Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) в сетях 110—220 кВ

Повреждение системы шин с отказом выключателя трансформатора - Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) в сетях 110—220 кВ

Оглавление
Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) в сетях 110—220 кВ
Дальнее резервирование
Ближнее резервирование
Принципы построения УРОВ
Схемы УРОВ
Повреждение системы шин с отказом выключателя трансформатора
УРОВ для схемы четырехугольника с контролем протекания тока по выключателю
УРОВ для схемы мостика с тремя выключателями
УРОВ для схемы с двойной системой шин с контролем по напряжению
УРОВ для схемы РУ с двойной системой шин с контролем тока в цепи каждого присоединения
УРОВ для схемы мостика с тремя выключателями с контролем по току
Выбор уставок
Наладка УРОВ
Эксплуатация УРОВ оперативным персоналом
Опыт эксплуатации УРОВ
Список литературы

Действие УРОВ аналогично предыдущему, только вместо срабатывания KLI1 срабатывает КЫ, поэтому после срабатывания КН2 и выходных реле образуются цепи на выходные реле трансформатора 77 с последующим отключением всех выключателей трансформатора со стороны других напряжений, Предполагается, что 77. имеет питание со стороны среднего или низшего напряжения, что обеспечивает невозврат ДЗШ и реле КА трансформатора после отключения остальных выключателей данной системы шин. Если к данной системе шин подключены несколько трансформаторов, то при рассматриваемом режиме и отказе выключателя одного из трансформаторов надо четко знать, какой выключатель отказал. Иначе УРОВ подействует на отключение всех трансформаторов данной системы шин. Поэтому в схемах УРОВ для каждого трансформатора предусмотрено отдельное пусковое реле. В типовой схеме предусмотрена возможность подключения трех трансформаторов на каждую систему шин. Соответственно в схеме пуска УРОВ имеются реле KL3 и KL5, включенные аналогично KL1 и реле KL4 и KL6, включенные аналогично KL2. Однако в целях упрощения на рис. 6 показаны цепи только двух трансформаторов, по одному на каждую систему шин, поэтому реле KL3—KL6 не показаны, а в схеме контроля цепей УРОВ контакты KL3.4, KL4.4, KL5.4 и KL6.4 зашунтированы.
В схеме также не указаны обмотки и контакты реле KL9, КЫО, предназначенных для обеспечения работы УРОВ при отказе секционных выключателей в относительно редко используемых первичных схемах двойной секционированной системы шин с фиксированным присоединением элементов.
Схема контроля исправности цепей УРОВ построена с учетом того, что невозврат после срабатывания любого из реле, своевременно не выявленный и не устраненный, при последующей работе УРОВ может привести к его неправильному действию. Поэтому схема контроля состоит из размыкающих контактов всех реле схемы, за исключением тех, положение которых зависит от режима и срабатывание или возврат которых определяется вставленной или вынутой крышкой испытательного блока. Не контролируется также положение реле КТ1, поскольку при его срабатывании работает реле KL24.
Схема контроля состоит из промежуточных реле KL33-KL36, реле времени КТ4 и деблокирующей кнопки SB. Использование трех реле KL33, KL34 и KL35 вместо одного объясняется тем, что при напряжении на контактах менее 24 В надежность работы контактов снижается, а поэтому последовательное включение более восьми контактов в сети с напряжением оперативного тока 220 В не рекомендуется. В исходном режиме якоря реле KL33-KL35 подтянуты, их контакты в цепи обмотки реле КТ4 разомкнуты. Разомкнуты также импульсные контакты КТ2.3 и КТЗ.З, на которых установлены такие же выдержки времени, как и на упорных контактах, что обусловливает их длительное замыкание при срабатывании и невозврате реле.
При срабатывании любого реле, контакты которого включены в цепи обмоток реле KL33-KL35, якорь соответствующего реле отпадает и замыкает цепь реле КТ4. То же происходит при срабатывании реле КТ2 и КТЗ. При срабатывании реле КТ4 и замыкании его контакта срабатывает реле КТ36 и через кнопку SB и контакт KL36.1 самоудерживается. При этом контактом KL36.2 снимается плюс оперативного тока со схемы. При срабатывании схемы контроля работает указательное реле КН4 и подается сигнал о неисправности УРОВ..
Накладки установлены в цепи плюса (SX9) всей схемы УРОВ, в цепях выходных реле ДЗШ (SX1, SX2), в цепях выходных реле трансформаторов (SX3-SX8) - на рис. 6, б указаны только накладки SX3 и SX4 в цепях трансформаторов 77 и Т2.
Все промежуточные реле типа РП-23, реле времени KTI типа РВ-114, КТ2 и КТЗ типа РВ-122 и КТ4 типа РВ-133. Указательное реле КН1 имеет номинальный ток 0,015 А, КН2 и КНЗ - 0,05 А; параметры КН4 определяются конкретной схемой сигнализации.
Рассмотрев основные принципы и направления работы схем, познакомившись с аппаратурой, назначением и основными блокировками, остановимся на анализе работы УРОВ при сопутствующих отказах.

Возможно несколько видов сопутствующих отказов.
1.  При повреждении на присоединении (линии или трансформаторе), подключенном к одной из систем шин, и отказе выключателя работает УРОВ и, если повреждение с отказом произошло например на 77, срабатывают KL13, KL1, KTI, KL24 с образованием цепи на выходные реле защиты шин первой системы шин. Предположим теперь, что при срабатывании выходных реле ДЗШ с воздействием на отключение всех выключателей системы шин произошел дополнительно отказ ШСВ. Срабатывание реле ДЗШ приведет к срабатыванию реле времени КТ2, и после отпадания якоря реле положения ВКЛЮЧЕНО KQC ШСВ срабатывает реле KL8. Затем после замыкания контакта КТ2.2 работают реле KL25 и другие с образованием цепи контактов KL8.2-KL25.1 и накладки §Х2 на отключение второй системы шин.
2. При повреждения на присоединении с отказом выключателя, воздействии УРОВ на отключение системы шин и сопутствующем отказе выключателя линии схема УРОВ также повторно отрабатывает на второй отказ. Срабатывают реле KL25 и другие с остановкой ВЧ аппаратов защит ДФЗ-201 линий данной системы шин. В этом случае будет обеспечено срабатывание ДФЗ на противоположных концах линий. Обратим только внимание на одну особенность этого режима. При КЗ на шинах с отказом линейного выключателя чувствительность пусковых органов ДФЗ всегда обеспечивается, поскольку этот режим эквивалентен по уровням токов повреждению на линии вблизи рассматриваемой подстанции и поэтому такой расчет выполнялся при выборе уставок защиты.
При повреждении в конце одной из линий или за трансформатором с последовательным отказом двух выключателей уровень токов повреждения в пусковых органах ДФЗ-201 может быть ниже токов (или сопротивлений) срабатывания. В результате, хотя схема УРОВ и правильно отреагирует на сопутствующий отказ, реализация этой команды может не произойти.
3. При повреждении на одной из систем шин, отказе ШСВ, работе УРОВ с воздействием на отключение второй системы шин и сопутствующем отказе выключателя линии схема УРОВ сработает, как в вышеприведенном примере, однако уровни токов повреждения в линии, где произошел сопутствующий отказ, в большинстве случаев будут такими же, как и при повреждении на линии, поэтому работа УРОВ приведет к останову ВЧ передатчика с последующей работой защиты с противоположного конца.
4. При повреждении на линии с отказом выключателя после действия УРОВ через выходные реле ДЗШ на отключение всех выключателей данной системы шин отказывает выключатель трансформатора. В принципе схема УРОВ на такой сопутствующий отказ отреагирует правильно (последовательность работы отдельных реле неоднократно разбиралась ранее) при одном непременном условии. После появления сопутствующего отказа в сети образуется схема, при которой повреждение в конце линии подпитывается только через один трансформатор. При этом могут вернуться защиты линии. Если вернутся более грубые ступени защиты, но запустятся более чувствительные, то время УРОВ просто увеличится. Если же чувствительность защит в создавшемся режиме окажется недостаточной, УРОВ может и не сработать.
Могут быть рассмотрены еще несколько видов сопутствующих отказов, но они являются вариантами вышеприведенных и подробно их анализировать нецелесообразно.

Обратим внимание еще на несколько особенностей схемы.
1. Минус оперативного тока на обмотки реле KL1-KL12 подается при срабатывании любого из пусковых реле KL13, КЫ4, КТ2, КТЗ. При жестком подведении минуса возможен вывод УРОВ из работы схемой контроля исправности цепей оперативного тока при обрыве цепи управления одного из выключателей, когда при замкнутых контактах реле КА обесточивается и замыкает свой контакт соответствующее реле KQC. Вместе с тем обрыв цепи управления является достаточным условием для отказа выключателя при повреждении присоединения.
Таким образом, подведение минуса к реле КЫ-КЫ2 через контакты пусковых реле схемы УРОВ повышает надежность работы УРОВ.
2. По-разному выполнена схема подведения плюса к контактам выходных реле защиты линий и трансформаторов. В первом случае плюс подводится только через контакты токовых реле, во втором -через контакты токовых реле и контакт реле KQC соответствующего трансформатора. Второй вариант представляется несколько более предпочтительным, поскольку при ложном срабатывании выходных реле защиты трансформатора (например, при ее ремонте и неснятии цепей пуска УРОВ) не сработают пусковые реле УРОВ (КЫЗ или KL14) и УРОВ не выведется из работы. Однако такое построение схемы возможно только для цепей трансформаторов, где каждое присоединение имеет свое отдельное реле (KL1 или KL2). При выполнении по такому принципу цепей линий, когда при пуске УРОВ любой из линий данной системы шин срабатывает одно из реле KL11 или KL12, оказались бы включенными параллельно и контакты выходных реле всех линий. При этом появилась бы возможность излишней или ложной работы УРОВ при невозврате токовых реле одной из линий и защиты другой линии.
3. Ложное срабатывание или невозврат любого реле схемы УРОВ, перемыкание контакта в схеме не приводят к ложному действию УРОВ. Исключение составляет только возможность образования цепей останова ВЧ передатчиков ДФЗ линий. Однако необходимо учесть, что при пусках УРОВ реле, выполняющее останов передатчиков, не работают, поэтому вероятность их срабатывания и последующего невозврата очень мала.
4. Ранее уже отмечалось, что токовые реле УРОВ в схемах трансформаторов обычно включаются в токовые цепи дифференциальной защиты. При переводе питания трансформатора через обходной выключатель дифференциальная защита обычно переключается на ТТ, встроенные во втулки своего же трансформатора ТА 1 (рис. 7). Такое решение позволяет упростить схему дифференциальной защиты, а на обходном выключателе не иметь трансформаторов тока, соединенных по схеме треугольника, применяемой только для дифференциальной защиты трансформатора.
Зона между встроенными трансформаторами тока ТА1 и трансформаторами тока обходного выключателя ТА2 защищается резервными защитами ОВ без выдержки времени и с действием на отключение всех выключателей трансформатора.
Первичная схема трансформатора
Рис. 7. Первичная схема трансформатора
В первые годы широкого внедрения УРОВ при переводе дифференциальной защиты на встроенные трансформаторы тока переводилась и защита, и токовые реле УРОВ. Эти реле оставались в схеме УРОВ и контролировали наличие тока по присоединению. Однако в процессе эксплуатации обнаружился существенный недостаток рассматриваемого варианта перевода. Так, при КЗ между ТА1 и ТА2 и отказе выключателя Q другого напряжения (в данном примере сети 220 кВ) на повреждение реагируют защиты ОВ 110 кВ и воздействуют на ОВ и Q. Обходной выключатель нормально отключается. В связи с отказом выключателя Q приходят в действие резервные защиты трансформатора и после срабатывания запускают УРОВ 220 кВ. Однако одновременно из-за протекания тока по трансформаторам тока ТА1 создаются условия для работы УРОВ 110 кВ. В результате при отказе выключателя 220 кВ одновременно работают УРОВ на напряжении 220 и 110 кВ, работа УРОВ 110 кВ является лишней. При повреждении в той же точке и отказе ОВ устройство резервирования откажет, так как контроль тока осуществляется реле, включенными в цепь ТА1. Поэтому в современных схемах при переводе трансформатора на ОВ токовые реле контроля выключателя трансформатора выводятся из работы, контроль тока по ОВ выполняется с помощью токовых реле, включенных на трансформаторы тока ТА2.
Таким образом, к недостаткам рассмотренной схемы УРОВ можно отнести:
а) возможность излишней работы УРОВ при КЗ на линиях с двухцепными участками при питании этих линий от одной системы шин и при условии их повреждения через небольшие интервалы времени (порядка ОД с);
б) возможность задержки в работе УРОВ, если после повреждения линии, отходящей от одной системы шин, с небольшим интервалом времени повреждается другая линия, питающаяся от другой системы шин, причем на этой линии отказывает выключатель;
в) возможность работы схемы с разными выдержками времени (при работе присоединения через ОВ и его отказе время работы УРОВ на 0,1 с больше).
Перечисленные недостатки являются характерными для всех рассматриваемых схем. К серьезному недостатку схем УРОВ с контролем отключенного положения выключателя (с использованием контактов реле KQC) необходимо отнести возможность отказа УРОВ при обрыве цепи отключения (когда при срабатывании выходного реле защиты сигнал в цепь отключения не поступает и якорь реле KQC не отпадает)

Подробно рассмотрев наиболее широко применяющуюся современную схему УРОВ, можно определить требования к устройствам резервирования отказа выключателя. Оценка существующих в эксплуатации схем УРОВ с точки зрения перечисленных ниже требований позволяет определять их пригодность к дальнейшей эксплуатации или необходимость их замены.
1. Схема УРОВ срабатывает и производит соответствующие отключения, если после срабатывания выходных реле защиты некоторое время (время действия УРОВ) по присоединению продолжает протекать ток. Вместо контроля наличия тока возможен контроль другого параметра, например появления несимметрии или снижения напряжения на шинах питающей подстанции.
2. Чувствительность токовых органов (органов напряжения) УРОВ, как правило, не должна ограничивать срабатывание УРОВ при пуске его от любой защиты данного присоединения. Иначе говоря, чувствительность пусковых органов УРОВ должна быть выше чувствительности защит присоединений. Из этого правила могут быть допущены некоторые маловероятные исключения:
срабатывание газовой защиты без увеличения тока и при отсутствии или очень малой нагрузке;
срабатывание технологических защит трансформаторов или блоков генератор-трансформатор при нагрузках, близких к холостому ходу (например, защиты от осевого сдвига турбогенератора);
срабатывание высокочувствительных последних ступеней защит, сопровождающееся протеканием малых токов КЗ. При оценке зоны нечувствительности токовых реле в схеме УРОВ необходимо учитывать, что ток срабатывания их в зависимости от типа реле и вида повреждения колеблется в интервале 5—20 % номинального тока ТТ, в цепях которых включены реле.
3. При повреждении трансформаторов (автотрансформаторов) и отказе выключателя УРОВ должно обеспечивать выполнение запрета АПВ отключавшихся выключателей. Требование вызвано тем, что вероятность успешного АПВ при повреждении трансформаторов крайне мала, и повторная подача напряжения на повредившийся трансформатор может привести к значительным дополнительным разрушениям.
4. При отключении от защит поврежденного оборудования и невозврате после этого любого из реле постоянного тока схемы УРОВ должен выполняться автоматический вывод УРОВ из работы с сигнализацией о неисправности.
5. Если при КЗ на присоединении (например, на линии), отказе выключателя и работе УРОВ с воздействием на отключение всех выключателей данной системы шин отказывает один из этих выключателей (сопутствующий отказ), то схема УРОВ должна реагировать на сопутствующий отказ и выполнить вторую соответствующую серию отключений.



 
« Справочник по наладке вторичных цепей
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.