ИЭ / 8 сем (станции+реле) / Лекции / Защита шин

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.

31

Дуговая защита шин

Для защиты шин в комплектных распределительных устройствах применяют

ЗДЗ – защиту от дуговых замыканий.

Комплектные распредустройства (КРУ) 6, 10, 35 кВ являются распространенными элементами электрических станций и подстанций.

При возникновении КЗ внутри этих устройств, время отключения должно быть не более 1 секунды.

Это связано с их небольшими размерами и компактным расположением.

32

Дуговая защита шин

Опасность дуги в КРУ (6, 10, 35 кВ). При возникновении короткого замыкания, сопровождающегося электродугой, в считанные доли секунды резко возрастает температура, повреждая стенки ячейки и переходя в соседние.

Если вовремя не принимаются меры, то необратимо выходят из строя целые секции КРУ с глубокими повреждениями механического и термического характера. В электроустановках возникают очаги возгорания.

Буквально за мгновения ячейка, в которой создалось короткое замыкание с электродугой, выгорает дотла и не подлежит ремонту.

33

Дуговая защита шин

Принцип защитного действия реле основан на распознавании специальным датчиком вспышки электрической дуги и передаче информации исполнительным элементам, которые отключают выключатели ячеек.

Появление дуги вызывает изменение параметров: яркости света, характеристик в цепи, давления и температуры.

Чтобы замыкания не перешли на другие ячейки КРУ, предусмотрено полное отключение оборудования.

Дуговая защита КРУ срабатывает гораздо быстрее и эффективнее максимальной токовой защиты (МТЗ).

34

Дуговая защита шин

Типы защит от дуговых замыканий

Механическая:

клапанная или мембранная – реагирует на давление воздуха, повышающееся при появлении дуги (недостаточная чувствительность при малых токах КЗ)

Электронная :

фототиристорная – реагирует на вспышку от дуги (могут быть ложные срабатывания при попадании прямых солнечных лучей или ламп освещения)

Волоконно-оптический вид ЗДЗ – наиболее современный и качественный.

Датчики размещают в отсеках ввода, выкатного элемента, в кабельном отсеке. Волоконнооптическая линия связи служит передающим звеном при срабатывании датчика на вспышку дуги. Микропроцессорный терминал, получив сигнал от датчика, подает команду на отключение выключателей для устранения короткого замыкания.

35

Шкаф ШЭ2607 065

Шкаф ШЭ2607 065 содержит:

•реле дифференциальной защиты шин (ДЗШ) с торможением, состоящее из двух пусковых органов (ПО1 и ПО2) и избирательных органов первой (ИО1), второй (ИО2), третей (ИО3), четвертой (ИО4) секций шин;

•реле чувствительного токового органа (ЧТО1 и ЧТО2);

•реле минимального напряжения, реагирующих на междуфазные напряжения каждой из секции шин;

•реле максимального напряжения реагирующих на напряжения обратной последовательности первой и второй систем шин;

•реле контроля исправности токовых цепей;

•логику “очувствления” ДЗШ;

•логику опробования;

•логику УРОВ присоединений;

•логику запрета АПВ;

•логику очувствления;

•цепи отключения и пуска УРОВ;

•цепи запрета АПВ.

36

Дифференциальная защита шин

Отключение поврежденной системы шин производится следующим образом: при возникновении короткого замыкания на первой системе шин срабатывают реле ДЗШ ПО1 с вы-хода элемента BL1, выдержки времени DT01 и реле ДЗШ ИО1 поврежденной фазы (фаз). Сигналы с выхода ИЛИ (25) подается на вход И-НЕ (23) и при отсутствии сигнала на запрещающем входе И-НЕ (23) от устройства контроля исправности токовых цепей и логики опробования, ДЗШ 1 с.ш. действует на отключение присоединений, зафиксированных за первой системой шин.

При нарушении фиксации присоединений отключение шин производится для обеих систем шин в зависимости от фиксации присоединений (нарушение фиксации 1 и 2 с.ш., нарушение фиксации 1 и 3 с.ш.). В режиме с нарушением фиксации присоединений оперативный переключатель "Нарушение фиксации" должен быть установлен в положение "Работа". При этом достаточно срабатывания ДЗШ ПО1 или ДЗШ ПО2 для отключение систем шин.

Для надежного отключения выключателей присоединений при срабатывании ДЗШ 1 с.ш., в том числе при АПВ шин используется "очувствление" ДЗШ. Режим "очувствления" выполняется следующим образом: фиксируется срабатывание ДЗШ 1 с.ш. с помощью выдержки времени на возврат DT3, сигнал с выхода выдержки DT3 поступает на вход И-НЕ (21), выходной сигнал которого шунтирует сигналы отключения на элементе ИЛИ (26), при сработанном состоянии ЧТО. После возврата реле ЧТО цепь подхвата ИЛИ (26) разбирается.

37

Функциональная логическая схема блока логики ДЗШ

38

Дифференциальная защита шин с торможением

Защита выполнена пофазной и действует при всех видах КЗ на шинах. Реле дифференциальной защиты через промежуточные датчики тока подключено к основным ТТ всех присоединений защищаемых шин или ошиновок. При срабатывании дифференциальной защиты сигналы отключения действуют на выходные реле, формирующие команды отключения выключателей.

Шкаф защиты шин ШЭ2607 065 предназначен для защиты двойной системы шин с возможностью перевода (перефиксации) присоединений и содержит пусковой орган, действующий при КЗ на любой из систем шин, а также избирательные органы первой (ИО1) и второй (ИО2) систем шин, определяющие поврежденную систему шин. Сигнал на отключение поврежденной системы шин появляется только при срабатывании пускового и избирательного органов поврежденной фазы/фаз.

ИО1 и ИО2 с помощью промежуточных трансформаторов тока подключены к группам основных ТТ присоединений соответственно первой и второй систем шин, включая ТТ ШСВ. Пусковые органы подключены к группам основных

ТТ всех присоединений обеих систем шин, за исключением ШСВ.

39

Схемы защищаемых шин (18 присоединений)

40