ПРАКТИКА

50 01 / Март 2013

Авторы:Лейман Р.Э., Ермаков С.В.,Филиал ОАО «СО ЕЭС»

Рязанское РДУ,

г. Рязань, Россия.

ИСпоЛьзоВАнИЕ тЕЛЕоткЛючЕнИя ВмЕСто тЕЛЕуСкоРЕнИя В зАщИтАх ВЛ 110-750 кВАннотация: дается описание нового способа выполнения защиты ВЛ, при котором телеускорение (ТУ) резервных защит заменяется телеотключением (ТО).

Ключевые слова: линии электропередачи, релейная защита, телеускорение, телеотключение, ВЧ приемопередатчик

Для ВЛ 110-220 кВ без ОАПВВ настоящее время ТУ, используемое в

защитах, выполнено по следующему принци-пу: ступени дистанционной защиты и защиты от КЗ на землю, охватывающие всю ВЛ, при по-лучении команды о срабатывании аналогич-ных защит на противоположном конце уско-ряются до Т=0 с. Причем, для защиты от КЗ на землю использовались ступени токовой на-правленной защиты нулевой последователь-ности (ТНЗНП). Ток в данных защитах зависит от режима сети и невозможно иметь перекры-ваемые с двух концов ступени, не выходящие за пределы ВЛ с каждой стороны. Сейчас поя-вились защиты от КЗ на землю на дистанцион-ном принципе, не зависящие от режима сети и не имеющие недостатков, описанных выше, но никаких изменений схема ТУ не претерпела.

Для передачи команд в обе стороны тре-буется два канала связи шириной по 4 кГц. Из-за недостатка средств или дефицита частот эту схему применяли редко.

Предлагается новый метод использова-ния команд. Вместо взаимного телеускорения резервных защит предлагается производить телеотключение противоположного конца от выходных реле КСЗ (ДЗЛ+КСЗ или ДФЗ+ КСЗ), воздействуя непосредственно на ЭО выклю-чателя без контроля команды ТО защитами. Главным и очень важным преимуществом та-кого ТО является отключение выключателя противоположного конца при полном отказе защит, например, при исчезновении цепей на-пряжения. Эта схема работает вместо дальне-го резервирования. При этом на 85 процентах длины ВЛ защита работает с Т=0 с и на 15 про-центах с временем ступеней, берущих всю ли-нию, опережая защиты, которые в этом случае должны были бы работать по дальнему резер-вированию. При использовании такого прин-

ципа дальнее резервирование потребуется только при полной потере оперативного то-ка на ПС, когда выключатель не может отклю-читься от ТО. Такие случаи бывают очень ред-ко, в связи с чем к дальнему резервированию можно предъявлять менее жесткие требова-ния. Возможно сокращение времени работы дальнего резервирования и допущение несе-лективности его работы в ремонтных режи-мах. При использовании ТО от КСЗ видно, что любая защита, работающая с временем, кроме нуля, требуется только для дальнего резерви-рования. Своя же линия имеет теперь три (или более) защиты – ДЗЛ или ДФЗ (ДЗЛ и ДФЗ), КСЗ и защита противоположного конца, отклю-чающая выключатель данной стороны ВЛ. За счет взаимного ТО получается работа КСЗ с Т=0 с при взаимном перекрытии первых сту-пеней ДЗ и ДЗ от КЗ на землю. Сохраняется от-ключение выключателей с двух сторон с Т=0 с при отказе или выводе ДФЗ или ДЗЛ.

Раньше не было ступеней ТНЗНП, пере-крывающих друг друга с двух сторон ВЛ и не выходящих за пределы линии, в связи с чем и требовалось ТУ. Появившиеся 1 ст защит от КЗ на землю на дистанционном принципе охва-тывают 0,85 длины ВЛ так же, как и 1 ст ДЗ от междуфазных КЗ. Используя полигональные характеристики и выставляя для 1 ст требу-емые уставки R с учетом переходного сопро-тивления, можно обеспечить работу защит при КЗ на землю в любой точке ВЛ. И только на коротких ВЛ, когда невозможно выставить 1 ст с Т=0 с или не обеспечивается работа защит с большим переходным сопротивлением, тре-буется взаимное ТУ. Но и в этих случаях следу-ет производить ТО.

Имея на ВЛ две защиты с Т=0 с, можно выполнять АПВ с малым временем (1 с), не от-страивая время АПВ от времени резервных

Релейная защита

Лейман

Рихард Эмильянович

Дата рождения: 14.08.1949 г.

В 1982 г. окончил Новосибир-

ский электротехнический

институт (НЭТИ).

С 2013 г. работает ведущим

экспертом отдела РЗА и ПА

Рязанского РДУ.

ПРАКТИКА

51научно-практическое издание

защит противоположного конца, бе-рущих всю линию.

Для ВЛ 110-220 кВ ТО может быть выполнено следующим образом. От выходных реле защит посылается ко-манда ТО, разрешающая АПВ с проти-воположного конца. От УРОВ и ЗНФР посылается та же команда. От УРОВ и ЗНФР, а также при неуспешном АПВ, посылается команда «запрет АПВ».

Команда «запрет АПВ» при не-успешном АПВ может формироваться запоминанием сигнала АПВ на время, большее времени последних ступе-ней защит. Если за это время прихо-дит сигнал работы защит, формиру-ется команда «запрет АПВ». Данная команда позволяет производить АПВ только с одной стороны ВЛ без уста-новки ШОН на ВЛ.

АПВ на обоих концах ВЛ произ-водится без контроля. Выключатель, включившийся первым при неуспеш-ном АПВ запрещает АПВ противопо-ложного конца.

Для ВЛ с ОАПВКоманда №1. ТО с запретом АПВ

от УРОВ и ЗНФР (остается прежняя).Команда №2. ТО от выходных ре-

ле защит при трехфазном отключе-нии. Воздействует непосредственно на выключатель с разрешением АПВ (без контролей, чем обеспечивает-ся резервирование при отказе всех защит).

Команда №3. Формируется при работе 1ст ДЗ при КЗ на землю. Отклю-чает поврежденную фазу противопо-ложного конца через ОАПВ (без кон-тролей), не требует ни блокировок при реверсе мощности, ни блокиров-ки в цикле АПВ. Возможна передача команды с запоминанием и расшире-нием ее на приемном конце до 100 мс. 1 ст ДЗ при КЗ на землю отключа-ет также поврежденную фазу через ОАПВ и со своей стороны.

При таком подходе должна быть обеспечена работа с одной из сторон ВЛ 1ст ДЗ «на землю» при КЗ через максимальное переходное сопротив-ление с учетом увеличения этого со-противления от подпитки с противо-

положной стороны. При правильно выбранной уставке по оси R с учетом дуги и переходного сопротивления (Rп=20 Ом) обеспечивается работа за-щиты с Т=0 с на всей длине ВЛ.

Следовательно, необходимость 3ст ТЗНП с блокировкой от ревер-са мощности, блокируемой в цикле ОАПВ, сохраняется только на корот-ких ВЛ, когда нельзя выбрать 1ст с Т=0 с.

Кроме названных выше, можно отметить следующие преимущества ТО по сравнению с ТУ.

Взаимное ТУ требует блокиров-ки от реверса мощности. При перехо-де КЗ с одной ВЛ на другую (на парал-лельных линиях) ТУ может отказать из-за данной блокировки.

ТУ при работе по ВЧ каналу тре-бует передачи команды на время су-ществования сработанного состояния ступени, в связи с чем требуется объ-единять ТУ ДЗ и ТУ ТЗНП.

На ВЛ 500 кВ и выше можно не устанавливать два ТН на линию, так как при повреждении цепей ТН от-ключение произойдет от защит про-тивоположного конца.

При выводе в ремонт ТН для схем с двумя СШ можно не принимать никаких мер, связанных с отключени-ем СВ. Отключение поврежденной ВЛ при переведенных защитах на ТН дру-гой СШ и отключенном СВ произойдет по ТО.

Еще раз можно подчеркнуть, что ТО является очень сильным элемен-том дальнего резервирования.

Для ВЛ 330-750 кВ, безусловно, следует передавать сигналы ДФЗ и ТО по разным каналам.

Новая аппаратура для переда-чи команд ТО.

Недавно появился ВЧ- приемо-передатчик АВАНТ РЗСК, позволяю-щий передавать и принимать сигналы ВЧ-защит ДФЗ и НВЧЗ и независимо от них по 4 команды в двух направлени-ях [1]. При этом общая полоса частот канала, требуемая для передачи всех сигналов, составляет 4 кГц.

Сравнивая параметры данно-

го приемопередатчика с его предше-ственниками, можно говорить о рез-ком снижении вероятности вывода из работы ВЧ-канала.

Вывод ДФЗ со старыми приемо-передатчиками зачастую происходил не по вине самого ВЧ-канала, а в ос-новном по причине выхода из строя элементов самого приемопередатчи-ка или при действии автоконтроля. В существующих приемопередатчиках сигналы защиты и автоконтроля пере-даются способом амплитудной мани-пуляции («есть сигнал – нет сигнала»). В момент отсутствия сигнала прием-ник мог принимать помеху от повы-шенной короны в условиях плохой по-годы (мокрый снег, дождь, изморось). По этой причине ВЧ каналы выводи-лись из работы. В связи с этим, у экс-плуатации сложилось мнение о том, что ВЧ-канал не очень надежен. На са-мом же деле элементы ВЧ-канала не так уж часто повреждаются, особенно новые, выполненные с учетом совре-менных требований (например, вме-сто разрядников используются ОПН).

Приемопередатчик АВАНТ РЗСК выполнен на современных комплек-тующих, и вероятность выхода из строя его элементов по сравнению со старыми приемопередатчиками на-много ниже.

В АВАНТ РЗСК передача всех сиг-налов производится методом частот-ной манипуляции, при котором в ка-нале сигнал присутствует постоянно. В то время когда раньше передатчик был остановлен, сейчас передается сигнал соответствующей частоты, в связи с чем резко повышена устой-чивость при помехах в канале. Авто-контроль у него не периодический, а постоянно действующий, выполняет-ся путем передачи двух контрольных сигналов с разных концов канала.

Учитывая вышеизложенное, можно на ВЛ 110-220 кВ допустить ра-боту ВЧ защит и передачи команд ТО в одном ВЧ канале.

При отказе защит по разным причинам (выход из строя МП терми-нала, неисправность цепей напряже-ния, забыт ввод цепи отключения в

Релейная защита

ПРАКТИКА

52 01 / Март 2013

выходных цепях или обрыв данной цепи) со-храняется ТО. Происходит отключение от за-щит противоположного конца с временем 0 с на 85% длины ВЛ и с временем 2-3 ст. на 15% длины ВЛ.

И только при выходе из строя самого АВАНТ РЗСК или ВЧ-канала или при выводе их в проверку теряется и ВЧ-защита и ТО. В данном случае будут работать резервные за-щиты. На ВЛ 110-220 кВ такой режим работы можно допустить, если не нарушается устой-чивость энергосистемы. При потере устойчи-вости при выводе ВЧ-защит и ТО можно вво-дить оперативное ускорение КСЗ, что ныне и практикуется.

С помощью данного приемопередатчи-ка получается недорогое решение ТО для ВЛ 110-220 кВ. Имея ДФЗ с таким приемопередат-чиком и комплект ступенчатых защит, можно передавать ТО без дополнительных каналов. Особенно хорошее решение получается на параллельных ВЛ. Здесь команды ТО и «запрет АПВ» можно передавать по своему и соседне-му каналу [2].

АВАНТ РЗСК может применяться также при использовании ДФЗ на радиальных лини-ях при питании от них двух и более трансфор-

Релейная защита

маторов. В этом случае, при КЗ на ВЛ АВАНТ РЗСК посылает команду на противоположный тупиковый конец ВЛ, снабженный дополни-тельной логикой, для останова ВЧ поста [3].

АВАНТ РЗСК может применяться для ВЧ-блокировок, для которых иногда требуется ко-манда дистанционного пуска.

Вывод:Применение ТО вместо ТУ, наряду с со-

хранением отключения КЗ с временем Т=0 с, повышает надежность отключения КЗ при от-казах защит, сокращая время дальнего резер-вирования, и упрощает логику отключения. Применение приемопередатчика АВАНТ РЗСК обеспечивает надежную передачу отключаю-щих сигналов.

Литература.1. Скитальцев В.С., Кузьмина Т.П., Чирков А.Г., Чирков Ю.Г Новый высокочастотный приемопередатчик сигналов и ко-манд релейной защиты АВАНТ РЗСК. //Энергетик 2012 г. №1.2. Веселов П.К., Лейман Р.Э., Вершинин А.С., Скитальцев В.С. Применение ВЧ приемопередатчика АВАНТ РЗСК для защиты параллельных линий электропередачи. //Релейная защита и автоматизация. 2012 г.№43. Дони Н.А., Галеев Э.Г., Лопухов В.М, Модернизация микро-процессорных ДФЗ ВЛ 110-220 кВ.// Релейная защита и автоматизация. 2012 г.№12.

ООО «Радиоэлектронные системы»производит генератор техническойчастоты ГТЧ-03М, предназначенныйдля испытания, наладки и технического обслуживания устройств релейнойзащиты и противоаварийнойавтоматики.Генератор обеспечиваетавтоматизированное измерение частоты и времени срабатывания устройств защиты при плавном и скачкообразном изменении частоты.ГТЧ-03М внесен в реестр средствизмерений и имеет сертификатсоответствия РосТест.

• Компактный, легкий – 3кг.• Брызгозащитный ударопрочныйкорпус-чемодан.• Комплектуется длиннымивысококачественными силиконовымипроводами с изолированнымиклеммами и зажимами типа «крокодил».• Диапазон рабочих температур от-20 Со до +50 Со.• Межповерочный интервал – 3 года.• Гарантия – 3 года.

620137, г. Екатеринбург, ул. Июльская, 41Тел.: 8(343)374-24-64 доб. 140http://www.irsural.rue-mail: z@irsural.ru

ГЕНЕРАТОР ТЕХНИЧЕСКОЙ ЧАСТОТЫ ГТЧ-03М

Ермаков

Сергей Васильевич,

Дата рождения: 08.10.1972.

В 1995 году окончил Рязан-

скую радиотехническую

академию.

Должность: заместитель

начальника службы –

начальник отдела релейной

защиты

и противоаварийной авто-

матики службы релейной

защиты и автоматики.

Организация: Филиал ОАО

«СО ЕЭС» Рязанское РДУ.