1

Тема: Ближнее и дальнее резервирование защит

Здравствуйте уважаемые участники Форума!

В настоящее время изучаю новую летературу известного автора (книга вторая "Оперативное обслуживание РЗА"). Рассмотрим некоторые параграфы этой книги тезисно.

Тезис 1:
Согласно параграфа 3.9. (стр. 44) любой элемент сети в том числе устройства РЗ могут отказать в срабатывании. Для того чтобы отказ не привел к тяжелым последствиям применяется ближнее и дальнее резервирование защит.
Наиболее распростарненное средство резервирования - дальнее резервирование. Выполняется с использованием защит предшествующих элементов.

Тезис 2:
Согласно параграфа 3.10. (стр.46) в некоторых случаях защита удаленных концов линии с выдержкой времени приводит к излишнему повреждению оборудования, а в сетях высокого напряжения - и к нарушению устойчивости работы системы. Для уменьшения времени работы защиты в некоторых режимах применяется автоматическое или оперативное ускорение медленнодействующих защит.
Далее приводится перечень случаев применения ускорения защит (автоматическое и оперативное).

Настоящее сообщение призвано представить на Ваше рассмотрение следующее техническое решение,
которое призвано оптимизировать и связать воедино технические средства, которыми располагает инженер-релейщик в настоящее время:

В лучае если произошел отказ защиты смежного элемента и запустилось реле времени защиты которая сработает в качестве дальней, резевной, то логично было бы осуществлять автоматическое ускорение данной защиты от устройства  ОМП, которое точно опрелелит место КЗ и в какую ступень защиты входит данное повреждение. Далее для снижения объема отключений элементов сети предлагается, в том случае если произошел именно отказ защиты, а не выключателя смежного присоединения, передавать сигнал от дальней резервной защиты на отключение своего выключателя по каналу ВЧ или ВОЛС на подстанцию где отказала защита.

2

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

Начните с ПУЭ.

РОССИЯ, Санкт-Петербург, www.i-mt.net

3

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

Kashuba Sergey пишет:

от устройства  ОМП, которое точно опрелелит место КЗ и в какую ступень защиты входит данное повреждение.

Хотелось бы узнать какому устройству ОМП можно это доверить?
Но генератор идей РАДУЕТ!
PS. Не мешало бы перед отправкой нажимать "проверить орфографию".

4

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

Kashuba Sergey пишет:

В лучае если произошел отказ защиты смежного элемента и запустилось реле времени защиты которая сработает в качестве дальней, резевной, то логично было бы осуществлять автоматическое ускорение данной защиты от устройства  ОМП, которое точно опрелелит место КЗ и в какую ступень защиты входит данное повреждение. Далее для снижения объема отключений элементов сети предлагается, в том случае если произошел именно отказ защиты, а не выключателя смежного присоединения, передавать сигнал от дальней резервной защиты на отключение своего выключателя по каналу ВЧ или ВОЛС на подстанцию где отказала защита.

Здравствуйте Сергей.
Устройство ОМП не может определить место КЗ через ПС, т.к. от многих узловых ПС отходит от 4-8 и более присоединений, и на каком из них произошло КЗ на противоположном конце линии не известно. Мало того в зависимости от режима работы смежной ПС параметры КЗ могут сильно отличаться для одного и того же места КЗ.

С какой стороны отключать КЗ (линию) не имеет значения. НО из-за Вашего предложения никто не будет переделывать всю энергосистему, тем более что подобное решение нидает никаких плюсов, по сравнению с существующими решениями.

Тогда уж ставить по 2 независимых комплекта защит на каждое присоединения  и реализовывать ближнее резервирование. Кстати сейчас в новых проектах так и делают.

5

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

Kashuba Sergey пишет:

защита удаленных концов линии с выдержкой времени приводит к излишнему повреждению оборудования

НТП ПС:
9.1.9 Для действия при отказах защит или выключателей смежных элементов должна предусматриваться резервная защита, предназначенная для обеспечения дальнего резервирования. Если дальнее резервирование не обеспечивается, должны предусматриваться меры по усилению ближнего резервирования.

А вообще проверку оборудования на термическую и динамическую стойкость никто не отменял. Наличие быстродействующих защит не говорит о том, что можно сэкономить на сечении провода, номинале разъединителя и т.п.

Kashuba Sergey пишет:

в сетях высокого напряжения - и к нарушению устойчивости работы системы.

Если посмотреть НТП ПС, то можно заметить, что для всех элементов сетей 330-750 кВ предписывается применение двух комплектов быстродействующих защит.

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

Andrey_13 пишет:

Если посмотреть НТП ПС, то можно заметить, что для всех элементов сетей 330-750 кВ предписывается применение двух комплектов быстродействующих защит.

И не только. В крупных городах в сети 220 кВ и 110 кВ, так же ставят по 2 комплекта защит на ответственные линии, и на кабельные линии тоже.

7

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

Ничего у вас не выйдет, а точнее не войдет (из Винни-Пуха)
Во-первых, устройства ОМП не имеют выходов для воздействия куда-либо за исключением сигнализации. Иначе это будет не устройство ОМП, а защита с функцией ОМП.
Во-вторых, УОМП выдают только сигнализацию пуска, но никак не фактически замеренное значение. Впрочем, средствами АСУ в некоторых случаях эту информацию можно извлечь, но время обработки информации средствами АСУ куда выше, чем у релейной защиты.
В-третьих, как выполнить воздействие защиты на подстанции П1 на выключатель подстанции П2 (с рисунка 3-16 упомянутой книги)? Ведь от подстанции П2 отходит не одна линия. Да еще и трансформаторы имеются. Чего отключать-то?
И т.д.

8

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

Автор поднял интересную тему. Ее можно решить следующим путем.
Вместо взаимного телеускорения резервных защит предлагается производить телеотключение противоположного конца от выходных реле КСЗ (ДЗЛ+КСЗ или ДФЗ+ КСЗ), воздействуя непосредственно на ЭО выключателя без контроля команды ТО защитами.
Главным и очень важным преимуществом такого ТО является отключение выключателя противоположного конца при полном отказе защит, например при исчезновении цепей напряжения. Работает вместо дальнего резервирования. Причем, на 85% длины ВЛ работает с Т=0 и на 15% с временем ступеней берущих всю линию, опережая защиты, которые в этом случае должны бы были работать по дальнему резервированию. При использовании такого принципа дальнее резервирование потребуется только при полной потере оперативного тока на ПС, когда выключатель не может отключиться от ТО. Такие случаи бывают очень редко, в связи с чем к дальнему резервированию можно предъявлять менее жесткие требования. Возможно сокращение времени работы дальнего резервирования и допущение неселективности его работы в ремонтных режимах. При таком использовании ТО видно, что любая защита, работающая с любым временем, осуществляет уже дальнее резервирование. Своя же линия имеет теперь три (или более) защиты  – ДЗЛ или ДФЗ (ДЗЛ и ДФЗ), КСЗ и защита противоположного конца, отключающая выключатель данной стороны ВЛ. За счет взаимного ТО получается работа КСЗ с Т=0 с при взаимном перекрытии 1ст ДЗ и ДЗ от КЗ на землю.
Сохраняется отключение выключателей с двух сторон с Т=0 при отказе ДФЗ или ДЗЛ.
Появившиеся 1 ст защит от КЗ на землю на дистанционном принципе охватывают 0,85 длины ВЛ также как и 1 ст ДЗ от междуфазных КЗ. Учитывая, что отключение с Т=0 произойдет при работе 1 ст  с любой стороны, видно что Кч=0,85/0,5=1,7. Используя полигональные характеристики, и выставляя для 1 ст правильные уставки R с учетом переходного сопротивления, будет обеспечиваться работа защит при КЗ на землю в любой точке ВЛ. И только на коротких ВЛ, когда невозможно выставить 1 ст с Т=0  или не обеспечивается работа защит с большим переходным сопротивлением требуется взаимное ТУ. Но, и в этих случаях следует производить ТО.
Преимущества ТО по сравнению с ТУ кроме вышеназванного.
Взаимное ТУ требует блокировки от реверса мощности. При переходе КЗ с одной ВЛ на другую (на параллельных линиях), ТУ может отказать из за данной блокировки.
ТУ при работе по ВЧ каналу требует передачи команды на время существования сработанного состояния ступени в связи с чем требуется объединять ТУ ДЗ и ТУ ТЗНП.
При использовании ТО и отказе защит необходимо принимать дополнительные меры.
Тут возможны варианты.
Если АПВ выполнено без контролей (нет ШОН), то выключатель, включающийся первым, будет отключен от ТО в момент включения выключателя с другого конца ВЛ.
Следовательно, разнос времени между АПВ с двух сторон должен быть меньше времени срабатывания защит по дальнему резервированию.

Если используются контроли (имеются ШОНы).
Выключатель с АПВ с КС с отказавшими защитами, отключившись по ТО, не включается.
Выключатель с АПВ с КОНл+КННш с отказавшими защитами также будет отключен от ТО, но после его АПВ отключения не будет. Требуется дополнительная логика, позволяющая отключить выключатель. Одним из решений может быть отключение выключателя от токовых реле, установленных в АУВ, по цепи ускорения с КОНл. Такое отключение может быть полезным и при ручном опробовании ВЛ (защиты ВЛ могут отсутствовать или отказать). Для линий без отпаек в качестве токовых реле АУВ могут быть использованы реле УРОВ. Для линий с отпаечными трансформаторами должны применяться токовые реле, срабатывание которых отстроено от БНТ отпаечных трансформаторов.
Если такую логику не делать, то АПВ с КОНл не произойдет при питании защит от ТН, установленного на шинах, и отключении АВ ТН в связи с чем отказывают защиты ВЛ. Для АПВ не будет КННш.
Если защиты питаются от ТН, установленного на линии, с отказом защит, отключение будет от ТО - затем произойдет АПВ по КОНл. В этом случае возможно включение с противоположного конца если КС АПВ не питается от поврежденной фазы. Тогда произойдет повторное ТО с противоположного конца.
У нас ТО работает следующим образом. От выходных реле посылается команда ТО, разрешающая АПВ с противоположного 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» формируется запоминанием сигнала АПВ на 10 с. Если за это время приходит сигнал «пуск УРОВ» от защит, формируется команда.
Данная команда позволяет нам производить однократное АПВ без установки ШОН на ВЛ.
АПВ на обеих концах ВЛ производится без контроля. Выключатель, включившийся первым, формирует запрет АПВ противоположного конца.
Недавно появился ВЧ пост для ДФЗ АВАНТ РЗСК, позволяющий передавать и принимать 4 команды независимо от работы ДФЗ. С помощью данного поста получается недорогое решение ТО для ВЛ110-220 кВ. Имея ДФЗ с таким постом и комплект ступенчатых защит, можно передавать ТО без дополнительных каналов. Особенно хорошо получается на параллельных ВЛ. Здесь команды ТО и «запрет АПВ» можно передавать по своему и соседнему каналу.

Для ВЛ с ОАПВ.
Можно также использовать всего 3 команды.
1к. ТО с запретом АПВ от УРОВ и ЗНФР (остается прежняя).
2к. ТО от выходных реле защит при трехфазном отключении. Воздействует непосредственно на выключатель с разрешением АПВ (без всяких контролей, чем обеспечивается резервирование при отказе всех защит).
3к. 1ст ДЗ на землю. Пускает ОАПВ на противоположном конце. Не требует блокировок при реверсе мощности, ни блокировки в цикле АПВ и возможна передача команды с запоминанием и расширением ее на приемном конце до 100 мс.
        При таком подходе должна быть обеспечена работа с двух сторон 1ст ДЗ «на землю» при КЗ через максимальное переходное сопротивление с учетом увеличения этого сопротивления от подпитки с противоположной стороны. При правильно выбранной уставке по оси R с учетом дуги и переходного сопротивления (Rп=20 Ом), обеспечивается работа защиты с Т=0с на всей длине ВЛ.
      Следовательно, необходимость 3ст ТЗНП с блокировкой от реверса мощности, блокируемую в цикле ОАПВ, сохраняется только на коротких ВЛ, когда нельзя выбрать 1ст с Т=0с или на ВЛ с большой взаимоиндукцией, когда невозможно перекрытие 1ст ДЗ от КЗ на землю.

9

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

Уважаемые участники Форума!

Благодарю Вас за содержательные сообщения.
Микропроцессоры пришли в состав релейной защиты и автоматики. Они как зеркало приняли вид существующих электромеханических защит. Но микропроцессор по "единичной функциональности", простите за техницизм, превосходит такое устройство как реле. С точки зрения потребителя на рынке МП защит, выгодно обозначить для производителя МП защит направление развития. А именно возможность выполнения действий основанных на расчетах проводимых МП терминалом в текущем режиме.
Как частный пример: устройство МП ОМП, не только как "отображалка", но и как логическая часть некой "умной" и живучей системы, подвластной настройке пользователю под конкретные условия сети, в соответствии с требованиями надежности.

10 (2012-09-03 14:21:21 отредактировано Andrey_13)

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

R14 пишет:

Вместо взаимного телеускорения резервных защит предлагается производить телеотключение противоположного конца от выходных реле КСЗ (ДЗЛ+КСЗ или ДФЗ+ КСЗ), воздействуя непосредственно на ЭО выключателя без контроля команды ТО защитами.

Вы предлагаете пуском второй ступени КСЗ посылать сигнал на отключение ввода нижестоящей ПС? 2-я ступень КСЗ включает в себя и шины нижестоящей ПС, и часть отходящих от неё линий, и обмотки ВН трансформаторов. Высока вероятность неселективного отключения при КЗ на линиях или трансформаторах.

Kashuba Sergey пишет:

Как частный пример: устройство МП ОМП, не только как "отображалка", но и как логическая часть некой "умной" и живучей системы, подвластной настройке пользователю под конкретные условия сети, в соответствии с требованиями надежности

Люди, как Гуревич В.И., были бы против такого подхода. Стоит чётко разграничивать желание выжать из микропроцессоров как можно больше и реальные проблемы и потребности сети.

P.S. Не фанат электромеханики и не фанат МП, адекватно отношусь к обоим аппаратным реализациям РЗ.

11

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

Andrey_13 пишет:

Вы предлагаете пуском второй ступени КСЗ посылать сигнал на отключение ввода нижестоящей ПС? 2-я ступень КСЗ включает в себя и шины нижестоящей ПС, и часть отходящих от неё линий, и обмотки ВН трансформаторов. Высока вероятность неселективного отключения при КЗ на линиях или трансформаторах.

Я предлагаю выполнять ТО не от пуска вторых ступеней, а от выходных реле защит.

12

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

R14 предложил интересное развитие темы. Нужно хорошо проработать, но в первом приближении:
много ли вы припомните линий, где при отсутствии второй защиты (первая - основная быстродействующая, вторая - комплектная ступенчатая) выполнялся канал противоаварийной автоматики, выполняющий функции телеускорения и телеотключения? В нашей энергосистеме множество чудачеств имеется, но ВЧТО без основной быстродействующей защиты - уж слишком.
Далее. Ну, передадим мы команду на подстанцию, где предположительно отказала защита. А там - 2-3 отходящие линии. Какую линию отключать, если не предусмотрен контроль от собственных защит?

13

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

R14 пишет:

ТО от выходных реле защит при трехфазном отключении. Воздействует непосредственно на выключатель с разрешением АПВ (без всяких контролей, чем обеспечивается резервирование при отказе всех защит)

мое отношение к окружающим зависит от того,с какой целью они меня окружают

14

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

doro пишет:

Ну, передадим мы команду на подстанцию, где предположительно отказала защита. А там - 2-3 отходящие линии. Какую линию отключать, если не предусмотрен контроль от собственных защит?

Отключаем выключатель противоположного конца только своей ВЛ.

doro пишет:

много ли вы припомните линий, где при отсутствии второй защиты (первая - основная быстродействующая, вторая - комплектная ступенчатая) выполнялся канал противоаварийной автоматики, выполняющий функции телеускорения и телеотключения?

Да, немного. Но, сейчас их становится все больше. Было бы желание. У нас уже достаточно много. А если использовать упомянутый ВЧ пост АВАНТ РЗСК с 4 командами на передачу и прием то все становится проще.
А на ВЛ 500 кВ и выше. Там уже все сделано. 2я команда зачем-то выполнена с контролем. Действует ведь она при действии защит на трехфазное отключение. И если ее выполнить без контроля, то она будет и отключать противоположную сторону с предположительно отказавшими защитами, и будет являться очень сильным элементом дальнего резервирования. И ничего не надо делать при потере цепей напряжения - в смысле ввода дополнительных защит. Линия защищена защитами противоположной стороны.

15

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

R14 пишет:

И если ее выполнить без контроля, то она будет и отключать противоположную сторону с предположительно отказавшими защитами

все же большая вероятность отключить неповрежденную линию

мое отношение к окружающим зависит от того,с какой целью они меня окружают

16

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

scorp пишет:

все же большая вероятность отключить неповрежденную линию

Так выходные реле, которые действуют на ТО уже отключили противоположный конец. Или речь о том что команда сформируется ложно. Так 1я команда всегда висит с действием на отключение. А команды САОН также отключают немалую нагрузку.

17 (2012-09-03 19:52:20 отредактировано scorp)

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

R14 пишет:

Так выходные реле, которые действуют на ТО уже отключили противоположный конец.

эта команда может сформироваться от 3,4 ступеней ТЗНП, 2,3 зон ДЗ,а они далеко "смотрят".А если линия с отпайкой - погасим зря промежут. ПС.

мое отношение к окружающим зависит от того,с какой целью они меня окружают

18

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

scorp пишет:

эта команда может сформироваться от 3,4 ступеней ТЗНП, 2,3 зон ДЗ,а они далеко "смотрят".А если линия с отпайкой - погасим зря промежут. ПС.

При взаимном ТО 3,4 ступени могут работать при КЗ через большое переходное сопротивление на своей ВЛ или в целях дальнего резервирования при КЗ на чужой ВЛ. При КЗ на своей ВЛ ТО не опасно. При работе по дальнему резервированию все ВЛ питающие отказавшую линию также будут отключены и отпайки также потеряют питание.
Только если 3,4 ст сработают излишне тогда отпайки потеряют питание. Но, защиты не должны работать неправильно.

19

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

R14 пишет:

При работе по дальнему резервированию все ВЛ питающие отказавшую линию также будут отключены и отпайки также потеряют питание.

Думаю до этого не дойдет,УРОВ отработает

мое отношение к окружающим зависит от того,с какой целью они меня окружают

20

Re: Ближнее и дальнее резервирование защит

scorp пишет:

Думаю до этого не дойдет,УРОВ отработает

УРОВ отработает при отказе выключателя, а при отказе защит, который мы и рассматриваем, только такой вариант.