ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЕТЕВАЯ КОМПАНИЯ ЕДИНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ»

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО «ФСК ЕЭС»

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

Стандарт организации

Дата введения: 13.09.2011

ОАО «ФСК ЕЭС» 2011

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения стандарта организации -ГОСТ Р 1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения», общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению межгосударственных стандартов, правил и рекомендаций по межгосударственной стандартизации и изменений к ним - ГОСТ 1.5-2001, правила построения, изложения, оформления и обозначения национальных стандартов Российской Федерации, общие требования к их содержанию, а также правила оформления и изложения изменений к национальным стандартам Российской Федерации -ГОСТ Р 1.5-2004.

Сведения о стандарте

РАЗРАБОТАН:    предприятием    ООО    «Исследовательский    центр    «Бреслер»,

г. Чебоксары

ВНЕСЕН:    Департаментом    технологического    развития    и    инноваций

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЁН В ДЕЙСТВИЕ:

Приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 13.09.2011 № 557

ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Замечания и предложения по стандарту организации следует направлять в Дирекцию технического регулирования и экологии ОАО «ФСК ЕЭС» по адресу 117630, Москва, ул.Ак.Челомея, д.5А, электронной почтой по адресу: vaga-na@fsk-ees.ru; liini ksp@fsk-ees. ru.

Настоящий стандарт организации не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения ОАО «ФСК ЕЭС».

2

	Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»
Название защиты	Описание защиты
Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности	Предусматривается в защитах производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы» и может быть введена в работу. Реагирует на разность тока в нейтрали и расчетного тока нулевой последовательности со стороны ВН.
Максимальная токовая защита (МТЗ) ВН и НН с возможностью пуска по напряжению	МТЗ НН резервирует защиты присоединений, отходящих от секции НН, а МТЗ ВН резервирует также основные защиты. Устанавливается на стороне ВН защищаемого трансформатора и на стороне НН в цепи каждого ответвления к выключателю низшего напряжения. Комбинированный пусковой орган (включает НО обратной последовательности и НО минимального напряжения) подключается к ТН со стороны НН.
Защита от перегрузки (ЗП)	Защищает трансформатор от симметричной перегрузки. Может устанавливаться со стороны ВН, для трансформаторов с расщепленной обмоткой НН - на сторонах НН1, НН2. Защита действует на сигнал. Для исключения неселективного срабатывания защиты при набросе тока при внешних КЗ или кратковременных бросках тока нагрузки защита выполняется с выдержкой времени (7 9) с.
Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) ВН	Обеспечивает отключение трансформатора выключателями смежных элементов в случае отказа его выключателя на стороне ВН.
Дифференциальная токовая защита ошиновки стороны НН	Выполняется с включением в зону ее действия токоограничивающего реактора (при наличии реактора).
Дифференциальная токовая защита ошиновки стороны ВН	Используется при необходимости в зависимости от первичной схемы на стороне ВН, протяженности ошиновки и других факторов.
Пуск автоматики пожаротушения	Предусматривается на трансформаторах 220-330 кВ единичной мощностью 200 MBA и более; на трансформаторах 500 кВ и выше независимо от мощности; на трансформаторах мощностью 63 MBA и более напряжением 110 кВ и выше, устанавливаемых в камерах закрытых подстанций глубокого ввода и в закрытых распределительных установках подстанций.

Таблица 1.2 - Перечень защит, устанавливаемых на трехобмоточных трансформаторах

Название защиты Описание защиты Г азовые защиты трансформатора и его устройства РПН Используется как чувствительная защита от внутренних повреждений. Выполняется в виде устройства газового реле, сигнал которого принимается микропроцессорной защитой. В устройстве РПН предусматривается отдельное струйное реле или реле давления.

	Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»
Название защиты	Описание защиты
Продольная дифференциальная токовая защита	Предназначена для защиты от всех видов замыканий в обмотках и на выводах при включении на выносные ТТ.
Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности	Предусматривается в защитах производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы» и может быть введена в работу. Реагирует на разность тока в нейтрали и расчетного тока нулевой последовательности со стороны ВН.
Максимальная токовая защита (МТЗ) ВН, СН и ННс возможностью пуска по напряжению	МТЗ СН и НН резервируют защиты присоединений, отходящих от секций СН и НН соответственно, а МТЗ ВН резервирует также основные защиты. Комбинированный пусковой орган (включает ПО обратной последовательности и ПО минимального напряжения) подключается к ТН со стороны СН и НН. Данный орган можно не использовать, если на стороне НН статическая нагрузка. Резервирует отключение замыканий на землю на шинах и линиях
Токовая защита нулевой последовательност и (ТЗНП)	со стороны ВН и СН, если со стороны СН сеть с заземленной нейтралью, а также резервирует основные защиты трансформатора. Используется при наличии питания с других сторон трансформатора. Подключается либо к ТТ со стороны ВН, либо к ТТ в нейтрали трансформатора.
Защита от перегрузки (ЗП)	Защищает трансформатор от симметричной перегрузки. На трехобмоточных трансформаторах с двусторонним питанием устанавливается на обеих питающих сторонах, на трехобмоточных трансформаторах с неравной мощностью обмоток - на всех трех сторонах, во всех остальных случаях - только со стороны ВН. Защита действует на сигнал. Для исключения неселективного срабатывания защиты при набросе тока при внешних КЗ или кратковременных бросках тока нагрузки защита выполняется с выдержкой времени (7 + 9) с.
Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) ВН (СН)	Обеспечивает отключение трансформатора выключателями смежных элементов в случае отказа срабатывания выключателя на стороне ВН (СН).
Дифференциальная токовая защита ошиновки стороны НН	Выполняется с включением в зону ее действия токоограничивающего реактора (при наличии реактора).
Дифференциальная токовая защита ошиновки стороны ВН (СН)	Используется при необходимости в зависимости от первичной схемы на стороне ВН (СН), протяженности ошиновки и других факторов.
Контроль изоляции цепей НН	Обеспечивает контроль изоляции цепей низшего напряжения при замыканиях на землю в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.

	Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»
Название защиты	Описание защиты
Пуск автоматики пожаротушения	Предусматривается на трансформаторах 220-330 кВ единичной мощностью 200 MBA и более; на трансформаторах 500 кВ и выше независимо от мощности; на трансформаторах мощностью 63 MBA и более напряжением 110 кВ и выше, устанавливаемых в камерах закрытых подстанций глубокого ввода и в закрытых распределительных установках подстанций.

Таблица 1.3 - Перечень защит, устанавливаемых на АТ с высшим напряжением 220 кВ

Название защиты Описание защиты Г азовая защита Используется как чувствительная защита от повреждений в кожухе АТ. Выполняется в виде устройства газового реле, сигнал которого принимается микропроцессорной защитой. Реле давления устройства РПН Выполняется в виде устройства газового реле, сигнал которого принимается микропроцессорной защитой. Предусматривается струйное реле или реле давления, реагирующее на повреждения в контактном объеме РПН добавочного трансформатора. Продольная дифференциальная токовая защита Предназначена для защиты от всех видов КЗ в обмотках и на выводах при включении на выносные или встроенные ТТ без выдержки времени. Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности Предусматривается в защитах производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы» и может быть введена в работу. Реагирует на разность тока в нейтрали и расчетного тока нулевой последовательности со стороны ВН. Максимальная токовая защита (МТЗ) НН с возможностью пуска по напряжению Предназначена для защиты АТ от внешних КЗ на стороне НН и резервирования основных защит стороны НН (6-10-35 кВ) АТ. Подключается к ТТ ввода стороны НН АТ. Защищает АТ от симметричной перегрузки. Может устанавливаться со сторон ВН и НН, а также со стороны выводов Защита от перегрузки (ЗП) обмоток АТ к нейтрали (общей обмотки АТ). Защита действует на сигнал. Для обеспечения недействия защиты при увеличении тока при внешних КЗ или кратковременных бросках тока нагрузки защита выполняется с выдержкой времени (7 + 9) с. Защиты от неполнофазного режима Предназначена для защиты от неполнофазного режима, возникающего при отключении не всеми фазами выключателя АТ стороны ВН или СН в предположении установки выключателей с пофазным приводом. Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) ВН и СН Обеспечивает отключение автотрансформатора выключателями смежных элементов в случае отказа его выключателей на стороне ВН и СН.

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

Название защиты Описание защиты Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) нн Устанавливается со стороны НН АТ. Обеспечивает отключение АТ выключателями смежных элементов в случае отказа срабатывания выключателя ВН и СН при КЗ за токоограничивающим реактором. Дифференциальная токовая защита цепей стороны НН Предназначена для защиты цепей НН, включая токоограничивающие реакторы и линейные регулировочные трансформаторы. Подключается к ТТ, встроенному во ввод стороны НН АТ, и ТТ в цепи выключателей, питающих секции НН. Действует на отключение АТ со всех сторон с запретом АПВ. Дифференциальная токовая защита ошиновки стороны ВН (СН) Используется при необходимости в зависимости от первичной схемы на стороне ВН (СН), протяженности ошиновки и других факторов. Контроль изоляции цепей НН Обеспечивает контроль изоляции цепей НН при замыканиях на землю в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью. Осуществляет контроль изоляции цепей стороны НН с помощью реле напряжения, действующего на сигнал с выдержкой времени, и выполняется в виде отдельного устройства, прием сигнала которого должна обеспечивать микропроцессорная защита. Пуск автоматики пожаротушения Предусматривается на автотрансформаторах 220 кВ единичной мощностью 200 MBA и более; на автотрансформаторах мощностью 63 MBA и более, устанавливаемых в камерах закрытых подстанций глубокого ввода и в закрытых распределительных установках подстанций.

Таблица 1.4 - Перечень защит, устанавливаемых на АТ с высшим напряжением (330    750) кВ

Название защиты Описание защиты Г азовая защита Используется как чувствительная защита от повреждений в кожухе АТ. Выполняется в виде устройства газового реле, сигнал которого принимается микропроцессорной защитой. Реле давления устройства РПН Выполняется в виде устройства газового реле, сигнал которого принимается микропроцессорной защитой. Предусматривается струйное реле или реле давления, реагирующее на повреждения в контактном объеме РПН добавочного трансформатора. Продольная дифференциальная токовая защита Предназначена для защиты от всех видов КЗ в обмотках и на выводах при включении на выносные или встроенные ТТ без выдержки времени. Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности Предусматривается в защитах производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы» и может быть введена в работу. Реагирует на разность тока в нейтрали и расчетного тока нулевой последовательности со стороны ВН.

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

Название защиты Описание защиты Максимальная токовая защита (МТЗ) НН с возможностью пуска по напряжению Предназначена для резервирования основных защит стороны НН (6-10-35 кВ) АТ. Подключается к ТТ ввода стороны НН АТ. Защита от перегрузки (ЗП) Защищает автотрансформатор от симметричной перегрузки. Может устанавливаться со сторон ВН и НН, а также со стороны выводов обмоток АТ к нейтрали (общей обмотки АТ). Защита действует на сигнал. Для обеспечения недействия защиты при увеличении тока при внешних КЗ или кратковременных бросках тока нагрузки защита выполняется с выдержкой времени (7 ч- 9) с. Защиты от неполнофазного режима Предназначена для защиты от неполнофазного режима, возникающего при включении и отключении не всеми фазами выключателя АТ стороны ВН или СН в предположении установки выключателей с пофазным приводом. Устройство контроля изоляции вводов (КИВ) Предназначено для контроля состояния изоляции маслонаполненных вводов 500 (750) кВ АТ. Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) ВН и СН Обеспечивает отключение автотрансформатора выключателями смежных элементов в случае отказа его выключателей на стороне ВН и СН. Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) НН Устанавливается со стороны НН АТ. Обеспечивает отключение АТ выключателями смежных элементов в случае отказа срабатывания выключателя ВН и СН при КЗ за токоограничивающим реактором. Предназначена для защиты цепей НН, включая Дифференциальная токовая защита цепей стороны НН токоограничивающие реакторы и линейные регулировочные трансформаторы. Подключается к ТТ, встроенному во ввод стороны НН АТ, и ТТ в цепи выключателей, питающих секции НН. Действует на отключение АТ со всех сторон с запретом АПВ. Дифференциальная токовая защита ошиновки стороны ВН (СН) Используется при необходимости в зависимости от первичной схемы на стороне ВН (СН), протяженности ошиновки и других факторов. Обеспечивает контроль изоляции цепей низшего напряжения при замыканиях на землю в сетях с изолированной или Контроль изоляции цепей НН компенсированной нейтралью. Выполняется с помощью реле напряжения, действующего на сигнал с выдержкой времени, в виде отдельного устройства, прием сигнала которого должна обеспечивать микропроцессорная защита. Пуск автоматики пожаротушения Предусматривается на автотрансформаторах 500 кВ и выше независимо от мощности.

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

В данном документе будут рассмотрены защиты трансформаторов (автотрансформаторов) на базе устройств RET 521 и RET 670 производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы».

1.1    Краткое описание микропроцессорных устройств защиты производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы», используемых для трансформаторов и автотрансформаторов

1.1.1    Устройство защиты RET 521

Устройство защиты RET 521 может применяться для защиты двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов.

Устройство обладает высокой надежностью аппаратного обеспечения и широкими возможностями конфигурирования. Помимо защитных, устройство выполняет ряд сервисных функций:

-    регистратор аварийных режимов (цифровой осциллограф);

-    регистратор событий;

-    самодиагностика устройства (повышение надежности функционирования);

-    индикация параметров режима энергообъекта;

-    связь с системой мониторинга и сбора данных/управления на подстанции.

Защиту рекомендуется подключать к ТТ, соединенными в «звезду с нулевым проводом» (Yo) на всех сторонах (ВН, СН и НН) независимо от группы соединения защищаемого силового трансформатора (автотрансформатора). При необходимости подключения к ТТ с другой схемой соединения («треугольник») по поводу задания параметров аналоговых входов и защищаемого объекта необходимо проконсультироваться с производителем.

Особенности RET 521 позволяют выполнить адаптацию параметров срабатывания к номинальным параметрам, как самого защищаемого силового трансформатора (автотрансформатора), так и высоковольтных трансформаторов тока и трансформатора напряжения, поэтому для правильной работы устройства необходимо задавать параметры ТТ и ТН, а также параметры защищаемого объекта.

Методика расчета параметров срабатывания защитных функций устройства RET 521, приведенная в данном разделе, соответствует Техническому справочному руководству [14] и рекомендациям по расчету параметров срабатывания производителя [7].

Расчеты рекомендуется выполнять в следующем порядке:

-    проверка обеспечения цифрового выравнивания токов плеч защиты в соответствии с п.В.1 Приложения В;

-    проверка обеспечения выполнения требований к ТТ в схемах дифференциальной токовой защиты в соответствии с п.Г.1 Приложения Г;

16

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

-    параметрирование данных об аналоговых входах устройства и о защищаемом объекте в соответствии с пунктом Б.1 Приложения Б;

-    непосредственный расчет параметров срабатывания используемых функций устройства в соответствии с методикой, изложенной в данном разделе ниже.

В таблице А. 1 Приложения А приведен список параметров защитных функций, подлежащих заданию в устройстве защиты, для всех описанных защитных функций.

1.1.2 Устройство защиты RET 670

Устройство защиты RET 670 может применяться для защиты двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов.

В устройстве используются решения, хорошо зарекомендовавшие себя в серии RET 521, расширенные возможности по выбору характеристик аппаратной части и составу программных функций защиты, мониторинга и управления.

Защиту рекомендуется подключать к ТТ, соединенными в «звезду с нулевым проводом» (Yo) на всех сторонах (ВН, СН и НН) независимо от группы соединения защищаемого силового трансформатора (автотрансформатора). При необходимости подключения к ТТ с другой схемой соединения («треугольник») по поводу задания параметров аналоговых входов и защищаемого объекта необходимо проконсультироваться с производителем.

Также как и в RET 521, для правильной работы устройства необходимо задавать параметры трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, а также параметры защищаемого объекта.

Методика расчета параметров срабатывания защитных функций устройства RET 670, приведенная в данном разделе, соответствует Техническому справочному руководству [15] и рекомендациям по расчету параметров срабатывания производителя [8].

Расчеты рекомендуется выполнять в следующем порядке:

-    проверка обеспечения цифрового выравнивания токов плеч защиты в соответствии с п.В.1 Приложения В;

-    проверка обеспечения выполнения требований к ТТ в схемах дифференциальной токовой защиты в соответствии с п.Е.1 Приложения Е;

-параметрирование данных об аналоговых входах устройства и о защищаемом объекте в соответствии с п.Б.2 Приложения Б;

-непосредственный расчет параметров срабатывания используемых функций устройства в соответствии с методикой, изложенной в данном разделе ниже.

В таблице А.2 Приложения А приведен список параметров, подлежащих заданию в устройстве защиты и рассмотренных в данных методических указаниях.

17

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

1.2 Продольная дифференциальная токовая защита трансформатора (автотрансформато ра)

Продольная дифференциальная защита трансформатора (автотрансформатора) используется в качестве защиты от всех видов замыканий в обмотках и на выводах при включении на выносные ТТ и должна быть отстроена от бросков тока намагничивания и переходных значений токов небаланса, как в нагрузочном режиме, так и при внешних КЗ.

В данном разделе рассмотрены методики расчета параметров срабатывания продольной дифференциальной токовой защиты устройств RET 521 и RET 670.

Отстройка дифференциальной токовой защиты от различных режимов броска тока намагничивания при включении ненагруженного трансформатора (автотрансформатора) под напряжение обеспечивается за счет блокировки дифференциальной защиты по форме волны и относительной второй гармонике.

Для обеспечения чувствительности каждая группа ТТ должна быть подключена независимо.

1.2.1 Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты устройства RET 521

Функция дифференциальной токовой защиты в устройстве RET 521 обозначается DIFP и включает дифференциальную защиту с торможением и дифференциальную отсечку.

Защита выполняется пофазнонезависимой и использует токи со всех сторон защищаемого объекта. С каждой стороны защищаемого объекта к защите могут подводиться одна или две трехфазные группы ТТ. Токи всех сторон приводятся к опорной стороне. Цифровое выравнивание токов плеч производится в соответствии с Приложением В.

Выбор опорной (базисной) стороны осуществляется защитой автоматически:    принимается    сторона    с    наибольшей номинальной

мощностью обмотки, а при равных мощностях сторон - сторона ВН. Однако для гарантированного приведения измеренных токов к требуемой стороне трансформатора (автотрансформатора) с равными номинальными мощностями обмоток необходимо задавать мощность этой обмотки больше номинальных мощностей остальных обмоток на минимальное значение 0,1 MBA согласно Приложению Б. Далее номинальный ток опорной стороны обозначается Люм,опо_Р- Расчет дифференциальных токов в защите производится с учетом выравнивания модулей и сдвига фаз токов на сторонах защищаемого трансформатора (автотрансформатора).

Функция дифференциальной защиты может работать с учетом положения устройства РПН силового трансформатора (автотрансформатора), для этого необходимо задание дополнительных параметров в соответствии с Приложением Б.

18

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

В Приложении Г приведены требования к трансформаторам тока в схемах дифференциальной защиты с устройством RET 521. Необходимо иметь в виду, что приведенная ниже методика выбора параметров срабатывания функции дифференциальной защиты подразумевает, что приведенные требования полностью удовлетворены. В противном случае необходимо проконсультироваться со специалистами ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы» и принять соответствующие меры (например, увеличить сечения кабеля, затрубить защиту).

В функции дифференциальной токовой защиты устройства RET 521 предусмотрено пять тормозных характеристик, представленных на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Тормозные характеристики функции дифференциальной токовой защиты DIFP устройства RET 521

По оси ординат откладывается относительный дифференциальный ток (в долях от номинального тока опорной стороны), который формируется на базе действующих значений первых гармоник токов фаз в первичных обмотках ТТ. Дифференциальный ток всех трех фаз как для мгновенных /, так и для действующих значений основной гармоники /, равен сумме первичных токов плеч защиты, приведенных к опорной стороне:

/диф =|Zl +/₂ +1з|,    (1-1)

где /_ь I2, Ь- векторы основной гармоники токов рассматриваемой фазы первого, второго и третьего плеч (сторон) защиты. Необходимо учитывать, что при наличии со стороны п двух групп ТТ соответствующий вектор тока равен сумме векторов токов, соответствующих этим ТТ, /_п = /_пд + /_пЛ.

19

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

По оси абсцисс откладывается относительный тормозной ток (приведенный к номинальному току опорной стороны с учетом отношения мощности соответствующей стороны к мощности обмотки опорной стороны), который формируется на базе действующих значений первых гармоник токов фаз в первичных обмотках ТТ. В качестве тормозного тока принимается наибольший из токов всех фаз и всех сторон защищаемого трансформатора (автотрансформатора):

АорМ ⁼ тЗХ «Л 7 А В 5 Ас 5 А А 5 Ав 5 Ас 5 Аа 5 Ав ’ Ас    (1-2)

где Аа, Ав, Ас, Аа, Ав, Ас, Аа, Ав, Ас - модули токов первого, второго и третьего плеч (сторон) защиты фаз А, В и С. Необходимо учитывать, что при наличии со стороны п двух групп ТТ необходимо отдельно рассматривать величины токов, соответствующих этим    ТТ:    Аа = шах(/_иАд, Ал.п),

Ав = шах(Авд, AiB.n), Ас = тах(Асд, Асд)-

Тормозные характеристики в общем виде состоят из трех участков (на рисунке 1.1 границы участков отмечены на примере тормозной характеристики №2):

-горизонтального (Участок 1) - до тормозного тока, равного 1,25. На этом участке срабатывание защиты определяется параметром срабатывания по дифференциальному току Idmin;

-    первого наклонного (Участок 2) - до значения дифференциального тока «1,0», имеющего Наклон 1 с коэффициентом торможения АА,_рмь

-    второго наклонного (Участок 3) - до максимально возможного значения тормозного тока, имеющего Наклон 2 с коэффициентом торможения

-^торм2-

Коэффициент торможения наклонных участков определяется по выражению

Чоо%,    (1.3)

^ торм

где А/д_Иф - приращение дифференциального тока на границе срабатывания;

ААорм ~ приращение тормозного тока на границе срабатывания.

В таблице 1.5 представлены значения коэффициентов торможения для всех имеющихся тормозных характеристик.

Таблица 1.5 - Значения коэффициентов торможения для пяти тормозных характеристик

№ тормозной характеристики 1 2 3 4 5 ^todmI 0,15 0,2 0,3 0,4 0,49 ^todm2 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

Содержание

Область применения _7

Нормативные ссылки_7

Термины и определения_8

Обозначения и сокращения_8

1 Защиты трансформаторов (автотрансформаторов)_10

1.1    Краткое описание микропроцессорных устройств защиты

производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы», используемых для трансформаторов и автотрансформаторов_16

1.1.1    Устройство защиты RET 521_16

1.1.2    Устройство защиты RET 670_17

1.2    Продольная дифференциальная токовая защита

трансформатора (автотрансформатора)_18

1.2.1    Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной

токовой защиты устройства RET 521 _18

1.2.2    Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной

токовой защиты устройства RET 670 _28

1.3 Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности трансформатора (автотрансформатора)_35

1.3.1    Краткое описание функции REF_35

1.3.2    Активизация функции REF_37

1.3.3    Начальный дифференциальный ток срабатывания Idmin (IdMin) 37

1.3.4    Угол срабатывания roa (ROA)_38

1.4    Максимальная токовая защита трансформатора_38

1.4.1    Расчет параметра срабатывания максимального измерительного

органа тока_39

1.4.2    Расчет параметра срабатывания минимального измерительного

органа напряжения_42

1.4.3    Расчет параметра срабатывания измерительного органа

напряжения обратной последовательности _43

1.4.4    Расчет выдержки времени_43

1.4.5    Выбор параметров срабатывания органа направленности_44

1.4.6    Порядок расчета параметров срабатывания максимальной токовой

защиты_44

1.5    Максимальная токовая защита стороны НН

автотрансформатора_45

1.6    Токовая защита нулевой последовательности трансформатора

со стороны ВН_45

1.6.1    Расчет параметра срабатывания измерительного органа тока

нулевой последовательности__45

1.6.2    Расчет выдержки времени_48

1.7    Защита от перегрузки трансформатора (автотрансформатора) 48

1.7.1    Расчет максимального измерительного органа тока_48

1.7.2    Расчет выдержки времени_49

3

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

1.2.1.1    Активизация функции DIFP

Для активизации функции дифференциальной защиты DIFP предназначен параметр Активизация, который может быть принят равным одному из значений:

«Выкл» - функция дифференциальной токовой защиты отключена;

«Вкл» - функция дифференциальной токовой защиты включена.

1.2.1.2    Начальный дифференциальный ток срабатывания Idmin

Начальный дифференциальный ток срабатывания Idmin рассчитывается и задается в процентах от номинального тока защищаемого объекта с опорной стороны /_НОм,опор-

Параметр Idmin отстраивается от токов небаланса в переходных режимах работы трансформатора (автотрансформатора) при малых сквозных токах и рассчитывается по выражению

Idmin =    00%,    (1.4)

где К_0ТС = 1,1 э- 1,2 - коэффициент отстройки. Рекомендуется принимать равным 1,15;

^нб.расч - расчетный коэффициент небаланса. Рассчитывается по уточненному выражению

^нб.расч ⁼ д/ пер ^£ТТ* ⁺ ^ПТТ* ^ ^ ⁺ “(^Дег* + 4/вы^ ) ^^рег» ⁺ 4/"_!Ыр» ^ ?    (1

К'_пер - коэффициент, учитывающий переходный процесс, значения коэффициента в зависимости от типа защищаемого объекта приведены в таблице 1.6;

е_тт* - полная относительная погрешность трансформаторов тока, к которым подключается защита. Рекомендуется принимать е_Тт* = 0,1 (даже в том случае, если в установившемся режиме £тт* < 0,1);

£птт* - полная относительная погрешность промежуточных трансформаторов тока. Если ПТТ не используются, то необходимо принимать б:птт* = 0;

А(/_рс| * - относительная погрешность, вызванная регулированием напряжения трансформатора (автотрансформатора). Значение погрешности принимается равной максимальному возможному отклонению от номинального положения РПН в сторону уменьшения или в сторону увеличения;

А/выр* - относительная погрешность выравнивания токов плеч, которая задается в соответствии с Приложением В;

Лорм,_Расч* - относительный тормозной ток, который соответствует току трансформатора (автотрансформатора) в переходных режимах работы при малых сквозных токах. Рекомендуется принимать равным границе первого (горизонтального) участка тормозной характеристики /_ТОрм,расч* =1,25.

Все слагаемые в скобках выражения (1.5) всегда принимаются положительными.

21

1.8    Контроль и защита изоляции вводов 500 (750) кВ

автотрансформатора_49

1.9    Устройство резервирования при отказе выключателя

трансформатора (автотрансформатора)_50

1.10    Пример расчета и выбора параметров защиты

двухобмоточного трансформатора на базе устройства RET 521 _51

1.10.1    Исходные данные_51

1.10.2    Проверка обеспечения цифрового выравнивания

(масштабирования) токов плеч защищаемого трансформатора_53

1.10.3    Проверка обеспечения требований к трансформаторам тока в

схемах дифференциальной токовой защиты_53

1.10.4    Параметрирование данных об аналоговых входах и о

защищаемом трансформаторе_54

1.10.5    Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной

токовой защиты_57

1.10.6    Перечень выбранных параметров функции дифференциальной

защиты_61

1.10.7    Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной

токовой защиты нулевой последовательности_61

1.11    Пример расчета и выбора параметров срабатывания защиты

автотрансформатора 220 кВ на базе устройства RET 670_62

1.11.1    Исходные данные_62

1.11.2    Проверка обеспечения цифрового выравнивания

(масштабирования) токов плеч защищаемого автотрансформатора _64

1.11.3    Проверка обеспечения требований к трансформаторам тока в

схемах дифференциальной токовой защиты_65

1.11.4    Параметрирование данных об аналоговых входах и о

защищаемом АТ _65

1.11.5    Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной

токовой защиты устройства RET 670 _69

1.11.6    Перечень выбранных параметров защитных функций_75

2 Защиты шунтирующих реакторов_77

2.1    Краткое описание микропроцессорных устройств защиты

производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы», используемых для шунтирующих реакторов _78

2.1.1    Устройство защиты RET 521_78

2.1.2    Устройство защиты RET 670_79

2.2    Продольная дифференциальная токовая защита_80

2.2.1    Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной

токовой защиты устройства RET 521 _80

2.2.2    Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной

защиты устройства RET 670_85

2.3    Поперечная дифференциальная токовая защита_91

2.4    Токовая защита нулевой последовательности _92

4

2.4.1    Расчет параметров срабатывания ТЗНП_92

2.4.2    Расчет параметров срабатывания ТНЗНП_95

2.5    Контроль изоляции вводов шунтирующего реактора_96

2.6    Устройство резервирования при отказе выключателя_97

2.7    Пример расчета параметров срабатывания защиты

шунтирующего реактора на базе RET 521_98

2.7.1    Исходные данные_98

2.7.2    Проверка обеспечения цифрового выравнивания

(масштабирования) токов плеч защищаемого шунтирующего реактора_100

2.7.3    Проверка обеспечения требований к трансформаторам тока в

схемах дифференциальной токовой защиты_101

2.7.4    Параметрирование данных об аналоговых входах и о защищаемом

шунтирующем реакторе_101

2.7.5    Расчет и выбор параметров срабатывания продольной

дифференциальной токовой защиты_103

2.7.6    Расчет и выбор параметров срабатывания поперечной

дифференциальной токовой защиты_106

2.7.7    Расчет и выбор параметров срабатывания КИВ_106

2.7.8    Расчет и выбор параметров срабатывания ТЗНП_107

2.7.9    Перечень выбранных параметров защитных функций_110

3 Защита шин_112

3.1    Краткое описание микропроцессорных устройств защиты

производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы», используемых для шин_112

3.1.1    Устройство защиты шин RED 521_112

3.1.2    Устройство защиты шин REB 670 _113

3.2    Дифференциальная токовая защита шин _114

3.2.3    Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной

токовой защиты устройства RED 521_114

3.2.4    Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной

защиты устройства REB 670 _119

3.3 Пример расчета параметров срабатывания защиты шин 110 кВ на базе RED 521_128

3.3.1    Исходные данные_128

3.3.2    Проверка обеспечения цифрового выравнивания токов

присоединений _129

3.3.3    Проверка обеспечения требований к трансформаторам тока в

схемах дифференциальной токовой защиты_130

3.3.4    Параметрирование данных об аналоговых входах_130

3.3.5    Выбор параметров срабатывания дифференциальной токовой

защиты устройства RET 521_131

3.3.6    Перечень выбранных параметров защитных функций_132

Список литературы _133

Приложение А_135

5

Приложение Б_140

Б.1 Устройство RET 521_140

Б. 1.1 Параметрирование данных об аналоговых входах_140

Б. 1.5 Параметрирование данных автотрансформатора_145

Б. 1.6 Параметрирование данных о шунтирующем реакторе_145

Б. 1.7 Параметрирование данных об устройстве РПН _146

Б.2.1 Параметрирование данных об аналоговых входах_147

Б.2.5 Параметрирование данных автотрансформатора_156

Б.2.6 Параметрирование данных о шунтирующем реакторе_156

Б.2.7 Параметрирование данных об устройстве РПН _157

Б.4 Устройство REB 670_160

Приложение В_162

В.1 Устройства RET 521 и RET 670_162

В.2 Устройства RED 521 и REB 670_163

Приложение Г_165

Г.2 Требования к промежуточным трансформаторам тока_167

Приложение Д_169

Приложение Е_172

Приложение Ж_180

Ж.1 Типовое решение №1 _180

Ж.2 Типовое решение №2 _181

Ж.З Типовое решение №3_183

6

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

Область применения

Объектом регулирования данного стандарта организации являются устройства релейной защиты производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы» в части выбора их уставок.

В данном стандарте приведены Методические указания по выбору параметров срабатывания микропроцессорных устройств релейной защиты трансформаторов и автотрансформаторов, шунтирующих реакторов и шин, выполненных на базе устройств RET 521, RED 521, RET 670, REB 670 производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы».

Документ состоит из трех разделов:

-    защиты трансформаторов (автотрансформаторов);

-    защиты шунтирующих реакторов;

-    защиты шин.

Каждый раздел содержит:

-    общий перечень защит, которые должны и/или могут быть предусмотрены для данного защищаемого объекта;

-    краткое описание, назначение и принцип действия устройств защиты, их функциональный состав и примеры типовых решений;

-    методику расчета основных и резервных защит оборудования подстанций, реализованных на базе рассматриваемого устройства.

В первом и втором разделах рассмотрены микропроцессорные устройства защиты трансформаторов (автотрансформаторов) и шунтирующих реакторов RET 521 и RET 670.

В третьем разделе рассмотрены микропроцессорные устройства защиты шин RED 521 и REB 670.

Стандарт осуществляет регулирование путем описания методики выбора уставок вышеупомянутых устройств.

Действие стандарта организации распространяется на все филиалы ОАО «ФСК ЕЭС».

Нормативные ссылки

Настоящие методические указания соответствуют Техническим справочным руководствам и Рекомендациям производителя по расчету параметров срабатывания функции дифференциальной защиты для соответствующих устройств. Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) и другим руководящим материалам, а также учитывают рекомендации и отзывы энергетических систем и проектных организаций.

Методические указания носят рекомендательный характер и предназначены для эксплуатационных организаций, а также могут использоваться проектными организациями.

Методические указания не рассматривают вопросы, связанные с конфигурированием защиты, т.е. предполагается, что терминал уже сконфигурирован, при этом рассматриваются наиболее распространенные.

7

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

зарекомендовавшие себя способы реализации защиты с помощью различных функций.

Термины и определения

В методических указаниях используется следующая терминология.

Термин «защита» используется в устоявшихся словосочетаниях, обозначающих принципы действия релейной защиты; например, дифференциальная защита, максимальная токовая защита, дистанционная защита.

Термин «реле» используется для обозначения физического устройства, реализующего одну функцию; например, реле тока, реле напряжения.

Под «измерительным органом» понимается программная функция устройства релейной защиты, выполняющая обработку аналогового сигнала (его сравнение с заданной величиной - параметром срабатывания), результатом которой является логический сигнал (срабатывание или несрабатывание); например, измерительный орган тока, измерительный орган напряжения.

Термин «функция» используется для обозначения совокупности измерительных органов и логических элементов, предназначенных для реализации некоторого принципа внутри микропроцессорного устройства релейной защиты; например, функция дифференциальной защиты, функция максимальной токовой защиты.

Обозначения и сокращения

АВР автоматический ввод резерва АПВ автоматическое повторное включение АТ автотрансформатор ВН высшее напряжение ДЗ дистанционная защита ЗП защита от перегрузки ио измерительный орган ичм интерфейс «человек-машина» КЗ короткое замыкание кив Контроль и защита изоляции вводов мтз максимальная токовая защита мэк международная электротехническая комиссия нн низшее напряжение ОАПВ однофазное автоматическое повторное включение ПУЭ правила устройства электроустановок РПН регулирование под нагрузкой РФ российская федерация сн среднее напряжение тзнп токовая защита нулевой последовательности тн трансформатор напряжения

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

токовая направленная защита нулевой последовательности трансформатор собственных нужд трансформатор тока

устройство резервирования при отказе выключателя шунтирующий реактор электродвижущая сила

9

Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА

оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы»

1 Защиты трансформаторов (автотрансформаторов)

В данных методических указаниях рассматриваются трансформаторы (автотрансформаторы) с высшим напряжением 110 кВ и выше. В соответствии с [5] для рассматриваемого оборудования должна быть предусмотрена релейная защита от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

а)    многофазных замыканий в обмотках и на выводах;

б)    однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью;

в)    витковых замыканий в обмотках;

г)    токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ;

д)    токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;

е)    понижения уровня масла;

ж)    частичного пробоя изоляции маслонаполненных вводов 500 кВ и

выше;

з)    однофазных замыканий на землю в сетях 3-10 кВ с изолированной нейтралью, если трансформатор питает сеть, в которой отключение однофазных замыканий на землю необходимо по требованиям безопасности.

Должен быть предусмотрен контроль изоляции цепей НН трансформатора (автотрансформатора) при замыканиях на землю в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.

В таблице 1.1 представлен перечень защит, устанавливаемых на двухобмоточных трансформаторах. В таблице 1.2 представлен полный перечень защит, устанавливаемых на трехобмоточных трансформаторах. В таблице 1.3 представлен перечень защит, устанавливаемых на автотрансформаторах с высшим напряжением 220 кВ. В таблице 1.4 представлен перечень защит, устанавливаемых на автотрансформаторах с высшим напряжением 330-750 кВ.

Таблица 1.1 - Перечень защит, устанавливаемых на двухобмоточных трансформаторах

Название защиты Описание защиты Г азовые защиты трансформатора и его устройства РПН Используется как чувствительная защита от внутренних повреждений. Выполняется в виде устройства газового реле, сигнал которого принимается микропроцессорной защитой. В устройстве РПН предусматривается отдельное струйное реле или реле давления. Продольная дифференциальная токовая защита Предназначена для защиты от всех видов замыканий в обмотках и на выводах при включении на выносные ТТ.