Eng Ru
Отправить письмо

Релейная лаборатория. Схема рза ячейки 10 кв

$direct1

Схемы устройств релейной защиты и автоматики на переменном оперативном токе

В качестве примера приведено несколько типовых схем устройств РЗА на переменном оперативном токе, применяемых для трансформаторных подстанций типа КТПБ 110/6 - 10 кВ и 110/35/6 - 10 кВ.

Схема организации переменного оперативного тока, цепей управления, сигнализации и телемеханики. Питание цепей осуществляется от трансформаторов собственных нужд. Шинки 1ЕС, 2ЕС, 1ЕН, 2ЕН образуются от шинок обеспеченного питания EY.N, EY.О, питающихся от стабилизатора напряжения TSV1 (рис. 13.5). Схемы выполняются с автоматическим включением резервного источника питания (контакторы KL1, KL2). Питание оперативным током от трансформаторов напряжения применяется для цепей АВР.

О, питающихся от

Рис. 13.5. Схема организации переменного оперативного тока

Цепи управления, сигнализации, телемеханики. На рис. 13.6 представлена схема управления выключателем. Шинки управления запитываются через автоматический выключатель SF типа АП-50/2 МТ с IБК-402 на= 3,5 IПринципиальная схема управления. Включение выключателя может осуществляться как непосредственно ключом управления, так и по цепям АПВ и телеуправления, для чего предусмотрен переключатель положения типа ПКЧЗ-12Е3035. Отключение также может осуществляться по цепям телеотключения, например при АЧР.

P style

Рис. 13.6. Принципиальная схема управления выключателем

Максимальная защита. Поясняющая схема и цепи защиты даны на рис. 13.7. В схеме используются встроенные реле прямого действия РТМ1, РТМ2, промежуточные реле KL1, KL2 типа РП-341, реле  времени КТ типа РВМ-12. Защита выполнена на переменном оперативном токе с дешунтированием катушек отключения. Амперметр РА служит для измерения тока линии.

Питание цепей осуществляется от

Рис. 13.7. Принципиальная схема токовых цепей и оперативных цепей максимальной токовой защиты линии 35 кВ

Защиты силового трансформатора 110/6-10 кВ. На  рис. 13.8 представлена поясняющая схема зaщиты, трансформатора, а на рис. 13.9 - токовые цепи и цепи оперативного тока  дифференциальной токовой защиты, максимальной токовой защиты, защиты от перегрузки, реле  обдува трансформатора и реле контроля тока короткозамыкателя. В схеме используются реле типа ДЗТ-11 (KAW1, KAW2), РТ 40/Р5 (KSA1), РТ 40 (KA1-KA4), реле промежуточное РП-321 (KLF1, KLF2), реле времени РВМ 12 (КТ1).

АПВ и телеуправления, для

Рис. 13.8. Поясняющая схема защиты силового трансформатора 110/6 - 10 кВ

Автоматическим включением резервного

         

Рис. 13.9. Схема токовых цепей и цепей оперативного тока дифференциальной защиты, максимальной защиты, защиты от перегрузки силового трансформатора 110/6 - 10 кВ

На рис. 13.10 приведена схема цепей оперативного тока газовой защиты трансформатора (контакты KSG1, KSG2) и цепи отключения отделителя и включения короткозамыкателя с использованием блока питания и  заряда конденсаторов типа БПЗ-401 (UGC1) на 220 В, подключаемого к шинкам EY.N, EY.O блоков конденсаторов БК-402 на 80 мкФ и 400 В и БК-401 на 40 мкФ и 400 В.

Трансформаторных подстанций типа

Рис. 13.10. Схема цепей оперативного тока газовой защиты силового трансформатора 110/6 - 10 кВ и цепи отключения отделителя и включения короткозамыкателя

Включение короткозамыкателя производится от действия защит (контакты KLF3, KLF4) на электромагнит включения короткозамыкателя YAC1-QN1 220 В. Отключение отделителя производится контактом реле блокировки KLB1 с контролем отсутствия тока линии (KSA1) и  тока через короткозамыкатель (КАВ1).

На схеме показаны цепи заряда и разряда блоков конденсаторов, лампы и сопротивления разряда блоков конденсаторов, применяемых в реальной схеме.

Питание газовой защиты по рассмотренной схеме допустимо только при наличии дифференциальной защиты трансформатора.

< Предыдущая Следующая >
 

neftyaga.ru

Проектируйте схемы 6-10 кВ правильно

shema-i-zashhity-1Последнее время сталкиваюсь с проектами внешнего электроснабжения больших объектов, в которых проектировщики запитывают одну ТП от другой, а потом ставят еще и общую РТП. И все это нужно подключить к внешним сетям, обычно это ПС класса 110 кВ.

При этом, везде устанавливают выключатели 6-10 кВ с соответствующими защитами. Вот например, как на схеме в заголовке статьи.

И вроде, выглядит все солидно, но есть одно «но»… Коллеги, вы понимаете, что при такой схемы вы никогда не сделаете защиты селективными?

Почему? Давайте сегодня это обсудим

Защиты, а именно максимальные токовые (МТЗ), по своему принципу действия могут быть селективны только если они отстроены от нижестоящей защиты по времени. Другими словами между защитными характеристиками смежных МТЗ должен быть промежуток по времени, называемый ступенью селективности.

Для современных микропроцессорных защит и автоматов ступень селективности равна 0,25-0,3 с. Меньше я вам брать не рекомендую, кто бы и что ни говорил (особенно для автоматов 0,4 кВ)

Накопление выдержек времени защит, если смотреть по схеме, идет снизу вверх и начинается обычно с СВ 0,4 кВ. Отходящие автоматы с ГРЩ-0,4 и, тем более, модульные автоматы обычно не имеют регулировки по времени.

Теперь давайте считать выдержки времени МТЗ в нашей сети, прибавляя на каждом этапе ступень селективности. Результат смотрите на рисунке.

shema-i-zashhity-1-1

Даже если брать ступень селективности по-минимуму, 0,25 с, то каждая промежуточная ТП добавляет нам 0,75 с.

Обратите внимание, что к вводу РТП мы «подошли» со временем 2,75 с, т.е. отходящий фидер на ПС должен иметь МТЗ с временем срабатывания 3 с. А если там стоит электромеханика, то и все 3,2с (из-за увеличенной ступени селективности)

«- Ну, что? — спросите вы. 3 секунды, значит 3. Что тут такого?»

А то, что на этом самом фидере уже стоит МТЗ, и время у нее в лучшем случае секунды 1,5!

Уставки защит только в учебниках считаются последовательно снизу вверх и пока не посчитаны подстанции потребителей, сетевые ПС не строят) На самом деле подстанция, которая питает ваш новый завод или склад была построена в прошлом веке и защиты на ней уже есть. И никто их пересчитывать и менять не будет, иначе придется пересчитывать и уставки 35 и 110 кВ.

Поэтому вам сверху «дают» 1,5 с и крутитесь как хотите. В этом случае на вашем вводе в РТП должна стоять уставка 1,25 с, иначе проект вы не согласуете.

Несложно увидеть, что чем меньше уровней распределения (ТП) в вашей сети, тем меньше будет выдержка времени МТЗ на РТП. Давайте попробуем другую схему с цепочкой ПС — РТП — ТП1 и ТП2 (см. Схему 2)

shema-i-zashhity-2

Время срабатывания МТЗ ввода РТП уменьшилось до 2,25 с. Лучше, но все равно много.

Теперь давайте заменим выключатели на вводах и СВ 10 кВ ТП1 и ТП2 на выключатели нагрузки. Это допустимо потому, что шины 10 кВ будут защищать защиты фидеров РТП, а АВР все равно выполняется на стороне 0,4 кВ.

shema-i-zashhity-3

Теперь получаем время работы ввода РТП 1,5 с. Т.е. мы снизили время работы защиты на 1,25 с, сохранив при этом надежность работы потребителей, а может даже увеличив ее потому, что теперь ТП2 не зависит от связи с ТП1.

Конечно мы не добились времени работы защиты ввода в 1,25 с, как хотели, но теперь разница всего в одну ступень селективности и с этим можно работать. Можно, например, сделать МТЗ вводов и СВ 10 кВ с одинаковым временем срабатывания и «сцепить» их через ЛЗШ. Или «уломать» сети на небольшое увеличение времени) Или придумать еще что-то… Не будем вдаваться в подробности, это релейные «штучки». Главное, что для такой схемы вы сможете обеспечить селективность защит. Для первой схемы, со временем на РТП 2,75 с, у вас нет шансов)

Какие выводы? Они простые:

  1. Старайтесь не делать много уровней распределения
  2. Старайтесь не использовать выключатели там, где без ни можно обойтись

Помните, принятые вами решения на стадии разработки схемы электроснабжения 6-10 кВ сильно влияют на выбор и настройку релейной защиты, а значит на надежность питания потребителей в целом.

P.S. Специально не стал подгонять итоговый результат под идеал (1,25 с) как символ того, что в реальном расчете уставок всегда нужно искать компромисс и выкручиваться) И выкрутиться в таком случае, не нарушая норм, может только хороший спец. Так, что учебники в боевых расчетах помогают только на начальном этапе, когда все хорошо)

Хорошего проектирования!

pro-rza.ru

Общие сведения о релейной защите в сетях 6-10 кВ / Справка / Energoboard

Место для Вашей рекламы. Около 30 000 просмотров в месяц! О Вашем предложении узнают! Акция! 3000р./мес! 8(908)910-21-20

Электротехническое оборудование, непосредственно участвующее в процессе производства, преобразования, передачи и распределения электроэнергии (генераторы, трансформаторы, выключатели), называется первичным, а электрические схемы соединений этого электрооборудования — схемами электрических соединений первичных цепей. Монтаж первичных цепей выполняется шинами и кабелями.

Все устройства, аппараты и приборы, с помощью которых осуществляется управление первичным электрооборудованием и контроль за его работой, называют вторичными. К ним относят: приборы и аппараты дистанционного, автоматического и телемеханического управления; устройства сигнализации; релейную защиту и автоматику; электроизмерительные приборы; приборы и аппараты регулирования и контроля; источники и преобразователи электроэнергии, служащие для питания вторичных устройств (источники оперативного тока).

Связь между вторичными устройствами и первичным электрооборудованием, взаимодействие между отдельными аппаратами и приборами, передача ими аварийных и предупредительных сигналов, а также импульсов и команд на исполнительные механизмы и устройства осуществляются соединением этих приборов и аппаратов между собой и с исполнительными устройствами проводами и контрольными кабелями, которые составляют вторичные цепи.

Схемы электрических соединений вторичных устройств называют схемами вторичных цепей.

Аппараты и приборы вторичных устройств, расположенные в одном месте и относящиеся к одному и тому же присоединению, устанавливают на общей панели щита или пульта, в общем шкафу и др. Они соединяются между собой (в пределах панели) изолированными проводами. При расположении аппаратов и приборов в разных помещениях или на разных панелях их соединяют контрольными кабелями.

При эксплуатации действующих электроустановок могут быть повреждения и нарушения нормальных режимов их работы из-за неисправности изоляции или неправильных действий обслуживающего персонала, что приводит к коротким замыканиям и перегрузкам. Большинство повреждений связано с разрушением изоляции, что приводит к замыканиям между фазами или между фазами и землей. Распространенным видом ненормального режима является перегрузка, в результате которой возможен недопустимый перегрев и повреждение изоляции, сопровождающиеся замыканием на землю или между фазами. Для ликвидации аварий и нарушения нормальной работы, опасных для электрооборудования, во всех электрических цепях имеется защита.

В сетях напряжением до 1000 В для защиты от коротких замыканий и перегрузок устанавливают плавкие предохранители или автоматические выключатели с расцепителями, воздействующие на отключающий механизм автомата при прохождении токов к. з. или токов перегрузки. В электроустановках напряжением свыше 1000 В применяют релейную защиту; плавкие предохранители для защиты от коротких замыканий используют редко.

Релейной защитой называют специальное устройство, состоящее из реле и других аппаратов, которые предназначены для предотвращения аварий или их развития при повреждениях и ненормальных режимах работы, либо для обеспечения автоматического отключения поврежденной части электроустановки или сети. Основным элементом релейной защиты является реле. Если повреждение не представляет для установки непосредственной опасности, релейная защита должна привести в действие сигнальные устройства.

Автоматическое отключение защищаемого элемента служит для предотвращения развития аварии и сохранения в работе всех неповрежденных элементов электроустановки. Релейная защита, срабатывающая на сигнал, приводит в действие сигнальное устройство (звонок, сирену, световое табло), извещающее обслуживающий персонал о необходимости принятия мер для устранения неисправности и восстановления нормального режима работы защищаемого элемента или всей электроустановки.

В современных электрических системах релейная защита тесно связана с автоматикой, предназначенной для быстрого автоматического восстановления нормального режима работы и питания потребителей, например устройство автоматического включения резервного питания (АВР) для электроприемников 1-и категории и автоматическое повторное включение (АПВ).

Устройство АВР служит для восстановления электроснабжения с помощью автоматического ввода резервного источника питания при отключении основного источника как на напряжение 6—10, так и на 0,23—0,4 кВ. Для автоматического включения резерва в сетях напряжением до 1 кВ в качестве коммутационных аппаратов применяют автоматические выключатели и контакторы, а в сетях напряжением 3—10 кВ — преимущественно выключатели с пружинным приводом, работающие на переменном оперативном токе.

На промышленных предприятиях автоматическое включение резерва выполняется главным образом на секционных выключателях. При отключении одной из питающих линий или трансформатора действием АВР включается секционный выключатель и восстанавливается электроснабжение обесточенной секции.

Устройство АПВ предназначено для наиболее быстрого восстановления электроснабжения объектов. Любое короткое замыкание в сети сопровождается действием соответствующей защиты и отключением линии, что приводит к перерыву электроснабжения объектов. Но в ряде случаев короткие замыкания носят кратковременный характер и нарушенная изоляция восстанавливается с помощью устройств АПВ, например при поверхностных разрядах на изоляторах, кратковременном перекрытии проводов воздушных линий и т. п.

Релейная защита служит для автоматического отключения с наименьшим временем защищаемого элемента при повреждении, а также при возникновении условий, угрожающих повреждением (например, при резком снижении уровня масла в трансформаторе) или нарушением нормального режима работы всей электроустановки (например, при недопустимости снижения напряжения или частоты), для сигнализации о нарушении нормального режима работы защищаемого элемента, а также о возникновении повреждения, не представляющего непосредственной опасности для элемента или всей электроустановки.

В соответствии с назначением релейная защита должна удовлетворять ряду требований, основными из которых являются быстрота, селективность и надежность действия, а также чувствительность.

Для ограничения размеров повреждений необходимо, чтобы короткое замыкание отключалось возможно быстрее. Однако не всегда можно выполнить защиту, обладающую одновременно быстродействием и селективностью, поэтому применяют релейную защиту, действующую с выдержкой времени.

Селективность, или избирательность,— это свойство защиты отключать только поврежденный участок электрической сети, оставляя включенными исправные линии. Достигается это настройкой защиты на определенные выдержки времени и ток срабатывания. При неселективном действии защиты могут отключаться выключатели неповрежденных соседних элементов сети или установки. Ступень селективности в электрических сетях напряжением 6—10 кВ обычно выбирают от 0,5 до 0,7 с.

Надежностью называется безотказное действие защиты во всех случаях, на которые она рассчитана. Не должно быть случаев неправильного действия защиты при возникновении повреждений или ненормальных режимов работы. Надежность защиты обеспечивается прежде всего простотой схемы, уменьшением числа реле и контактов, качеством аппаратуры и монтажных работ, правильной эксплуатацией.

Чувствительностью называют свойство защиты реагировать на самые незначительные повреждения и нарушения нормального режима работы, которые могут возникнуть на защищаемых элементах. Чувствительность релейной защиты должна обеспечить ее действие при минимальных токах к. з., т. е. при коротком замыкании в конце защищаемого участка или через какое-то переходное сопротивление.

Релейная защита состоит из основных и вспомогательных реле. Существует большое количество защит различного назначения, в частности в промышленных электроустановках применяют разнообразные релейные защиты.

 

Наиболее распространена максимальная токовая защита от токов к. з. или с выдержкой времени, или с мгновенным отключением. Катушки реле включают в цепи вторичных обмоток трансформаторов тока.

Простейшая максимальная токовая защита выполняется с помощью двух или одного реле прямого действия, встроенных в привод выключателя. В схеме с двумя реле прямого действия (рис. 1, а) в их катушках проходит фазный ток, а в схеме с одним реле (рис. 1, б) его катушка для большей чувствительности защиты включена на разность токов двух фаз.

Встроенное реле прямого действия представляет собой электромагнит с сердечником. При прохождении нормального рабочего тока сердечник электромагнита не будет втягиваться внутрь катушки. В случае короткого замыкания сердечник втянется в катушку и освободит защелку привода, удерживающую выключатель во включенном положении, после чего выключатель под действием отключающих пружин отключится.

Для отключения с выдержкой времени к сердечнику электромагнита пристроен часовой механизм, удерживающий сердечник от мгновенного втягивания в катушку. Выключатель отключится только по истечении времени работы часового механизма.

Максимальная токовая защита выполняется так, чтобы при коротком замыкании сработала защита поврежденного оборудования электроустановки и отключила его выключатель. При отказе данной защиты должна сработать защита ближайшего к месту повреждения элемента электросети и отключить его выключатель.

Селективность срабатывания защиты обеспечивается разницей уставок по времени соседних ступеней на 0,5— 0,7 с, причем большую выдержку должна иметь ступень, отстоящая дальше от места повреждения. Максимальная токовая защита с реле прямого действия не всегда может обеспечить условия селективности или чувствительности защиты. Кроме того, не во все приводы могут быть встроены реле прямого действия. В этих случаях максимальная токовая защита осуществляется с помощью реле косвенного действия, которые обычно устанавливают в пределах распределительного устройства: в камерах КРУ, на фасадах и стенах камер, выходящих в коридор управления, и т. п. Защиту элементов с дистанционным управлением размещают также на панели щита управления.

Схема максимальной токовой защиты с одним реле косвенного действия на оперативном переменном токе от трансформаторов тока показана на рис. 2, а. Реле включено на разность токов двух фаз во вторичных обмотках трансформаторов тока. Отключение выключателей осуществляется отключающей катушкой привода. Нормально отключающая катушка обесточена, так как она зашунтирована замкнутыми контактами реле. В случае короткого замыкания в цепи защищаемого элемента реле срабатывает и размыкает контакты, шунтирующие отключающую катушку. При этом ток от трансформаторов тока пройдет через отключающую катушку привода, сердечник электромагнита втянется внутрь катушки и освободит защелку, в результате чего выключатель отключится.

 

Схема такой же защиты с двумя реле косвенного действия показана на рис. 2, б. Каждое реле включено на фазный ток вторичной обмотки трансформаторов тока. При прохождении в каком-либо реле тока к. з. его контакты разомкнутся и дешунтируют цепь отключающей катушки выключателя, включенную на разность токов двух фаз.

Для защиты применяют индукционные токовые реле с выдержкой времени с усиленными размыкающими контактами. Контакты размыкаются с помощью диска, который приводится во вращение магнитным полем катушки реле при прохождении в ней тока к. з. После отключения выключателя диск под действием пружины возвращается в исходное положение, и контакты реле вновь замыкаются. Реле при очень больших токах к. з. мгновенно отключают выключатель, для чего в них встроен электромагнит токовой отсечки, при повороте якоря которого контакты мгновенно размыкаются.

Недостатком защиты с дешунтированием отключающей катушки нормально замкнутыми контактами реле является возможность ложного срабатывания ее при любом случайном размыкании контактов, например от вибрации. В схеме, показанной на рис. 2, в, этот недостаток устранен: дешунтирование отключающей катушки произойдет только после предварительного замыкания нормально разомкнутых верхних контактов и последующего размыкания нормально замкнутых нижних контактов реле. При случайном размыкании нижних контактов выключатель не отключится, так как цепь отключающей катушки останется разомкнутой.

В схемах максимальной токовой защиты часто применяют электромагнитные токовые реле без выдержки времени, работающие на принципе притяжения сердечника электромагнита при прохождении в обмотке реле тока к. з. В защитах с выдержкой времени электромагнитное реле применяют вместе с реле времени.

Газовая защита силовых трансформаторов осуществляется с помощью газового реле, устанавливаемого в рассечку трубопровода и соединяющего расширитель с баком трансформатора. Выделяющиеся газы приводят в действие простой механизм реле.

 

Газовое реле (рис. 3) представляет собой металлический корпус (резервуар) 1, в который встроены два расположенных один над другим поплавка 12 и 15, снабженных ртутными контактами 5 и 2. Поплавки могут поворачиваться на осях 11 и 16, опирающихся на подшипники. Нормально корпус реле заполнен трансформаторным маслом, а ртутные контакты разомкнуты. При повреждениях в трансформаторе выделяющиеся газы поднимаются к расширителю, скапливаются в верхней части реле и вытесняют оттуда масло. Из-за понижения уровня масла верхний поплавок опускается, вращаясь вокруг оси, ртуть в его колбочке переливается, замыкает ртутные контакты и приводит в действие предупреждающую сигнализацию. При опускании нижнего поплавка замыкаются ртутные контакты, действующие на отключение трансформатора.

При коротком замыкании в трансформаторе процесс газообразования протекает интенсивно, под действием газов масло выбрасывается в сторону расширителя, оба поплавка опрокидываются и трансформатор отключается мгновенно.

energoboard.ru

Схемы КРУ типа К-XII - Релейная лаборатория

Схема вторичных цепей подстанции с КРУ типа К-XII на переменном оперативном токе с масляными выключателями ВМП-10К и приводами ПП-67. В архиве представлены принципиальные и монтажные схемы ячеек КРУ ввода, секционного выключателя, трансформатора напряжения, асинхронного электродвигателя, батареи статконденсаторов, а также монтажная схема тележки выключателя ВМП-10К с приводом типа ПП-67.

Все схемы в формате sPlan.

Чтобы увеличить изображение, щелкните на рисунке. Изображение откроется в новом окне.

Ячейка КРУ ввода
Ячейка КРУ трансформатора напряжения
Ячейка КРУ секционного выключателя
Ячейка КРУ асинхронного электродвигателя
Ячейка КРУ батареи статконденсаторов

Скачать одним файлом:

Тип файла Размер Скачать
.spl в архиве .rar 409 КБ

Ссылки по теме:

Монтажная схема ВМП-10К с приводом ПП-67.Линия 6(10) кВ, привод ПП-67 и МРЗС-05-М с дешунтированием на переменном опертоке .Привод пружинный типа ПП-67. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

rzalab.narod.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта