Защитное отключение в электроустановках
Под защитным отключением понимают быстрое, за время не более 200 мс, автоматическое отсоединение от источника питания всех фаз потребителя или части электропроводки в случае если повреждена изоляция или имеет место иная аварийная ситуация, угрожающая человеку поражением электрическим током.
Защитное автоматическое отключение питания – автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполняемое в целях электробезопасности.
Защитное отключение может быть как единственной и главной мерой защиты, так и дополнительной мерой к сетям заземления и зануления применительно к электроустановкам с рабочим напряжением до 1000 вольт.
Назначение защитного отключения – обеспечение электробезопасности, что достигается за счет ограничения времени воздействия опасного тока на человека.
Защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Такая опасность может возникнуть при:
замыкании фазы на корпус электрооборудования;
при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела;
появлении в сети более высокого напряжения;
прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением.
В этих случаях в сети происходит изменение некоторых электрических параметров: например, могут измениться напряжение корпуса относительно земли, напряжение фаз относительно земли, напряжение нулевой последовательности и др. Любой из этих параметров, а точнее говоря – изменение его до определенного предела, при котором возникает опасность поражения человека током, может служить импульсом, вызывающим срабатывание защитно-отключающегося устройства, т. е. автоматическое отключение опасного участка сети.
По настоящее время устройства защитного отключения обычно применя лись на электроустановках четырех видов:
Передвижные установки с изолированной нейтралью (в таких условиях в принципе возведение полноценного заземляющего устройства проблематично). Защитное отключение применяется тогда либо совместно с заземлением, либо как самостоятельная защитная мера.
Стационарные установки с изолированной нейтралью (где необходима защита электрических машин, с которыми работают люди).
Мобильные и стационарные установки с нейтралью любого типа, когда имеет место высокая степень угрозы поражения электрическим током, или если установка функционирует во взрывоопасных условиях.
Стационарные установки с глухозаземленной нейтралью на некоторых потребителях большой мощности и на удаленных потребителях, где зануления недостаточно для защиты или где оно в качестве защитной меры не вполне эффективно, не дает достаточной кратности тока замыкания фазы на землю.
Для реализации функции защитного отключения применя ли специальные устройства защитного отключения. Их схемы могут отличаться, конструкции зависят от особенностей защищаемой электроустановки, от характера нагрузки, от режима заземления нейтрали и т. д.
Прибор защитного отключения – совокупность отдельных элементов, которые реагируют на изменение какого-либо параметра электрической сети и дают сигнал на отключение автоматического выключателя. Устройство защитного отключения в зависимости от параметра, на который оно реагирует, можно отнести к тому или иному типу, в том числе к типам устройств, реагирующих на напряжение корпуса относительно земли, ток замыкания на землю, напряжение фазы относительно земли, напряжение нулевой последовательности, ток нулевой последовательности, оперативный ток и др.
Здесь может быть применено специально установленное реле защиты, которое устроено так же, как и высокочувствительные реле напряжения с размыкающимися контактами, которые включаются в цепь питания магнитного пускателя, скажем, электродвигателя.
Назначение защитного отключения заключается в том, чтобы одним прибором осуществлять совокупность защиты либо некоторые из следующих ее видов:
от однофазных замыканий на землю или на элементы электрооборудования, нормально изолированные от напряжения;
от не полных замыканий, когда снижение изоляции одной из фаз создает опасность поражения человека;
от поражения при прикосновении человека к одной из фаз электрооборудования, если прикосновение произошло в зоне действия защиты прибора.
В качестве примера можно привести простое устройство защитного отключения на базе реле напряжения. Обмотка реле включается между корпусом защищаемого оборудования и заземлителем.
В условиях, когда обмотка реле имеет сопротивление сильно превосходящее таковое у вспомогательного заземлителя, вынесенного за пределы зоны растекания заземления защиты, — обмотка реле К1 окажется под напряжением корпуса относительно земли.
Тогда в момент аварийного пробоя на корпус, напряжение это будет больше напряжения срабатывания реле и реле сработает, замкнув цепь отключения автоматического выключателя Q1 или разомкнув своим срабатыванием цепь питания обмотки магнитного пускателя Q2.
Другой вариант простого устройства защитного отключения для электроустановок — это токовое реле (реле максимального тока). Его обмотка включается в разрыв провода зануления, благодаря чему контакты аналогичным образом разомкнут цепь питания обмотки магнитного пускателя если замкнут цепь питания обмотки автоматического выключателя. Вместо обмотки реле, кстати, иногда можно использовать обмотку выключателя — расцепителя в качестве реле максимального тока.
Когда устройство защитного отключения вводится в эксплуатацию, его обязательно проверяют: проводятся плановые полные и частичные проверки, чтобы убедиться, что устройство работает надежно, что отключения когда нужно происходят.
Раз в три года проводят полную плановую проверку, зачастую вместе с ремонтом сопряженных цепей электроустановок. В проверку входят также испытания изоляции, проверка уставок защиты, тесты устройств защиты и общий осмотр аппаратуры и всех соединений.
Что касается частичных проверок, то их проводят время от времени в зависимости от частных условий, однако в них входят: проверка изоляции, общий осмотр, тесты защиты в действии. Если защитное устройство работает не вполне корректно, проводят более глубокую проверку по специальному алгоритму.
В наше время наибольшее распространение защитное отключение получило в электроустановках, используемых в сетях напряжением до 1 кВ с заземленной или изолированной нейтралью.
Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы TN. Для защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в таких электроустановках должно быть выполнено автоматическое отключение питания.
При выполнении автоматического отключения питания в электроустановках напряжением до 1 кВ все открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания, если применена система TN, и заземлены, если применены системы IT или ТТ. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети.
Защита осуществляется специальным устройством защитного отключения (УЗО), которое, работая в дежурном режиме, постоянно контролирует условия поражения человека электрическим током.
УЗО применяют в электроустановках до 1 кВ:
в передвижных эл. установках с изолированной нейтралью (особенно если затруднено создание заземляющего устройства. Может применяться как в виде самостоятельной защиты, так и в сочетании с заземлением);
в стационарных электроустановках с изолированной нейтралью для защиты ручных электрических машин в качестве единственной защиты, и в дополнение к другим;
в условиях повышенной опасности поражения электрическим то- ком и взрывоопасности в стационарных и передвижных электроустановках с различными режимами нейтрали;
в стационарных электроустановках с глухозаземленной нейтралью на отдельных удаленных потребителях электрической энергии и потребителя большой номинальной мощности, на которых защита занулением не достаточно эффективна.
Принцип работы УЗО состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с наперед заданной величиной (уставкой). Если входной сигнал превышает уставку, то устройство срабатывает и отключает защищенную электроустановку от сети. В качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях поражения человека электрическим током.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Проект РЗА
Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике
Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ)
Ч то делать, если короткое замыкание произошло, а защита или выключатель не могут его устранить? Конечно, заранее выполнять их резервирование. Про дальнее и ближнее резервирование защит мы уже говорили в этой статье. Сегодня поговорим о способах резервирования при отказе выключателя.
УРОВ — это устройство или алгоритм, который выполняет ближнее резервирование, т.е. дополняет установленные на конкретном объекте защиты. Это может быть отдельный шкаф с электромеханическими реле, а может быть и распределенный алгоритм в нескольких микропроцессорных терминалах.
Принцип действия УРОВ состоит в следующем:
Таким образом, для стандартной схемы 6-10 кВ, при отказе выключателя линии, УРОВ будет действовать на ввод своей секции и СВ. Несмотря на то, что СВ в нормальном режиме отключен воздействие от УРОВ присоединений на него всегда выполняется, чтобы не вводить дополнительную логику определения режима секции
Для схем 110 кВ и выше, где сети обычно кольцевые, УРОВ будет действовать на все выключатели 110 кВ и на вводные выключатели 6-10 и 35 кВ, если через них возможна подпитка точки КЗ.
Какие преимущества дает УРОВ?
Изначально УРОВ, в виде панели с электромеханическими реле, применялось на подстанциях и станциях с РУ 220 кВ и выше. Его применение обусловлено повышенными требованиями к надежности отключение короткого замыкания за наименьший промежуток времени.
Представьте, что на линии 220 кВ, в соответствии с принципом ближнего резервирования, установлены комплекты основной (ДФЗ) и резервных защит (ДЗ, ТЗНП, ТО), и все это бесполезно из-за механической неисправности привода выключателя. Сигнал на отключение защитами выдан, но ничего не происходит, и линия продолжает «гореть».
Остается надежда только на защиты дальнего резервирования, которые установлены на противоположных концах соседних линий.
По требованию дальнего резервирования эти защиты обязаны чувствовать КЗ на смежной лини и устранять их. Но во-первых, выдержки времени в этом случае могут быть достаточно большими (особенно, если ДЗ или ТЗНП начинают чувствовать КЗ только после отключения некоторых параллельных линий). А во-вторых, дальнее резервирование удается обеспечить не всегда. К тому же при действии защит дальнего резервирования происходит отключение множества выключателей на разных подстанциях, что затрудняет работу диспетчера при локализации аварии.
В таких случая, требуется меры по усилению ближнего резервирования, т.е. установке устройства резервирования при отказе выключателя.
УРОВ принимает команду отключения выключателя от защит и если через время Туров отключения не происходит, то устройство дает команду на отключение смежных выключателей. Просто и надежно
При этом время отключения от УРОВ всегда определено как сумма времени действия собственной защиты присоединения плюс ступень селективности. К тому же УРОВ «использует» чувствительность своей защиты, которая выше, чем у защиты дальнего резервирования.
На напряжении 110 кВ и ниже УРОВ использовался реже из-за стоимости панели и отсутствия жестких требований к скорости отключения, как на сверхвысоком напряжении. Ведь панель УРОВ стоит денег и занимает место.
Однако, с развитием микропроцессорной техники функция УРОВ стала практически бесплатной. Распределенный алгоритм УРОВ стал использоваться в логике терминалов, а «снаружи» остались только шинки и ключи ввода/вывода. Сегодня УРОВ применяют на всех классах напряжения, начиная с 6 кВ.
Давайте рассмотрим, что дает УРОВ на стандартной подстанции по схеме «6-1» (одна секционированная система шин 6 кВ).
1 случай (удаленное КЗ на линии 1)
При возникновении короткого замыкания на линии 1 в зоне действия МТЗ (конец линии), защита срабатывает с выдержкой времени 0,9 с. При отказе выключателя алгоритм УРОВ отключит вводной выключатели через время Тзащ. = Тмтз + Туров = 0,9 + 0,3= 1,2 с.
Если алгоритм УРОВ отсутствует, то МТЗ ввода отключит КЗ через 1,5 с (дальнее резервирование).
Таким образом, мы получаем выигрыш 0,3 с.
Также обратите внимание, что здесь для пуска алгоритма мы используем МТЗ линии, а не ввода, что дает значительно большую чувствительность. Особенно сильна эта разница будет для секций 6 кВ с двигателями.
2 случай (близкое КЗ на линии 1)
При возникновении короткого замыкания на линии 1 в зоне действия отсечки (начало линии), защита срабатывает с выдержкой времени 0,1 с. При отказе выключателя алгоритм УРОВ отключит вводной выключатели через время Тзащ. = Тто + Туров = 0,1 + 0,3= 0,4 с.
По дальнему резервированию мы так же получим 1,5 с, т.е. теперь выигрыш уже 1,1 с.
Очевидно, что и на 6 кВ применение УРОВ дает преимущество в быстродействии и чувствительности
При всех своих плюсах УРОВ — достаточно «опасная» функция и применять ее нужно обдуманно. Следует помнить, что при срабатывании УРОВ полностью отключает участок сети с блокировкой любой автоматики восстановления питания, такой как АПВ и АВР. Это означает невозможность быстрого восстановления нормального режима и массовый недоотпуск электроэнергии (особенно если нижестоящие потребители не имеют своих АВР).
В связи с этой особенностью при пуске УРОВ, помимо контроля тока через выключатель, применяют различные способы ограничения возможности излишнего действия.
Устройства резервирования отказа выключателей (УРОВ)
УРОВ предназначено для ликвидации повреждения,сопровождающегося отказом выключателя (или выключателей). УРОВ также должно действовать при к.з. в зоне между выносными ТТ и выключателем.
УРОВ применяется в сетях 110,220,330кВ и выше, когда из-за особенностей конструктивного выполнения выключателей (преимущественно воздушных и масляных с пофазным приводом) приходится считаться с их отказами в отключении одной, двумя и даже тремя фазами.
УРОВ действует с небольшой выдержкой времени (0,2-0,25 сек для присоединений 330,750 кВ и 0,3- 0,35 сек для присоединений 110-220кВ) на отключение ближайших к отказавшему выключателей присоединений, обеспечивая ликвидацию аварии с минимальными потерями для системы.
В энергосистеме эксплуатируются следующие типы схем УРОВ:
– централизованный УРОВ для выключателей 110-220кВ, являющийся общим для всех выключателей одного напряжения на подстанции;
– индивидуальный УРОВ для двух выключателей линии 330кВ;
– индивидуальный УРОВ для каждого выключателя 330-750кВ.
В общем случае УРОВ действует в следующих направлениях:
При коротком замыкании на одном из отходящих от данной системы (секции) шин присоединений и отказе в отключении его выключателя – на отключение данной системы (секции) шин через
выходные промежуточные реле избирательных органов дифференциальной токовой защиты данной системы (секции) шин.
При коротком замыкании на шинах и отказе в отключении шиносоединительного (секционного) выключателя на отключение второй неповрежденной системы (секции) шин.
При коротком замыкании на шинах и отказе в отключении выключателя трансформатора (автотрансформатора) или блока со стороны рассматриваемых шин – на отключение этого трансформатора (автотрансформатора) или блока его выключателями с низкой стороны, со стороны питания).
При коротком замыкании на шинах и отказе в отключении выключателя питающей линии, оборудованной высокочастотной защитой – на останов высокочастотного передатчика указанной линии с целью ускорения отключения повреждения с противоположной стороны.
Для схем электрических соединений,в которых на одно присоединение приходится более одного выключателя (полуторная, шины-трансформатор, многоугольник), УРОВ действует на отключение неповрежденного элемента ( системы шин, линии, АТ), для которого отказавший выключатель является общим с поврежденным элементом.
Для этих схем при работе защит блока (АТ) и отказе выключателя, общего с ВЛ-330кВ, схема УРОВ-330 действует на 3-х фазное отключение линии с обеих сторон с запретом ТАПВ.
Отключение и запрет ТАПВ на противоположной стороне линии осуществляется по каналу телеотключения. Там же отключение 3-х фаз линии без запрета ТАПВ производится от ДФЗ после останова в.ч.передатчика на стороне линии с отказавшим выключателем.
При к.з. на ВЛ-330 и отказе выключателя, общего с блоками, схема УРОВ действует на отключение блока и на запрет ТАПВ линии.
Запрет ТАПВ необходим для исключения подачи напряжения на останавливающийся блок при успешном ТАПВ линии.
Запрет ТАПВ противоположной стороны линии производится по каналу телеотключения. При выводе из работы канала телеотключения опробование такой линии с помощью ТАПВ КОНЛ должно производиться со стороны электростанций.
Запуск устройства резервирования осуществляется от всех защит поврежденного элемента, выключатель которого отказал в действии.
В схеме УРОВ предусматриваются специальные меры для предотвращения неправильного действия устройства на обесточение системы (секции) шин при ошибках обслуживающего персонала.
ТАКИМИ МЕРАМИ ЯВЛЯЮТСЯ:
Установка общего на систему (секцию) шин дополнительного пускового органа напряжения, контролирующего наличие короткого замыкания. Этот орган состоит из трех элементов: устройства фильтр-реле напряжения отрицательной последовательности для действия при несимметричных коротких замыканиях; реле напряжения, включенного на междуфазное напряжение, для действия при симметричных коротких замыканиях, и реле напряжения, включенного на напряжение нулевой последовательности, для действия при коротких замыканиях на землю .
Автоматическая проверка исправности выключателя. Схема УРОВ выполняется таким образом,чтобы при пуске УРОВ какого либо присоединения схема УРОВ без выдержки времени действует на отключение выключателя этого присоединения и,в случае его отказа в отключении (контроль наличия тока через выключатель) УРОВ с выдержкой времени отключает выключатели присоединений, ближайшие по электрической цепи к отказавшему.
Следовательно, в случае ошибочного замыкания персоналом пусковой цепи какого либо присоединения УРОВ отключит выключатель только этого присоединения и, так как ток через “отказавший” выключатель прекратится, схема УРОВ возвратится в исходное состояние.
Использование дублированного пуска. Цепи пуска УРОВ от защит дублируются фиксацией их действия на отключение выключателя. Фиксация действия защит осуществляется контактами реле положения “включено”.
Использование в цепи УРОВ фактора, подтверждающего действие защиты, исключает необходимость автоматической проверки исправности выключателя, что снижает количество ложных отключений присоединений, например, при проверках отдельных защит на работающих линиях, когда ошибочно не отключена накладкой цепь пуска УРОВ от проверяемой защиты.
Такие схемы применяются как правило с УРОВ-110кВ, введенных в работу с 1973-1974 года.
В схеме УРОВ выполняется контроль исправности цепей. Схема контроля исправности цепей выводит УРОВ из действия через время 0,8 – 1,2 сек после появления каких либо неисправностей и подает сигнал о неисправности; снятие сигнала и обратный ввод УРОВа в работу осуществляется нажатием кнопки на панели УРОВ.
При работе УРОВ-330кВ и УРОВ-750кВ запрет АПВ отключившихся от их действия присоединений запрещается во всех случаях.
После действия УРОВ-110, УРОВ-220кВ запрет АПВ отключившихся от УРОВ присоединений производится только при действии на отказавший выключатель защит трансформаторов (блоков).
Устройство резервирования при отказе выключателей (УРОВ)
Одно из обязательных требований к релейной защите – возможность резервирования отдельных защит в случае их отказа. Для этого, в случае невыполнения отключения аварийного режима собственной защитой присоединения должна сработать другая. Эта другая защита обычно отключает участок шин подстанции, к которому подключен неисправный фидер.
Но для обеспечения селективности отключение произойдет за более длительное время, необходимое для того, чтобы дать возможность фидеру отключиться от собственных устройств. За это время короткое замыкание принесет большие разрушения, может увеличиться в масштабах.
Чтобы ускорить этот процесс, применяют один из видов противоаварийной автоматики – УРОВ. Расшифровывается это сокращение как «устройство резервирования отказа выключателя».
Даже новый и надежный выключатель, управляемый микропроцессорным устройством РЗА, не застрахован от неисправностей.
Причины сбоев могут быть не только в его механике или в приваривании контактов. В цепях отключения тоже могут возникнуть неполадки, создающие препятствия на пути команды от выходного реле до катушки отключения. Но и на этом перечень возможных неполадок не исчерпывается. Порой в отказах виновен человеческий фактор: выбор неправильного режима работы защиты, вывод ее из действия.
Интересное видео о работе УРОВ смотрите ниже:
Принцип работы УРОВ
Устройство входит в состав всех современных микропроцессорных терминалов, или выполняется отдельным для электромеханических защит. Его задача: выдать сигнал в случае отказа, который направляется в схему РЗА вышестоящего фидера.
Например, при сбое в работе защиты отходящего от шин подстанции фидера сигнал УРОВ выдает команду отключения на выключатель линии, питающей секцию шин, а также секционного выключателя (при его наличии).
Следует учесть, что в цепях отключения вводных и секционных выключателей при этом собираются воедино сигналы отключения от УРОВ от всех присоединений питаемой ими секции.
Для того, чтобы сформировался сигнал УРОВ, необходимо совпадение следующих событий:
- срабатывание основной защиты фидера;
- продолжение аварийного процесса после формирования команды на отключение собственного выключателя, либо отсутствие сигнала о том, что выключатель отключился.
Логика действий УРОВ предельно проста: произошло короткое замыкание, вызвавшее запуск защиты, пошла команда отключения, а сигнал от трансформаторов тока о наличии не прекращается. Значит – выключатель не отключается, или его перекрыла электрическая дуга.
Непременный атрибут УРОВ – своя собственная выдержка по времени.
Отсчитывается она между моментом подачи команды на отключение от основной защиты и командой на вышестоящий выключатель. Выдержка небольшая, но необходима для того, чтобы дать возможность сработать механике, ведь любой выключатель имеет собственное время отключения.
РЗ электрических сетей 110-220 кВ.
Логика работы УРОВ на ПС с двойной СШ:
1. При КЗ на присоединении (ВЛ, трансформатор, автотрансформатор, блок генератор-трансформатор) и отказе выключателя данного присоединения УРОВ отключает все выключатели СШ, к которой подключено поврежденное присоединение. При этом УРОВ действует на выходные реле ДЗШ, а выходные реле ДЗШ действуют на отключение всех выключателей СШ.
2. При КЗ на СШ и отказе выключателя ВЛ УРОВ действует на останов ВЧ передатчиков всех ВЛ, подключенных к данной СШ. При этом на противоположном конце ВЛ с отказавшим выключателем срабатывает ВЧ защита без выдержки времени.
3. При КЗ на СШ и отказе выключателя (авто)трансформатора или блока генератор-трансформатор УРОВ действует на выходные реле защит (авто)трансформатора или блока, которые отключают (авто)трансформатор или блок со всех сторон.
4. При КЗ на одной СШ и отказе ШСВ УРОВ отключает все выключатели другой СШ. При этом УРОВ действует на выходные реле ДЗШ, а выходные реле ДЗШ действуют на отключение всех выключателей СШ.
При нескольких последовательных отказах выключателей УРОВ правильно отключает следующие выключатели, соседние с отказавшими. Например (рис. 5.16.2), при КЗ на выводах трансформатора сработала защита трансформатора, а выключатель трансформатора не отключился. Через 0,3 секунды УРОВ подействует на отключение всех выключателей 2СШ, к которой подключен поврежденный трансформатор. Если при этом откажет ШСВ, то еще через 0,3 секунды УРОВ подействует на отключение всех выключателей 1СШ. Если при этом откажет выключатель одной из ВЛ, то еще через 0,3 секунды УРОВ подействует на останов ВЧА всех ВЛ, подключенных к 1СШ. При этом на противоположном конце ВЛ с отказавшим выключателем без выдержки времени отключится выключатель от ВЧ защиты. Если он не отключится, то на той подстанции сработает свой УРОВ и т.д.
Достоинства УРОВ:
- 1. При применении на ПС УРОВ исключаются 6 недостатков, указанных выше, которые имели место при отсутствии УРОВ.
Недостатки УРОВ: - 1. Низкий процент правильности действия УРОВ. УРОВ часто срабатывает ложно, в основном, из-за ошибок релейного и оперативного персонала.
Причина ложного срабатывания УРОВ из-за ошибок релейного персонала — сложная схема УРОВ, имеющая пуски от всех устройств РЗА и действующая на отключение всех выключателей.
Причина ложного срабатывания УРОВ из-за ошибок оперативного персонала – при выводе из работы по любой причине любой релейной защиты, действующей на отключение выключателя, необходимо одновременно с этим вывести действие данной защиты на пуск УРОВ. Если оперативный персонал выводит защиту и забывает вывести пуск УРОВ от нее, то при последующем срабатывании данной защиты по любой причине она выключатель не отключает, а УРОВ запускает, и УРОВ срабатывает и обычно отключает СШ.
Схемы УРОВ на электромеханической базе
Для реализации алгоритма УРОВ на базе электромеханических реле используется несколько методов.
Самый простой: от выходного реле защит запускается реле, отсчитывающее выдержку УРОВ.
В этой цепи устанавливается накладка для вывода автоматики из действия. Замкнувшиеся контакты реле времени формируют команду на отключение.
Такая схема не получила широкого распространения из-за недостаточной надежности. Слишком много факторов могут приводить к ее ложному срабатыванию.
Разумный выход из создавшегося положения – добавить в схему узел, контролирующий наличие короткого замыкания в сети. Простейший вариант – установка реле напряжения. Оно замыкает свои контакты в цепи при снижении линейного напряжения или реагирует на его прямую или обратную последовательность. Но иногда не чувствует существенных изменений при КЗ за трансформаторами.
Эффективнее работает автоматика с контролем тока присоединения.
Формирование сигнала происходит при совпадении двух факторов: срабатывании у защиты выходного реле и наличии тока через выключатель, контролируемого дополнительным токовым реле.
Для еще большего повышения надежности в цепи УРОВ включаются контакты, выводящие его из действия при оперировании ключом управления. А также вводится дополнительная цепь отключения собственного выключателя командой УРОВ, не зависимая от цепей отключения от защит.
В случае неправильных действий УРОВ это иногда позволяет избежать масштабных отключений, ограничившись ложным отключением выключателя своего присоединения.
Но влияние человеческого фактора на ложные действия УРОВ исключить трудно. Если не будет выведена накладка (разомкнута цепь отключения), то при проверке или опробовании РЗА может возникнуть ситуация, когда отключающий импульс все же сформируется.
4.3. Ближнее резервирование
4.3.1. Общие сведенья
Данный способ получил распространение на подстанциях, где дальнее резервирование оказывается нечувствительным, или неселективным.
В случае отказа Q3
(см. рис. 66.) его защита
КА
, по истечение времени, достаточного для прекращения КЗ, при нормальной работе выключателя и защиты поврежденного присоединения, действует на отключение всех выключателей, через которые продолжается питание повреждения (
Q1
и
Q2
).
не может резервировать отказ самой защиты КА. Поэтому используют второй (
дублирующий
) комплект защиты, для резервирования отказа основной защиты. Обе защиты выполняются независимыми друг от друга. Для этого защиты включаются на отдельные трансформаторы тока, оперативные цепи должны питаться от разных предохранителей и иметь разные выходные промежуточные реле.
Устройства УРОВ обладают большей чувствительностью и лучшей селективностью по сравнению с дальним резервированием (см. рис. 67.)
4.3.2. Принцип выполнения УРОВ
При срабатывании УРОВ отключает все присоединения одной секции или системы шин подстанции или электростанции. Поэтому ложное действие УРОВ может привести к нарушению работы подстанции или электростанции. Так как пуск УРОВ осуществляется от защит всех присоединений, то вероятность ложной работы УРОВ больше, чем у других защит.
Для исключения ложной работы схема УРОВ выполняется с двумя независимыми друг от друга пусковыми органами, одним – является защита присоединения, а вторым – дополнительное пусковое устройство, контролирующие наличие КЗ в зоне действия УРОВ. Второй пусковой орган не позволяет работать УРОВ при отсутствии КЗ.
Второй пусковой орган выполняется с помощью реле напряжения или тока, реагирующих на КЗ в сети (см. рис. 68.).
– реле минимального напряжения, включено на междуфазное напряжение, реагирует на трехфазные КЗ;
– реле включено на напряжение обратной последовательности;
– питается напряжением нулевой последовательности
3U0
,
два последних реле реагируют на несимметричные КЗ.
При действии реле KV0
,
KV2
или
KV
срабатывает промежуточное реле
KLK
, которое замыкает свои контакты и разрешает выходному реле защиты
KLЗ
запустить УРОВ.
Контроль наличия КЗ с помощью токового реле KAK
(см. рис. 68.б)). Применяется трехфазное токовое реле РТ-40/Р. Реле срабатывает при всех видах КЗ. При срабатывании
KAK
замыкает свои контакты, разрешая работать УРОВ.
Накладка SX
позволяет при проверке защиты или неисправности разомкнуть цепь.
4.3.3. Схема УРОВ при двух выключателях на присоединение
Устройство контроля наличия КЗ должно обладать способностью определять, какой из двух выключателей присоединения отказал.
УРОВ в составе микропроцессорных устройств
Терминалы современных релейных защит по умолчанию содержат в своем составе УРОВ. Вводить его или не вводить – это проектное решение, принимаемое для конкретного случая применения.
В настройках УРОВ терминала выбирается вся необходимая для ее работы конфигурация, включая уставки по времени и контролю тока.
Поскольку все защиты собраны в одном корпусе и связаны между собой, работа автоматики становится более надежной. Остается только одна проблема: вывод УРОВ из работы перед проверкой защиты персоналом электролабораторий необходим в обязательном порядке. При проверке уставок срабатывания и возврата любой защиты ток, соответствующий аварийному параметру, существует на входе терминала длительное время, которого с лихвой хватает на формирование сигнала УРОВ.
Поэтому вывод в ремонт и ввод в действие устройств, содержащих противоаварийную автоматику, должен производиться по заранее составленным программам.