Логическая защита шин (лзш)

Рисунок 13 Зона действия ЛЗШ

ЛЗШ предназначена для ликвидации КЗ на шинах энергетических объектов. В основном применяется в качестве защиты от коротких замыканий на секциях среднего и низкого напряжения, оборудованных ячейками КРУ. Применение полной дифференциальной защиты секции затруднено большим количеством присоединений и высокой стоимостью данного решения. Логическая защита шин так же применяется и для быстрого отключения КЗ на шинах 6–10 кВ.

ЛЗШ защищает не только сами шины, но и зону выключателей. Её зона действия определяется местами установки трансформаторов тока.

Структура ЛЗШ

ЛЗШ — это распределенная защита. Она не находится в одном конкретном терминале, а распределена по защитам вводов, СВ и отходящих присоединений (линий, трансформаторов, двигателей, БСК и т.д.).

Так как защита шин 6-35 кВ осуществляется вводными и секционным выключателями, то именно в терминалах ввода и СВ реализована отключающая токовая ступень (ЛЗШ), работающая с минимальной выдержкой времени (0,1-0,15 с).

Пусковые органы защит нижестоящих присоединений дают информацию о том, есть ли замыкание на присоединении, и в случае его наличия, замыкают выходные контакты своего терминала для передачи сигнала на терминалы ввода и СВ. Этот выходной сигнал называется “Блокировка ЛЗШ”.

Блоки защиты присоединений соединены с блоками ввода и секционного выключателями медными шинками для передачи сигнала по схеме “выходные контакты – дискретный вход”.

Внешнее КЗ

Внутреннее КЗ

Рисунок 14 Работа ЛЗШ при внутреннем и внешнем КЗ

По принципу действия ЛЗШ представляет собой МТЗ выключателя ввода, которая блокируется при пуске защит присоединений «своей» и смежной секций. Блокировка от защит присоединений смежной секции выводится по факту отключенного положения СВ.

Замыкание на присоединении (вне зоны действия ЛЗШ)

• Ток КЗ протекает от энергосистемы, через ТТ защиты ввода и ТТ защиты фидера, к точке КЗ;

• Происходит пуск защиты ввода (МТЗ и отдельной ускоренной ступени ЛЗШ) и защиты фидера (МТЗ и, возможно, ТО);

• Защита присоединения мгновенно выдает сигнал пуска собственных защит (Блокировка ЛЗШ) на защиты ввода (через сухой контакт);

• Защита ввода принимает сигнал “Блокировка ЛЗШ” и блокирует ускоренную ступень ЛЗШ (МТЗ ввода остается в работе);

• Защита фидера отключает свой выключатель для устранения КЗ, МТЗ ввода возвращается;

• При отказе защиты фидера, КЗ устраняет МТЗ ввода с выдержкой времени.

Замыкание на шинах 6-35 кВ (в зоне действия ЛЗШ)

• Ток КЗ протекает от энергосистемы, через ТТ защиты ввода, к точке КЗ;

• Защита ввода (и МТЗ, и отдельная ускоренная ступень ЛЗШ) пускается от данного тока;

• Защиты присоединений не пускаются потому, что через них ток КЗ не протекает (подпитки “снизу” нет); подпитка от секции 2 через СВ не пускает направленную МТЗ и ЛЗШ СВ (ток в секционном выключателе направлен к секции 1); либо если МТЗ СВ ненаправленная, то пускаются МТЗ СВ и ЛЗШ СВ, отдавая сигнал «Блокировка ЛЗШ» на ВВ1, после отключения СВ логической защитой шин блокировка ЛЗШ ВВ1 выводится по факту отключенного положения СВ.

• Так как сигнал “Блокировка ЛЗШ” нижестоящими защитами не выдается, то защита ввода (ускоренная ступень ЛЗШ) отключает выключатель ввода с временем 0,1-0,15 секунд

Параллельная схема ЛЗШ

Параллельная схема отличается простотой организации вторичных цепей. Но в данной схеме отсутствует диагностика обрыва вторичных цепей, поэтому рекомендуется контролировать положения автомата шинки ЛЗШ. При КЗ на отходящем присоединении с оборванной цепью ЛЗШ происходит отключение ВВ с выдержкой времени ЛЗШ.

Последовательная схема ЛЗШ

Последовательная схема ЛЗШ позволяет вести постоянный контроль вторичной цепи ЛЗШ на обрыв. При выявлении обрыва цепи ЛЗШ происходит срабатывание сигнализации. При обрыве цепи ЛЗШ КЗ на шинах отключаются с выдержкой времени МТЗ.

Возможно ускорение МТЗ ВВ и СВ при выявлении обрыва. В этом случае, при обрыве цепи ЛЗШ, КЗ на шинах и на отходящих присоединениях отключаются с выдержкой времени ЛЗШ.

Недостатки ЛЗШ

На подстанции, где используются мощные синхронные двигатели (СД) или генераторы, ЛЗШ не используется ввиду возможного ложного срабатывания при внешних КЗ и в послеаварийных качаниях, когда через вводную ячейку проходит ток подпитки от СД (генераторов) или ток качаний. Данного тока достаточно, чтобы пустить ЛЗШ, при этом блокирующий сигнал отсутствует, так как в этом режиме защиты СД и генераторов по принципу действия (дифференциальная или токовая отсечка) не работают.

Также ЛЗШ не работает, если КЗ в ячейке после трансформаторов тока защиты отходящей линии.

Для защиты шин подстанций с мощными СД и генераторами на напряжение 6(10) кВ используют дифференциальную защиту шин.