31научно‑практическое издание

ПРАКТИКА

ФИКСАЦИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ НА ОБХОДНОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПО ТОКАМ

Аннотация: в статье описан метод фиксации состояния разъединителей цифровым устройством РЗА по измеренным токам. Описываемый метод применим для схем с обходной системой шин. Рассмотрены преимущества и недостатки метода.

Автоматизация процесса оперативных переключений является одним из путей повы‑шения надежности функционирования элек‑трических сетей. Большая часть ошибок в опера‑тивных переключениях связана с человеческим фактором. При переключениях необходимо про‑изводить большое количество операций, свя‑занных с изменением режима работы устройств РЗА. Большая часть операций в бланке переклю‑чений связана именно с перестройкой схем РЗА. Для автоматической перестройки устройств РЗА при оперативных переключениях необходимо, чтобы устройство однозначно фиксировало со‑стояние первичной схемы.

В настоящее время топология присоеди‑нения определяется по состоянию контактов выключателей и разъединителей. Наиболее не‑надежный сигнал – состояние разъединителей, снимаемое с их блок‑контактов. В схемах с по‑фазным управлением это компенсируется на‑личием 3‑х сигналов. В схемах с трехфазным управлением однозначно определить состояние разъединителя по блок‑контактам невозможно.

Особо остро эта проблема стоит в схемах с об‑ходным выключателем, требующих большого числа операций при переводе присоединения на обходной выключатель. Из вышесказанного вытекает необходимость изменения принципа фиксации состояния присоединения для схем с обходным выключателем.

Современные устройства РЗА могут одно‑временно измерять токи нескольких выключате‑лей, поэтому, для фиксации перевода на обход‑ной выключатель, можно использовать замеры токов выключателя данного присоединения и обходного выключателя. Присоединение счита‑ется включенным через свой выключатель, если по этому выключателю протекают токи, отлич‑ные от ноля (выше минимального тока, измеря‑емого устройством РЗА).

Перевод на обходной выключатель фикси‑руется по факту деления предшествующего то‑ка на две равные части, которые протекают по своему и обходному выключателю (рис. 1). Речь идет о векторах фазных токов, т.е. вектор исход‑ного тока фазы должен быть равен сумме токов фаз своего и обходного выключателей после включения обходного выключателя. После от‑ключения своего выключателя присоединение можно считать включенным через обходной вы‑ключатель, с этого момента все защиты данного присоединения должны работать на отключе‑ние обходного выключателя, автоматика должна фиксировать отключенное состояние присоеди‑нения при отключении обходного выключателя.

Такая схема надежно работает при пере‑ключениях под нагрузкой. При переключениях присоединения без токов необходимо вручную обозначить выключатель, через который проис‑ходит включение.

Включение присоединения через свой вы‑ключатель можно зафиксировать по появлению

Рис. 1. Токи при переводе на ОВ.

Авторы:К.И.Апросин, инженер отдела РЗА;

Ю.В.Иванов, ведущий инженер-про-

граммист отдела РЗА;

О.С.Бородин,начальник отдела РЗА;

ООО « Прософт-Системы».

Автоматика

Ключевые слова: релейная защита и автоматика, РЗА, система мониторинга ре-лейной защиты и автоматики, СМРЗА.

Апросин Константин

Игоревич – инженер

отдела РЗА компании

ООО « Прософт-Си-

стемы»

ПРАКТИКА

32 02 / Июнь 2011

тока в любой из фаз. Надежность такого метода обеспечивается за счет низких сопротивлений токовых цепей – веро‑ятность появления замера тока при от‑сутствии первичного тока крайне ма‑ла. Однако, такое решение накладывает ограничение на операции с токовыми цепями при выводе в ремонт ячейки, а именно – в токовых цепях выведен‑ного в ремонт выключателя не долж‑но быть токов (в противном случае устройство РЗА, работающее с токами обходного выключателя, может ложно переключиться на токи своего выклю‑чателя). Для обеспечения этого усло‑вия достаточно запретить подавать то‑ки в те цепи, к которым присоединены устройства РЗА, работающие с обходным выключателем. Второй вариант – отключать токовые входы устройства РЗА выведенного присоеди‑нения от цепей тока измери‑тельного трансформатора на время проведения наладоч‑ных работ. Здесь нужно от‑метить, что при проведении наладочных работ испыта‑тельные токи обычно пода‑ются на устройства РЗА через испытательные блоки либо непосредственно на клеммы измерительного трансфор‑матора, т.е. ток в устройствах РЗА отсутствует и при нала‑дочных работах на выведен‑ном в ремонт выключателе.

Включение присоеди‑нения через обходной вы‑ключатель при отключенном выключателе присоединения можно зафиксировать только вручную, так как устройство РЗА, измеряющее токи своего и обходного выключателей, не сможет определить, какое из присоединений (свое или чужое) включается через об‑ходной выключатель. Поэто‑му оперативный персонал должен будет фиксировать подключение присоедине‑ния через обходной выклю‑чатель при помощи кнопки

или ключа. Кроме того, в любом случае, должна оставаться возможность ручно‑го переключения на свой выключатель – на случай нештатной ситуации. Поэто‑му устройство РЗА, обеспечивающее ав‑томатическое переключение между вы‑ключателями, должно иметь ключ «свой / обходной», а также индикацию текуще‑го состояния («подключено через свой выключатель», «подключено через об‑ходной выключатель»).

Существует еще одна проблема при фиксации перехода на обходной выключатель по токам. При отключении присоединения, работающего через обходной выключатель, невозможно однозначно зафиксировать включение

того же присоединения. По появив‑шимся сигналам тока невозможно иден‑тифицировать включившееся присо‑единение. Поэтому, через некоторое время после исчезновения токов не‑обходимо принудительно переводить алгоритм в состояние «включено через свой выключатель». Это время должно быть больше времени автоматическо‑го и ручного повторного включения и меньше времени оперативного пере‑ключения другого присоединения на обходной выключатель. При этом опе‑ративный персонал должен видеть, че‑рез какой выключатель работает шкаф любого из присоединений. Второй ва‑риант фиксации включения другого

Автоматика

ПРАКТИКА

33научно‑практическое издание

присоединения через обходной выклю‑чатель заключается в использовании цифрового канала связи между шкафа‑ми и не требует введения дополнитель‑ной выдержки времени. В этом случае шкаф РЗА, зафиксировавший включе‑ние через обходной выключатель (по делению тока своего присоединения), должен передать по компьютерной се‑ти соответствующий сигнал с помощью протокола GOOSE‑сообщений стандар‑та МЭК 61850. При получении такого сиг‑нала шкафы РЗА других присоединений переходят в состояние «включено через свой выключатель».

Описанный алгоритм был реали‑зован на базе шкафа МКПА производ‑

ства ООО «Прософт‑Системы». Цифро‑вая часть этого устройства позволяет использование произвольных алгорит‑мов при условии наличия в шкафу тре‑буемых замеров и дискретных сиг‑налов. Шкаф может измерять до 32‑х аналоговых сигналов (алгоритм требу‑ет замеров 6‑ти токов), а также спосо‑бен обмениваться данными по прото‑колу GOOSE‑сообщений стандарта МЭК 61850. Логика алгоритма написана на языке FBD (изображено на рис. 2, сре‑да разработки “SoftConstructor”). Ал‑горитм получает на входе фазные тока своего и обходного выключателей, дис‑кретные сигналы с двух положений клю‑ча и выдает длительный дискретный

Рис.2. Алгоритм на FBD

Автоматика

сигнал «подключение через обходной выключатель». Выходной сигнал алго‑ритма может быть использован други‑ми функциями релейной защиты и авто‑матики как внутри шкафа, так и в других шкафах РЗА (в этом случае он выдается на выходные реле шкафа МКПА).

Предложенная схема фиксации очень удобна для проведения пере‑ключений присоединения с одной си‑стемы шин на другую, хорошо работа‑ет при кратковременной замене своего выключателя обходным. Однако, прак‑тическое применение данной схемы подразумевает связь всех устройств РЗА распредустройства по компьютерной се‑ти с использованием стандарта МЭК 61850.

Литература1. Васильев А.А., Крючков И.П., Наяшкова Е.Ф., Околович М.Н. Электрическая часть станций и подстанций Энергоатомиз‑дат 1988, 576 с.2. Электротехнический справочник. Том 3. Производство, передача и распреде‑ление электрической энергии 8‑е изд., МЭИ, 2002, 964 с.3. Микропроцессорный комплекс проти‑воаварийной автоматики МКПА‑2. Руко‑водство по эксплуатации. ПБКМ.421445.023 РЭ Екатеринбург 2007.