВ и на сигнал при его исчезновении.
5.3. ПРИЧИНЫ НЕПРАВИЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ СХЕМ УРОВ
Несмотря на принятые и описанные ранее меры, процент правильной работы УРОВ доста-
точно низок и находится на уровне 70.. .80 %. Как правило, это ложные срабатывания и излиш-
ние действия.
К основным причинам неправильных действий можно отнести:
• при выводе из работы защиты из-за ее неисправности или по режиму оперативный персо-
нал не отключает пуск УРОВ от этой защиты;
• при отключении присоединения для проверки защиты и неотключенном пуске УРОВ во
время проверки с учетом появления тока происходит его ложная работа;
• выходные реле защиты после отключения выключателя могут не возвратиться из-за ме-
ханических дефектов;
• токовые реле, контролирующие факт отключения выключателя, могут залипать. Из-за их
высокой чувствительности контакты могут часто замыкаться в режиме нагрузки и на них появ-
ляются заусенцы, что приводит впоследствии к невозврату контактной системы;
• схемы оперативного тока УРОВ относительно сложны, и проведение полноценного опро-
бывания с выявлением всех возможных ошибок затруднительно.
5.4. ПРИМЕРЫ СХЕМ УРОВ
5.4.1. СХЕМА УРОВ ДЛЯ ПОДСТАНЦИЙ 110-220 кВ С ДВУМЯ СИСТЕМАМИ ШИН
С ДУБЛИРОВАННЫМ ПУСКОМ ОТ ЗАЩИТ И РЕЛЕ РИВ [3,12]
Эта схема централизованного УРОВ широко использовалась совместно с защитами, выпол-
ненными на базе электромеханических реле, и реализована в панели типа ПА-115. Пуск УРОВ
выполняется контактами выходных промежуточных реле защит и размыкающим контактом
реле КОС, обмотка которого шунтируется контактами выходных реле защит, действующих на
выключение выключателя. В цепях всех выключателей предусмотрено по два реле тока, уста-
новленных на панелях соответствующих присоединений. Поясняющая первичная схема под-
станции с указанием мест включения реле тока показана на рис. 5.4.
Линии К автотрансформатору км-кд# КА2КА1Ч
^3,5,7,9,11,15 (трансформатору) Т1 ^М7..КА27) (КА18-КА28)
о.с.ш.
Хс.ш
ВС
аз
015
1аш
у о.с.щ.
Е Е
К автотрансформатору
017
В.С
В С
КА15 КА15
(К А 2 9) (КАЗО)
КА31 КА32
Линии > , .
%Л6,8,10,12 (трансформатору) 72
Рис. 5.4. Первичная схема подстанции 110-220 кВ:
а - первичная схема подстанции; б - места включения реле тока
Схема оперативных цепей УРОВ приведена на рис. 5.5.
УолрсЫсл/о
Стреле
ислрйЪнкми
' М«м*1
аЛ.ъстрьлефяр-
«отслв/
Цели олреЗепяие
а&о&дес
« <*К*Ю«аЛ1ГЛ1
? се»;
ммаомви ли ян*-
жм» 2ъ*моча/пш
____(ПП_______
лили!
схемы мнмцигя
|МЫ«Лл/ »ЛИ6л*Л* —
г За^ци/на ош.има6яи.ВЯ 1
(ОЛтмптсаяп^рмстгсаГ.?
Зддц^жа с/лр-
| ауалк$сдед>гг,рз.г2
-| Зши&лк ламии 2 |.
| 3<ицижа дияаи V
ПС?
п
•я вми&ьи рем
гцщит* 1ый
сис.лде*,1 шил
*ри срабаян^аеии
пицлт ММвШКВ
Лчяв1мые цели о^саяр#
Ы«М"'и ^ммеки,
цепи иллмлця сядем
при 1л.мг*1 о&мДямм
<а,жлв«аав<>рм и цели,
^рейства явдерсм
ислро/япослш сяыы
Рис. 5.5. Оперативные цепи схемы УРОВ с дублированным пуском от защит и реле КОС
Выходные цепи схемы УРОВ с дублированным пуском от защит и реле КОС показаны на
рис. 5.6.
КЕ'1'6
Ккб КЫ8
3 >'6
7
КЁ.17
8X1
К выходным реле'
^•избиратедьното <
органа I с.ш.
6
,-7
КЫ2
;8
8X2
К выходным реле
избирательного.
органа II с.ш.
1 11 К 1,1.7
8
К^Е16
КЫ
3 4
6
9
6
9
Р5
Защита Т2
КЫ 8X3
"ККВ
“1 * К реле запрещения о
1 I/ А | X ТТ
К реле запрещения
К выходным реле
"“"защиты Т1 /7
7
3 4
К ’вцреодным; реле
*• защиты 12 щ
Остановка. ВЧ
передатчиков
защит линий
Сигнал,
^«Исчезновение ; /у
оперативного тока»
Рис. 5.6. Выходные цепи схемы УРОВ с дублированным пуском
Схема оперативных цепей УРОВ выполнена с тремя реле времени: КТ1 - для действия
УРОВ при пуске от защиты шин I системы шин; КТ2 - при пуске от защиты шин П системы
шин; КТЗ - при пуске от защит элементов, подключенных к I и П системе шин. Применение
трех реле времени позволяет обеспечить срабатывание УРОВ при двух и более последователь-
ных отказах выключателей.
Еще одно реле времени КТ4 используется для выведения схемы из работы при ее неисправ-
ности, сопровождающейся длительным нахождением реле в несвойственном для работы поло-
жении. Кроме того, схема содержит более 30 промежуточных реле, каждое из которых предна-
значено для выполнения определенных функций. Реле КЫ и КЕ2 фиксируют отказ выключа-
телей в цепях автотрансформаторов, соответственно Т1 и Т2, реле КЕ5 - отказ обходного вы-
ключателя, КЬб - отказ шиносоединительного выключателя, КЫ1 - отказ выключателя любой
линии. Эти реле используются для определения адреса действия УРОВ. Реле КЫ1, КЫ2,
КЫЗ, КЫ4 используются для определения системы шин, на присоединениях к которой про-
изошло повреждение, сопровождающееся отказом выключателя. Реле КЕ23 и КЕ24 служат ре-
ле-повторителями испытательных блоков 801 и 802, используются при замене выключателей
в цепях Т1 и Т2 обходным выключателем. Аналогично КЕ27 и КЕ28 используются при замене
линейного выключателя линии, отходящей от первой и второй системы шин. При такой замене
вставляется крышка испытательного блока 806 и 807.
Реле КЕ16-КЕ22 используются как выходные и своими контактами обеспечивают подачу
команд.
Все перечисленные ранее промежуточные реле, кроме КЕ23, КЕ24, КЕ26, КЕ27, в нор-
мальном режиме работы обесточены. В сработанном состоянии они находятся кратковремен-
но, только при выполнении ими функций по их назначению. Следовательно, если какое-то из
этих реле длительно осталось в сработанном состоянии (не отпал якорь), то это свидетельст-
вует о его неисправности, которая может привести к ложному пуску УРОВ. Для контроля над
исправностью этих реле их размыкающие контакты включены последовательно и через них
запитаны обмотки реле КЕ29, КЕЗО и КЕЗ1. В нормальном режиме обмотки этих реле нахо-
дятся под напряжением и их размыкающие контакты 1-2 в цепи питания обмотки реле вре-
мени КТ4 разомкнуты. При срабатывании любого из контролируемых промежуточных реле
обесточивается обмотка одного из реле КЕ29-КЕ31 и через их размыкающие контакты за-
пускается реле времени КТ4. Его уставка отстроена по времени от времени нормативного
функционирования схемы. Если это время превышено, реле времени КТ4 замыкает свои кон-
такты 5-7 и ставит на самоудержание промежуточное реле КЕЮ. Последнее снимает питание
со схемы УРОВ контактами 1-2. Повторно запустить схему можно только нажатием кнопки
8В1.
Работу схемы можно проследить, например, при КЗ на линии 2 с отказом его выключателя
Р9. Защита линии 2, подействовав на отключение выключателя, шунтирует обмотку реле по-
ложения «Включено» К ОС 9 в схеме управления выключателем. Это приводит к замыканию
его контактов в схеме УРОВ. При отказе выключателя остается ток в реле КАП и КАЮ. При
этом через контакты защиты линии получает питание реле КЕ12 и КЕ14. Через контакты 3-4
КЕ12, К0С9, КАП и КАЮ запитывается реле КЕ9. Далее через контакты 3-4 КЕ9 и контак-
ты 5-6 КЕ12 получает питание реле времени УРОВ КТЗ. Если время существования КЗ пре-
высило его уставку, то контакты 5-7 КТЗ замыкаются и получает питание реле КЕ16. Далее
через контакты 5-6 КЕ16 и 7-8 КЕ17 выдается сигнал на выходные реле избирательного ор-
гана дифференциальной защиты П системы шин (рис. 5.6). Последние выдают команду на от-
ключение всех присоединений данной системы шин и на пуск реле времени КТ2 в схеме
УРОВ. Если при этом последовал повторный отказ выключателя, например 015 автотранс-
форматора, то после отключения всех остальных присоединений контакты реле тока в его
цепи КА29 и КАЗО останутся замкнутыми и через них и контакты КОС 15 произойдет пуск
реле КЕ2. После срабатывания реле времени КТ2 будет сформирован сигнал к выходным ре-
ле автотрансформатора Т2, отключающим его со всех других сторон.
Другие варианты работы схемы следует разобрать самостоятельно либо на практических
занятиях. Подробное описание схемы можно найти в [3, 12].
5.4.2. СХЕМА УРОВ ДЛЯ ПОДСТАНЦИИ 220 кВ
СО СХЕМОЙ «ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИК», ВЫПОЛНЕННАЯ
С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРОВЕРКОЙ КОНТРОЛЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
Это тоже схема централизованного УРОВ, выполненного на базе электромеханических ре-
ле. Ложное отключение от УРОВ смежных элементов предотвращается посылкой импульса на
отключение выключателя и присоединения, от защиты которого поступил пусковой сигнал
(рис. 5.7, 5.8, 5.9).
Пуск УРОВ от защит присоединений поступает на пусковые промежуточные реле
КЫ-КЫ2. Эти реле действуют на отключение выключателей присоединения, от которого по-
ступила информация, и на пуск УРОВ через реле времени.
ТА1 (ТА2)
Рис. 5.7. Схема УРОВ для подстанции 220 кВ со схемой «четырех-
угольник» с проверкой исправности выключателя:
а - первичная схема; б - токовые цепи
К дифференциальной
защите ошиновки 220 кВ
автотрансформатора
Т1(Т2)
4^
Защита линии. 1
шз
ки
Защита линии. 2
Защита автотранс-~ К25 Ь
форматора. Т1
Защита ошиновки К27 1
2213 кВ автотр-ра Т1
КйЭ
~КА2
Ш
К216
Защита, автотранс-
форматора. Т2
Защита ошиновки
' гЫадтотр-ра 72
кыч
Й77
К2Ч^
^КТ1
^~КТ2
КЫ
Ш
КЫЧ
КЫ6
1
К23
Кив
'Ш
.шо
КЫ1
- кыг
□ киз
КЫ5
Устройство контроля исправнос-
ти схемы
Цепь автоматического выведения
при неисправности схемы
Пуск схемы от защит
линий,
автотрансформаторов
и ошиновокВН
автотрансформаторов
НН
&
Г №7
КТ1
К 72
- •• Реле выдора. адреса действия на. отключение автотранс- форматора Т1
отключение линии. 1
отключение автотранс- форматора. Т2
отключение линии 2
Пуск органов выдержки времени при срабаты- вании. защит
авто трансфер маг,, орсв и ошиновок
КПЗ
КЫ К22 К23 КШ Ш КЬв
К220
кпг кит К2з ш(т кыг кыг кыз
КЫ5^ КЫ?*' КЫ8^~~КЫ^
ШР*- ~ ~х*
~К222^~'
КЫ9
К221
К222
КТЗ
Выходные цепи
органов выдержки,
времени
Реле сигнализации
действия защит линии,
автотрансформаторов
и ошиновок
Цепи устройства,
контроля
исправности схемы
Рис. 5.8. Схема оперативных цепей УРОВ с проверкой исправности выключателя
"Т1 КЫ7 КИ5 8X2 К выходным оеле защиты оши-
+ 7? у7 КП5 8X3 новки. автотранссрорматора. Т1 Xвыходным реле защиты оиШ-
* н овки авто транс форматора Т?
КПЗ КЫ4 8X4 К выходным реле резервной
+/12 НИВ КЫ6 5X5 ^защиты линии 1 К выходным реле резервной
^защиты линии 2
кыч
\ Остановка. ВЧ передатчика защиты
? линии 1или пуск устройства
-----►) тслеотключенил
К’16
Остановка ВЧ передатчика защиты
>ли.нии 2 или пуск устройства
ггелеотнлючения
'Запрещение АПВ 01
^Запрещение АПВ 0.2
Запрещение АПВ 03
КПЗ НПО
Запрещение АПВ 04
^Отключе-
ние 0.1
+0.2 КЬ2
Си г нал„ Неи справ-
ност ь схемы
УРОВ"
Сигнал
„Работа УРОВ
Сигнали Указатель
не поднят"
Сигнал „ Действие
защиты через
УРОВ'1
Отключе-
ние 04
Сигнал ^Исчез-
новение опера-
[пнвюго тми!'
Рис. 5.9. Выходные цепи и цепи сигнализации схемы УРОВ
с проверкой исправности выключателя
Для определения адреса действия УРОВ используется реле КЫЗ-КЫ6. Для определения
отказавшего выключателя в схеме используют контакты двух трехфазных реле тока, преду-
смотренные в цепи каждого выключателя. В схеме используют два реле времени /уров (КТ1 и
КТ2), запускающиеся в зависимости от того, от защиты какого элемента поступил пуск
(трансформатора или линии). Это позволит обеспечить запуск схемы при последовательных
отказах и избежать появления обходных связей между защитами, что может привести к лож-
ному срабатыванию УРОВ.
При появлении сигнала от релейной защиты присоединения схема выдает команду на от-
ключение выключателей данного присоединения. Если ток в цепях его выключателей исчез,
значит, отключение этого присоединения состоялось и реле времени вернется в исходное со-
стояние, не приведя к отключению смежного элемента. Если ток не исчез, значит, действи-
тельно, имеет место отказ выключателя. Тогда по истечении времени срабатывания КТурОВ
выдает сигнал на отключение присоединения, с которым отказавший выключатель является
общим.
Предлагается самостоятельно проследить работу схемы при КЗ на разных присоединениях с
отказом и без отказа выключателя.
Схема контроля исправности промежуточных реле и наличия оперативного тока выполнена
аналогично схеме, рассмотренной в подразд. 5.4.1.
Глава 6
СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, АВТОМАТИКИ
И СИГНАЛИЗАЦИИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Для связи релейной защиты и автоматики с выключателем, а также для организации опера-
тивного и дистанционного управления выключателем используется специальная схема. В ее
задачи входит также сигнализация о положении выключателя, его готовности к последующей
операции. При выполнении релейной защиты на базе электромеханических устройств и микро-
электроники эта схема реализуется на специальной панели управления выключателем. На па-
нели располагаются ключи управления выключателями, устройство автоматического повтор-
ного включения, реле положения выключателя, реле команд, переключатели, задающие режим
работы схемы. На эту панель заводятся выходные цепи релейных защит. С панели поступают
сигналы на включение/отключение выключателей и, наоборот, от выключателя поступает ин-
формация о его состоянии, готовности к работе. Панель снабжена устройствами световой сиг-
нализации и имеет выход на общестанционные (подстанционные) средства сигнализации. Эта
схема - средство сопряжения релейной защиты с первичной схемой распределительного уст-
ройства.
При появлении шкафов микропроцессорных релейных защит ряд функций схемы управле-
ния выключателем удалось передать микропроцессорному терминалу, который выполняет
функции логических органов релейной защиты. При этом ряд устройств схемы управления
расположен на панелях шкафа привода выключателя, это позволило не только уменьшить чис-
ло панелей на релейном щите, но и более гармонично вписать схему управления подстанцией в
общую схему управления системой.
В данной главе приведена и описана типовая схема панели управления выключателем с
пружинным пофазным приводом. Рассмотрены также схемы сопряжения микропроцессорного
шкафа, осуществляющего функцию схемы управления выключателем, и связи шкафов релей-
ных защит с приводом выключателя.
6.1. СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ
С ПРУЖИННЫМ ПРИВОДОМ
На рис. 6.1. показана типовая схема управления выключателем, каждая фаза которого имеет
свой пружинный привод, а схема осуществляет управление тремя фазами. Пружины приводов
фаз заводятся электродвигателями при отключенном положении выключателя с помощью
кнопки 8В1 (рис. 6.3) либо автоматически при положении переключателя 8А4 в положении
«автоматика». Это позволяет выключателю быть готовым дважды отключиться, единожды
включиться практически сразу (однократные АПВ). При двукратном АПВ должна быть преду-
смотрена пауза для повторного взвода пружин.
+ЕС
-ЕС
Рис. 6.1. Типовая схема управления выключателем (см. также с. 80)
Шинки уп-
равления и
автомат
Реле
запрета
АПВ при
действии
защиты
шин и
УРОВ
Цепи ус-
тройства
АПВ
РПВ-01
Цепи
включе-
ния и реле
положе-
ния “от-
ключено”
Цепи
отключе-
ния и реле
положе-
ния
“включе-
но”
Цепи при-
нудитель-
ного от-
ключения
при не-
полпофаз-
ном режи-
____М2___
Цепи управления
К автом.
Реле-пов- торитель крт! | Цепи управления |
Реле контроля неперек- кючения фаз
1<О1 пактор электро- магнитов включе- ния
1<О1 пактор электро- магнитов отключе- ния
Реле фиксации команд выключа- теля
Реле-пов- торитель КУ2
Реле-пов- торитель АК.81
Рис. 6.1. Окончание
Схема управления выключателя показана на рис. 6.1. Цепь соленоидов отключения
(УАТ1А, УАТ1В, УАТ1С) может быть запитана от релейной защиты линии, релейной защиты
шин, от реле команды Отключить КСТ1. В свою очередь реле команды Отключить получает
сигнал от малогабаритного ключа управления 8А1 или от сигнала телемеханики.
Цепи соленоидов включения (УАС1А, УАС1В, УАС1С) могут получать питание от реле
команды Включить КСС1 при ручном управлении (переключатель 8АС1 в положении «О»)
или от устройства АПВ (АК81) или телемеханики при нахождении 8АС1 в положении «А».
Соленоиды включения освобождают пружину включения, которая включает выключатель и
взводит пружину отключения, приготовив выключатель к следующей операции.
При подаче сигнала на включение от ключа управления для обеспечения достаточной его
длительности используется реле КЬ4, которое встает на самоудерживание до окончания про-
цесса включения. Наоборот, при включении выключателя на короткое замыкание, когда срабо-
тавшая релейная защита отключает его, используется реле КВ81, предотвращающее много-
кратное включение («блокировка от прыгания»). Это реле имеет две обмотки - последователь-
ную 17-18, включенную в цепь соленоида отключения, и шунтовую 19-20, которая удерживает
реле в сработанном состоянии до тех пор, пока оператор держит ключ управления. Своими
контактами 12-14 реле блокирует подачу сигнала на включение выключателя.
Для контроля исправности выключателя и его готовности к последующей операции исполь-
зуются контакторы: КМС1 - контактор электромагнитов включения и КМСТ1 - контактор
электромагнитов отключения. Первый создает своими контактами цепь электромагнитов
включения, если все фазы выключателя отключены и заведены пружины привода, и обесточи-
вает их при завершении операции включения. Второй контактор замыкает свои контакты в це-
пи электромагнитов отключения, если включена хотя бы одна из фаз, и обесточивает цепи со-
леноидов после завершения операции.
В цепи соленоидов включения имеется реле КРТ1 - реле «положение отключено». Контак-
ты этого реле используются в схемах сигнализации и автоматики. Сработанное состояние этого
реле свидетельствует о готовности цепи включения выключателя.
В цепи соленоидов отключения имеется реле КС^С 1 - реле «положение включено». Контак-
ты этого реле используются в схемах сигнализации и автоматики. Сработанное состояние этого
реле свидетельствует о готовности цепи отключения выключателя.
КЕЗ - реле контроля неисправности фаз. Оно может сработать только в том случае, если
одна из фаз не переключилась в процессе очередной операции с выключателем. Это свидетель-
ствует о неисправности привода, поэтому реле КЕЗ выдает сигнал на отключение всех фаз вы-
ключателя.
Пуск АПВ осуществляется от несоответствия положения выключателя и последней посту-
пившей к нему команде. Реле К<Э> 1 фиксирует и запоминает команду на включение. Реле КЕ6
сработает в том случае, когда с помощью блок-контактов зафиксируется отключение всех фаз
выключателя.
С помощью переключателя 8X2 и перемычки 52-54 устанавливается тип применяемого
АПВ. Запрет АПВ осуществляется по цепи 11-21. Он обеспечивается контактами реле коман-
ды включения КСС1 при ручном управлении выключателем и контактами реле КП 1 при по-
ступлении сигнала на отключение от дифференциальной защиты шин, если выключатель дан-
ной линии не используется для опробования шин после их отключения при КЗ. Выключатель
для опробования выбирается переключателем 8X3.
На рис. 6.2 показана схема сигнализации в схеме управления выключателем. Световая сигна-
лизация положения выключателя осуществляется с помощью зеленой (КЬ61) и красной (КЬК.1)
ламп. При отключенном выключателе через размыкающие блок-контакты выключателя и замк-
нутые размыкающие контакты реле К<51 и КСС1 зеленая лампа подключена к шинкам сигнали-
зации ЕН1. При отключении выключателя от релейной защиты через замыкающие контакты 15-
11 Кр1 - зеленая лампа подключается к шинкам мигающего света. При включении хотя бы од-
ной фазы выключателя загорается красная лампа.
При отключении хотя бы одной фазы от релейной защиты (контакты 19-23 К<Э 1 остаются
замкнутыми) выдается сигнал на пуск звуковой аварийной сигнализации (сирена) через шинки
аварийной сигнализации ЕНА1.
На систему предупреждающей сигнализации (звонок), которая подключается к шинкам
сигнализации ЕАЫ, заведены устройства, определяющие исчезновение оперативного напря-
жения (одновременное замыкание контактов КЭ'11, КрС1, КЕ7), отключение автоматов, пи-
тающих электродвигатели (8ЕЗ), несрабатывание конечных (отключающих) контактов системы
завода пружин привода.
На специальную световую предупреждающую сигнализацию, которая подключается к шин-
кам сигнализации ЕНР1, заведены контакты переключателей 8А4, указывающие на то, что ав-
томатика завода пружин отключена.
Рис. 6.2. Цепи сигнализации схемы управления выключателем
Цепи сигнализации
Рис. 6.3. Схема питания электродвигателя завода пружин привода
Цепи завода
пружин при-
вода фазы А
(Для приво-
дов фаз В, С
цепи выпол-
няются анало-
гично)
6.2. СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ
НА БАЗЕ ШКАФОВ С МИКРОПРОЦЕССОРНЫМ ТЕРМИНАЛОМ
При выполнении современных релейных защит на базе микропроцессорных терминалов
представилась возможность возложить на них функции управления, защиты и автоматики вы-
соковольтных выключателей. Так, при использовании микропроцессорных защит фирмы
«ЭКРА» данную задачу выполняет шкаф ШЭ2607-019.
Микропроцессорный терминал этого шкафа выполняет функции защиты от неполнофазного
режима (ЗНФР), защиты от непереключения фаз (ЗНФ), управление выключателем как по ко-
манде оператора, так и от устройств РЗ и автоматики (АУВ), автоматического повторного
включения (АПВ) и устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ).
Данный шкаф применяется в схемах РУ при наличии более одного выключателя на присо-
единение (мостик, четырехугольник, полуторная схема и др.), когда перечисленные функции
нельзя совместить с функцией РЗ. При наличии одного выключателя на присоединения пере-
численные функции выполняет терминал шкафа одной из защит объекта. К таким шкафам от-
носятся: ШЭ2607-011(012) - шкаф ступенчатых защит ВЛ, ШЭ2607-013(014) - шкаф защит об-
ходного выключателя, ШЭ2607-015 - шкаф защит секционного (междушинного) выключателя,
ШЭ2607-071 - шкаф резервной защиты автотрансформатора и ряд других шкафов защит, до-
полненных вторым терминалом (например, ШЭ2607-041073).
Шкафы, обеспечивающие АУВ, получают питание оперативным постоянным током от трех
автоматических выключателей: один питает терминал, два других - цепи первого и второго
электромагнитов отключения выключателя. Благодаря этому обеспечивается возможность от-
ключения выключателя даже при неисправном терминале.
На рис. 6.4, 6.5, 6.6 показаны принципиальные схемы шкафа ШЭ2607-019.
На рис. 6.4 приведена схема цепей тока и напряжения. Цепи тока используются для питания
пускового органа УРОВ, фиксирующего факт отключения выключателя по исчезновению тока.
Цепи напряжения необходимы для организации различных способов выполнения АПВ (с кон-
тролем наличия или отсутствия напряжения, контролем синхронизма).
Микропроцессорный терминал шкафа, выполняя возложенные на него логические функции,
выдает сигнал с помощью контактов встроенных в него реле (К1, К2, ...). Для организации
функции управления выключателем шкаф снабжен дополнительным, вынесенным за пределы
терминала реле. Это реле команд КСС, КСТ, реле положения выключателя КОС, КОТ, реле
фиксации команд К(Ц. Функции этих защит реле аналогичны функциям таких же реле в «тра-
диционной схеме управления выключателем» (см. рис. 6.1). Через выходные контакты терми-
нала передаются сигналы в шкаф привода выключателя, где находятся контакторы включения
и отключения цепей соленоидов выключателя (рис. 6.5).
От шкафов защит, действующих на отключение выключателя, сигналы поступают на клеммы
Х62 - Х65 с действием на первый соленоид, на клеммы Х74 - Х77 - на второй соленоид. Кроме
того, на отключение может быть подан сигнал через реле КСТ1 на первый соленоид (клеммы
Х56 - Х68), через реле КСТ2 на второй соленоид ключом управления.
Через реле КСС ключ управления подает команду на включение выключателя. Со стороны
привода выключателя к шкафу управления поступает информация, характеризующая его ис-
правность и готовность к работе (давление элегаза, заводка пружин, положения фаз и др.)
Эта информация вводится в логическую схему терминала (рис. 6.6)
От всех защит присоединения и от защиты шин поступает сигнал на пуск УРОВ (Х28, Х29,
Х30). Реле К(Ц - реле фиксации команд. Его контакты используются в цепи пуска АПВ и в
схеме световой и звуковой сигнализации положения выключателя.
Для включения шкафа и задания ему функций в шкафу имеются переключатели (8А1 -
8А10).
Шкаф подключен к шинам сигнализации подстанции ЕН1
звуковой сигнализации.
и выведен на цепи световой и
Рис. 6.4. Цепи переменного тока и напряжения шкафа ШЭ2607-019
Таблица 1
Наименование схемы Лист
Цегм переменного тока и напряжения комплекта А1 (А2) 1
Цепи оперативного постоянного тока комплекта А1 (А2) 2
Цепи управления автоматики и сигнализации комплекта А1 (А2) 3
Ряд зажимов комплекта А1 (А2) 4
Таблица 2
Тил шкафа Количество
А1. А2
ШЭ2607 019 1
ШЭ2607 019019 2
КН1 2
Х13» о—Х140 Срабатывание
КК2 2
Х141
намспрааности
♦€Н1
” ^.кац
XI23
'Срабатывание'
КН1
' --------Г—----------
'Неисправность'
км2
’ “5
Х133
Х12в
Х12Я
XI ЗЮ
Х131
Х132
Ае-зрилнов
отключение
еы1ЛЮматали
Срабатывание
Мсе-ажнвн
•динима
Неисправность
3«Р<
801
502
—о
303
Х143
Х144
Х145
Х146
Общим АСУ
Погопмне 501
Гогоюеине 5<О2
Г ого > он на БСЗ
Х136
Комграль
исправности
ламп
Рис. 6.5. Схема цепей управления, автоматики и сигнализации шкафа ШЭ2607-019
хззо-
Х34О-
Х1 .2
Х1.1 хг,
XI 3 Х2-3Ф'
Х21
Х22
Х23
Х24
Х25
Х26
Е2
-6 Х20
Пуск УРОВ от мшит
Пуск УРОВ от ДЗШ
урое нн
ЗА6 ‘Цепи УРОВ'
Таммы (кпснйннЯ
5А1 "Комплект"
8А4
кгхШЛ
СъАм смгнагмаашм
Бгсхмрэака пус»^ АПВ от АЧР
5А5 *УРОВ'
•Рвиммы АЛ В"
III*
8АЗ'АЛВ2
5А7 "Запрат АПВ от ДЗШ " Пус« ЭН© от БК Х32<
&А2'АГ1ЕГ
♦ 220В1
ЧЦМММ 'И •-<
эласам в Тт
Местное управление
Неисгравнэсть обйревы
вы» летите г»т
Блокировка п»л и аткл.
(элегаз вытек!
Неисправность цепей
• »|. ям
КСС
Ззвоам пружин отключена
(мал ланод пружин)
Пружина не }зевиека
(бгоФирг.смл янлсчения I
Ре»рв
Е1
22061
БЭ2704У019
О Х47
ха.4
Х8:2
16
1'.
220В1 8А10.2
5А10.1
I *
Х6.1
кат
Обесгомипамие ЗМО2
> ।
Х291
РН минимальное пт ШОН
кот
221: В 1
-220В1
-| -22061
-22061
18
хя 14
-22061
- I
КОС?
Х117
КОС
Х11Й
ХЗ?
Х43
Х122
В ДЭШ
Х107
Х451
С*5ес точмвз ни? ЭМО и ЭА1В
'5Аб -Цепи УРОВ'
14 о хм
_ . Сигнал ВЧТО № 1
О Х116
Х7 11
Х7 12
КОСЗ
ХЮ1О—;
Х7 13
Х7 14
Х7 15
Х7 16
X* 14
Х71
Х72
Х7 3
• 220 В1
Х95
Х112
Х2:1
Х2:2
Х2.3
ХУД
Х2.5
Х2^
Х2;7
Х2 8
X? Я
Х2 10
Х2 11
Х2 12
Х2 13
X? 14
Х2 15
Х2 16
Х3.1
Х3:2
ХЗ 9
ХЗ 10
ХЗ 11
ХЗ 12
ХЗ 13
ХЗ 14
ХЗ 15
ХЗ 16
Х4.1
Х4:2
Х4 3
Х4:4
Х4.5
Х4:6
Х4 7
Х4:8
Х4;9
Х4 10
Х4 11
Х4 12
Х4 13
Х4 14
Х4 15
Х4 16
.х.5.1
XI.: 2
Х5:5
Х5 6
Х5.7
ХАВ
Х5 9
Х5 10
Х7 '
Х7В
1*
Х91
Х106
Х97
ХНН
Х86
ХЙ9
ХЯ И
Хв 12
Х04 Контрольный
Х85 «“хад
22061
и сгб
кссз
X1050—""'—
КСС.4
КЗ 4
Х96 О—Х113
В цель ммтагтора
ЭМО1иЗМВ
В мель кантактрра
ЭА1О2
‘5А6 перемычки 2-3. 6-7, 10-11.14-15 снять
Останов ВЧ передатчика
Оплючение мин мере) ДЗШ
За грет АПВ шин от УРОВ
Рис. 6.6. Входные и выходные цепи шкафа ШЭ2607-019
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). - 6-е издание. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 640 с.
2. Лезков С.И. и др. Устройство и обслуживание вторичных цепей электроустановок. - М.: Энерго-
атомиздат, 1986. - 151 с.
Ъ. Рубинчик В.А. Резервирование отключения коротких замыканий в электрических сетях. - М.:
Энергоатомиздат, 1985. - 120 с.
4. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 12. Токовые защиты нулевой последовательно-
сти от замыканий на землю линий 110-500 кВ. Расчеты. - М.: Энергия, 1980. - 87 с.
5. Руководство по эксплуатации. ЭКРА. 656453.028РЭ.
6. Удрис А.П. Релейная защита воздушных линий 110-220 кВ типа ЭПЗ-1636. - М.: Энергоатомиз-
дат, 1988. - 142 с.
7. Будаев М.И. Высокочастотные защиты линий 110-220 кВ. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 112 с.
8. БиргА.Н., Нудельман ГС. и др. Устройство дистанционной и токовой защит типов ШДЭ-2801 и
ШДЭ-2802. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 144 с.
9. Гельфанд Я. С. и др. Панель высокочастотной направленной фильтровой защиты типа ПДЭ-2802. -
М.: Энергоатомиздат, 1991. - 125 с.
10. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13а. Релейная защита понижающих трансфор-
маторов и автотрансформаторов 110-500 кВ. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 112 с.
11. Глазырин В.Е., Давыдов В.А., Щеглов А.И. Расчет релейной защиты понижающих автотрансфор-
маторов на базе микропроцессорных шкафов. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. - 91 с.
12. ТаубесИ.Р. Устройство резервирования при отказе выключателей в сетях 110-220 кВ. - М.:
Энергоатомиздат, 1988. - 89 с.
Оглавление
Введение.................................................................................3
Глава 1. Особенности выполнения схем вторичных цепей релейной защиты.....................4
1.1. Назначение вторичных цепей......................................................4
1.2. Токовые цепи....................................................................5
1.3. Цепи напряжения.................................................................6
1.4. Цепи оперативного тока.........................................................13
1.4.1. Источники постоянного оперативного тока...................................13
1.4.2. Схемы выпрямленного оперативного тока.....................................13
1.4.3. Питание оперативных цепей переменным током................................17
Глава 2. Способы резервирования отключения коротких замыканий в электрических сетях.....18
2.1. Способы резервирования и их назначение.........................................18
2.2. Способы ближнего резервирования защит..........................................19
2.3. Повышение эффективности резервирования с учетом случаев общего отказа постоянного
тока...............................................................................21
2.4. Дальнее резервирование в сетях 110 кВ и выше...................................22
2.5. Область использования дальнего резервирования..................................23
2.6. Мероприятия по повышению чувствительности к КЗ в зоне резервирования в сетях
110 кВ и выше......................................................................23
Глава 3. Типовые схемы выполнения защит высоковольтных линий 110-220 кВ.................26
3.1. Панель ступенчатых защит ВЛ 110-220 кВ ЭПЗ-1636................................26
3.2. Панель дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии 110-220 кВ типа
ДФЗ-201............................................................................28
3.3. Шкаф дистанционной и токовой защит типа ШДЭ-2802 (2801)........................29
3.4. Панель направленной защиты с ВЧ-блокировкой ПДЭ-2802...........................34
3.5. Шкафы микропроцессорных защит линий НПП «ЭКРА» типа ШЭ2607.....................36
Глава 4. Особенности выполнения схем защит силовых трансформаторов и автотрансформаторов.45
4.1. Защиты силовых понижающих трансформаторов......................................45
4.2. Защита понижающих автотрансформаторов..........................................49
4.2.1. Дифференциальные защиты...................................................49
4.2.2. Газовая защита и реле давления............................................50
4.2.3. Токовая защита обратной последовательности и максимальные токовые защиты
с пуском по напряжению..........................................................50
4.2.4. Токовые защиты нулевой последовательности от внешних КЗ на землю..........50
4.2.5. Дистанционные защиты от междуфазных КЗ.....................................51
4.2.6. Логика действия резервных защит автотрансформатора........................62
4.3. Защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов на базе микропроцессор-
ных терминалов.....................................................................62
4.3.1. Защита понижающих трансформаторов.........................................62
4.3.2. Защита автотрансформатора.................................................62
Глава 5. Схемы устройств резервирования при отказе выключателей.........................65
5.1. Назначение УРОВ................................................................65
5.2. Основные принципы выполнения УРОВ............................................66
5.3. Причины неправильных действий схем УРОВ.....................................69
5.4. Примеры схем УРОВ............................................................70
5.4.1. Схема УРОВ для подстанций 110-220 кВ с двумя системами шин с дублированным
пуском от защит и реле РПВ....................................................70
5.4.2. Схема УРОВ для подстанции 220 кВ со схемой «четырехугольник», выполненная
с автоматической проверкой контроля выключателя...............................74
Глава 6. Схемы управления, автоматики и сигнализации выключателей....................78
6.1. Схема управления выключателем с пружинным приводом...........................78
6.2. Схема управления выключателем на базе шкафов с микропроцессорным терминалом..83
Библиографический список..............................................................87
Щеглов Анатолий Иванович
ПОСТРОЕНИЕ СХЕМ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
Учебное пособие
Редактор ИЛ. Кескевич
Выпускающий редактор И.П. Брованова
Корректор И.Е. Семенова
Дизайн обложки А. В. Ладыжская
Компьютерная верстка С. И. Ткачева
Подписано в печать 24.04.2012. Формат 60 х 84 1/8. Бумага офсетная. Тираж 150 экз.
Уч.-изд. л. 21,39. Печ. л. 11,5. Изд. №34. 3аказ№737. Цена договорная
Отпечатано в типографии
Новосибирского государственного технического университета
630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20