Ochrona wiejskich sieci dystrybucyjnych o napięciu 10 kV

Zgodnie z wymaganiami, pierwszy stopień zabezpieczenia realizowany jest w postaci zabezpieczenia prądowego, a drugi w formie zabezpieczenia nadprądowego (nadprądowego) o prądowej charakterystyce zwłocznej... Wyłączanie prądowe realizowane jest na Przekaźnik typu RTM oraz zabezpieczenie nadprądowe na przekaźniku RTV. Przekaźniki RTM i RTV to przekaźniki bezpośredniego działania będące jednocześnie urządzeniami pomiarowymi i wykonawczymi, działającymi bezpośrednio na napęd wyłącznika.

Zabezpieczenie nadprądowe przekaźnika typu RTB jest nadal szeroko stosowany linie lotnicze 10kV.

Spośród przekaźników elektromechanicznych najdokładniejsze są przekaźniki indukcyjne typu RT-85 o ograniczonej charakterystyce zadziałania zależnej od czasu. Przekaźniki te składają się z trzech elementów: indukcyjnego, elektromagnetycznego chwilowego (aktualne przerwanie) i indeks. Obwód zabezpieczenia nadprądowego dla przekaźników typu RT-85 pokazano na rys. 1.

Ryż. 1. Schemat zabezpieczenia nadprądowego dla przekaźnika typu PT-85: K.1, K.2-przekaźnik prądowy typu PT-85; Q — wyłącznik w linii 10 kV; TA — przekładnik prądowy.

Przekaźnik RT-85 posiada specjalnie wzmocnione styki przełączające.W normalnych warunkach pracy styki rozwierne 1 przekaźników KA1 i KA2 są zwarte i sterują elektromagnesami odcinającymi UAT1 i UAT2, a styki zwierne 2 tych przekaźników są rozwarte, dzięki czemu prąd płynący przez elektromagnesy odcinające nie nie zdać. W przypadku zwarcia w linii następuje zadziałanie przekaźnika zwłocznego, przełączenie jego styków, czyli najpierw zwiera się styk 2, a następnie otwiera styk 1. Elektromagnes wyzwalający UAT jest omijany pełnym prądem uzwojenie wtórne przekładnika prądowego i przy wystarczającej wartości prądu jest ono uruchamiane poprzez działanie na mechanizm uruchamiający napędu wyłącznika i wyłącznik zostaje wyzwolony. Obwody te nazywane są obwodami z elektromagnesem wyzwalającym.

W celu zwiększenia czułości zabezpieczenia przeciwzwarciowego dwufazowego za transformatorem 10 kV ze schematem połączeń uzwojeń A/Y montowany jest dodatkowy trzeci przekaźnik RT-85.

Maksymalne zabezpieczenie prądowe typu TZVR

Półprzewodnikowy maksymalny (ochrona prądowa typu TZVR przeznaczona jest do ochrony linii dystrybucyjnych 6-10 kV przed wszelkiego rodzaju zwarciami. / 10 kV wszystkich typów, w szafach rozdzielczych punktów sekcjonowania i redundancji, gdzie przy zmianie trybu pracy linii nie ma potrzeby wybierania ustawień ochrony bieżącej i czasowej.

Zabezpieczenia TZVR umożliwiają łączenie dużej liczby kolejno instalowanych zestawów zabezpieczeń i co najważniejsze praktycznie bez kumulacji opóźnień czasowych.

Ryż. 2. Amperosekundowa charakterystyka zabezpieczenia typu TZVR

Urządzenie TZVR zawiera jednosystemowe zabezpieczenie nadprądowe o ograniczonej zależności, szeroko regulowanej charakterystyce amperosekundowej, w której czas działania w części zależnej jest liniowo zależny od prądu wyłączania zwarcia i prądu wyłączania, a także zawiera przekaźnik sygnalizacyjny , wyłącznik, elektromagnes odłączający, blok prądowy dla elektromagnesu oraz elementy do testowania działania całego urządzenia.

W części niezależnej charakterystyki czas zabezpieczenia można płynnie regulować w zakresie od 0,1-0,2 do 0,4 s. Dzięki możliwości zmiany w szerokim zakresie charakterystyk czasowo-prądowych urządzenia TZVR koordynacja zestawów zabezpieczeń instalowanych szeregowo wzdłuż linii odbywa się bez kumulowania opóźnienia czasowego na czole linii.

Zabezpieczenie ma taką samą czułość na zwarcie trójfazowe i dwufazowe w jednym punkcie tj. jego czułość jest 2 / √3 razy wyższa niż w przypadku MTZ z przekaźnikami RTV i RT-85 podłączonymi do prądów fazowych.

Prąd pracy urządzenia TZVR można płynnie regulować w zakresie od 2,5 do 40A. Przerywający prąd wyzwalający można regulować w zakresie od dwukrotności maksymalnego prądu wyzwalającego zabezpieczenia do całkowitego wycofania prądu wyzwalającego z działania.

Główne zalety ochrony TZVR to:

• zdolność do koordynowania dużej liczby sąsiednich linii obronnych bez gromadzenia opóźnień czasowych;

• zapewnia taką samą czułość na zwarcia trójfazowe i dwufazowe zabezpieczanej linii;

• zawiera oprócz MTZ i odcięcia prądu;

• posiada autonomiczne źródło prądu roboczego — zasilacz zapewniający działanie zabezpieczenia i elektromagnetycznego wyłącznika odłączającego.

Urządzenie podłącza się do przyłączy wyposażonych w dwa przekładniki prądowe.

Półprzewodnikowe urządzenie do przełączania ustawień zabezpieczenia nadprądowego typu UPS

Na liniach przeciętych z redundancją sieci przy zmianie trybu zasilania linii następuje zmiana kierunku przepływu prądów obciążenia i zwarcie. Dlatego, aby zapewnić niezbędną czułość i selektywność urządzeń ochronnych, konieczne jest zastosowanie zabezpieczenia nadprądowego kierunkowego (NMTZ) lub odległościowego w punktach podziału i redundancji.

Zastosowano NMTZ składające się z przekaźników prądowych takich jak korpusy zapłonowe, przekaźnik czasowy i przekaźniki kierunku mocy mają następujące wady: obecność „martwej strefy”, w której przekaźnik kierunku mocy zawodzi z powodu spadku napięcia mierzonego przez przekładnik napięciowy z powodu zwarcia w tym obszarze (ponieważ przekaźnik kierunku mocy jest wywołana wartością iloczynu prądu i napięcia), potrzeba wykwalifikowanego personelu obsługującego te urządzenia; za wadę można również uznać duże gabaryty przekaźnika RT-85, przekaźnika kierunku mocy typu RBM-171 i innych, które są trudne do umieszczenia w przedziale przekaźnikowym rozdzielnicy KRUN.

Urządzenie UPZS składa się z dwóch półprzewodnikowych przekaźników czasowych z limitami nastawy opóźnienia od 8 do 80 s i wyzwalanymi w przypadku zaniku lub spadku wartości kontrolowanego napięcia poniżej 20% wartości nominalnej.

Urządzenie typu UPZS przeznaczone jest do przełączania zestawów zabezpieczeń nadprądowych w punktach rozdzielczych linii 10 kV z redundancją sieciową oraz lokalnych automatycznych łączników przełączania podstacje transformatorowe 10/0,4 kV i sieciowej SZR w punktach zabezpieczenia sieci linii 10 kV.

Urządzenie może być stosowane w schematach automatyki jako przekaźnik czasowy, np. może służyć do zdalnego sterowania wyłącznikami instalowanymi w sieciach dystrybucyjnych, wyłączania wyłącznika głównego na określony czas oraz ustalania czasu trwania przerwy w zasilaniu napięcie 10 kV uruchomić obwody automatycznej kontroli topienia lodu przełączniki itp.

Za pomocą urządzenia UPZS można np. przeprowadzić lokalną SZR w zamkniętych stacjach transformatorowych 10/0,4 kV z kamerą KSO-272 na wejściu rezerwowym, gdzie na wejściu roboczym zastosowano wyłącznik obciążenia, a na wejściu olejowym wyłącznik olejowy -272 kamera w kopii zapasowej.

Regulacja napięcia odbywa się po stronie szyn zbiorczych niskiego napięcia transformatora 10/0,4 kV.

W przypadku przerwy w zasilaniu magistrali 0,4 kV, ATS wydaje polecenie wyłączenia wejścia roboczego i włączenia rezerwowego.

W celu wykonania przełączenia sieciowego w celu automatycznego przełączenia, zamknięte podstacje transformatorowe wyposażone są w dwie kamery KSO-272 z wyłączniki olejowe oraz jeden komplet zabezpieczeń typu KRZA-S.

Ryż. 3. Schemat ZTP -10 / 0,4 kV: TV — przekładnik napięciowy TA — przekładnik prądowy; Q — wyłącznik 10 kV; QW — przełącznik

Przy doborze nastaw pracy zasilacza UPS w trybie przełączania zabezpieczeń czas opóźnienia powinien być większy niż czas bezprądowego samoczynnego ponownego załączenia wyłącznika głównego linii 10 kV i krótszy od czasu pracy sieci SZR.

Kierunkowe zabezpieczenie nadprądowe dwustronnego działania typu LTZ

Zabezpieczenie przeznaczone jest dla linii odcinkowych 6-20 kV z redundancją sieci i zasilaniem dwustronnym.Urządzenie to może być również stosowane do zabezpieczania linii o zasilaniu jednokierunkowym na wypadek zwarcia międzyfazowego oraz transformatorów elektroenergetycznych o napięciu 6-35 kV... Zabezpieczenie LTZ może instalacja w KRUN, na oponach i na panelach przekaźnikowych zabezpieczeń podstacji, w punktach rozdzielenia i przekroczenia linii cięcia.

Osobliwością urządzenia LTZ jest to, że w zależności od kierunku mocy przesyłanej przez linię następuje automatyczne przejście do określonych ustawień działania drugiego stopnia pod względem prądu i czasu.

Ryż. 4. Krzywe selektywności (a) zabezpieczenia LTZ w zależności od kierunku zasilania (prądu), gdy w sieci jest 10 kV ze źródła A (b) lub B (c): GV, SV, AVR — głowica, sekcja i SZR rozłączniki punktowe 10 kV; RTV — przekaźnik prądowy z opóźnieniem czasowym.

Korpus kierunku zasilania znajduje się w pozycji wyzwolenia, gdy linia jest zasilana z podstacji A. W tym przypadku urządzenie LTZ ma wyższe nastawy prądu i reakcję niż zabezpieczenie w SZR (charakterystyki 1 i 3 na rys. 4, a). Ustawienie to odpowiada selektywnemu działaniu zabezpieczenia zwarciowego w punkcie K1.

Urządzenie LTZ automatycznie przełącza się na niższe nastawy prądu i czasu odpowiedzi (charakterystyka 2 na ryc. 4, a) przy zmianie trybu pracy linii oraz przy zasilaniu ze stacji B (ryc. 4, c). W takim przypadku wskaźnik nie działa. Zabezpieczenie LTZ w przypadku zwarcia w punkcie K.2 zadziała wcześniej niż zabezpieczenie w punkcie ATS (charakterystyka 3).

Zaletami urządzenia LTZ wykonanego na elementach elektroniki radiowej jest brak „martwej strefy”, charakterystyka zależna od prądu, możliwość przyspieszenia działania zabezpieczającego w przypadku zwarć, ponieważ napięcie spada tak bardzo, że element kierujący mocą nie może pozostawać w stanie wyzwolenia.

Półprzewodnikowe urządzenie do kompletnego zabezpieczenia przekaźnikowego i automatyki punktów odcinka linii 10 kV typu KRZA-S

Urządzenie KRZA-S jest półprzewodnikowym zabezpieczeniem zdalnym o liniowej zależności od wartości rezystancji zacisków czasu zadziałania charakterystycznego dla urządzenia, zapewniając tym samym selektywność zabezpieczenia w punktach odcinków linii 10 kV o zasilaniu dwukierunkowym.

Zestaw KRZA-S przeznaczony jest do zabezpieczania linii rozdzielczych rozdzielonych 10 kV ze zwarciem sieciowym od wszelkiego rodzaju zwarć międzyfazowych oraz do samoczynnego ponownego załączenia linii 10 kV... Urządzenie może być stosowane w dowolnych istniejących punktach rozdzielczych, jak jak również na liniach z redundancją sieci oraz na liniach promieniowych, w przypadku gdy zabezpieczenie nadprądowe nie spełnia wymagań czułości i selektywności.

Urządzenie KRZA-S składa się z przekaźnika stanowiącego jednosystemowe dwustopniowe zabezpieczenie odległościowe pierwszego stopnia - odległościowe przerwanie o czasie zadziałania totc oraz drugiego stopnia - zabezpieczenie odległościowe, którego czas zadziałania wzrasta proporcjonalnie do zwiększenie rezystancji na zaciskach urządzenia i urządzenia AR dwustronnego działania (podobnego do omówionego poniżej APV-2P) z samodzielnym zasilaczem dla elektromagnesu wyzwalającego wyłącznik.Urządzenie jest wyposażone w urządzenia do testowania funkcjonalności operacyjnej.

Ryż 5. Charakterystyka ochronna urządzenia typu KRZA-S

W przypadku korzystania z tego zestawu zabezpieczeń i automatyki w punktach przerwania nie jest wymagana żadna dodatkowa instalacja innego sprzętu. Aby podłączyć urządzenie, potrzebujesz dwóch przekładniki prądowe oraz dwa jednofazowe lub jeden trójfazowy przekładnik napięciowy w rozdzielnicy.

Urządzenie KRZA-S ma szereg zalet w stosunku do podobnych:

• nadwrażliwość;

• zapewnia selektywność działania ochronnego bez kumulowania zwłoki czasowej poprzez zastosowanie jednego zestawu zabezpieczeń nie wymagającego przełączania przy zmianie trybu pracy linii odcinkowej z zasilaniem dwukierunkowym;

• stabilność stref działania i krótszy czas reakcji, prostota konstrukcji automatycznego urządzenia zamykającego z regulowanym czasem przerw bezprądowych pierwszego i drugiego cyklu.