1

Тема: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

В одном из проектов ПС по схеме мостика с трансформаторами 10 МВА, 110/10 кВ увидел такую вещь: МТЗ 110 кВ подключена к ТТ 110 кВ, соединённым в звезду. При этом, согласно расчётам, уставками отстроить эту МТЗ от КЗ на землю во внешней сети не удаётся. В проекте принято решение выполнить эту МТЗ направленной и с помощью направленности отстроить от внешних КЗ на землю.

У меня (теоретически) почему-то такая отстройка не получается, всё равно в какой-то из фаз есть вероятность ложной работы МТЗ. Да и в литературе нигде не встречал подобной отстройки МТЗ ВН трансформаторов от внешних КЗ на землю.
Кто-нибудь выполнял или встречал такую отстройку?

2

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

Сергей89 пишет:

В одном из проектов ПС по схеме мостика с трансформаторами 10 МВА, 110/10 кВ увидел такую вещь: МТЗ 110 кВ подключена к ТТ 110 кВ, соединённым в звезду.

Для подавляющего большинства МП защит существует возможность «цифровой» сборки ТТ в треугольник или компенсации тока нулевой последовательности. На электромеханике треугольник получался автоматически из-за  ДЗТ, однако в некоторых случаях МТЗ подключалась к ТТ, собранным в звезду (п. 1.1.4.3 РУ по РЗ №13А).
Поэтому необходимо выяснить причину применения МТЗ, включенной на фазные токи.

Сергей89 пишет:

… есть вероятность ложной работы МТЗ.

… есть вероятность излишней (неселективной) работы МТЗ.

3 (2012-12-14 16:38:10 отредактировано lik)

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

А если соединить ТТ-110 в звезду треугольник и пересчитать уставки в соответствии с этим.

Делай , что должен, и будь, что будет

4 (2012-12-14 19:54:46 отредактировано Сергей89)

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

Извиняюсь, забыл сразу уточнить, что тем проектом не предусматривается ни "цифровая" сборка ТТ в треугольник, ни программная компенсация токов нулевой последовательности внутри терминала. Упор делается именно на направленность МТЗ.
В данном вопросе не важна причина сборки ТТ в звезду. Вопрос именно в возможности или невозможности отстроить МТЗ от излишнего срабатывания при внешних КЗ на землю с помощью направленности.
Кстати, были случаи (не буду называть производителя, ибо этот дефект уже устранён), когда программная компенсация токов нулевой последовательности перегружала процессор до такой степени, что он повреждался.

5

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

Извиняюсь - в треугольник, конечно.

Делай , что должен, и будь, что будет
Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

А если соединить ТТ в треугольник, то и отстраивать не нужно. Но вопрос то не в этом

7

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

Сергей89 пишет:

программная компенсация токов нулевой последовательности перегружала процессор

"Хороший" процессор.
Относительно направленности. Такую отстройку нигде не встечал. И какое напряжение брать - 3Uo( то есть, направленная ТЗНП)? А 3Iо как создать? Если от ТТ в нейтрали 110 кВ тр-ра, то направленность одинаковая. Если как сумма фазных токов, похоже - разная. Только полярности надо правильно соблюдать в цепях тока и напряжения. Надо хорошо проанализировать, как подключать. Может, ошибка из-за неправильной полярности? А почему ві не хотите ТТ110 в треугольник собрать? Там есть цепи, которіе от треугольника не работают?

Делай , что должен, и будь, что будет

8

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

Сергей89,  очень сомневаюсь, что в литературе Вы найдете какую-либо информацию по теме, так как решение нестандартное.

Отстроится от внешнего КЗ на землю по току скорее всего невозможно из-за снижения коэффициента чувствительности защиты при КЗ на шинах НН.
Остается отстроится по времени срабатывания, при согласовании с защитами питающих ВЛ.
Направленность МТЗ ВН - очень "экзотическое" решение. Как будет вести себя орган направления мощности (ОНМ) при внешних КЗ на землю?

9

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

tca пишет:

Как будет вести себя орган направления мощности (ОНМ) при внешних КЗ на землю?

Вот! Именно в этом и вопрос

10

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

Продолжает оставаться вопрос: как образуется 3Iо?  Нарисуйте схему замещения нулевой последовательноти и увидите, что если он берется от ТТ нейтрали тр-ра 110 кВ, то вообще направление тока одинаково при любом к.з. на землю. А если от нейтрали звезды токовых цепей фазных ТТ, там есть разница.
И, так понимаю, треугольник ТТ-110 сделать категорически невозможно.

Делай , что должен, и будь, что будет

11

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

lik пишет:

И, так понимаю, треугольник ТТ-110 сделать категорически невозможно.

Почему-же нельзя, можно. Некоторые производители так делают. Российские называют это "цифровой сборкой ТТ в треугольник". На самом деле я думаю это тоже самое что в "забугорных" МП терминалах защит тр-ра называется компенсация 3Io - из значений фазных токов вычитается значение расчетного 3*I0.

Исключение тока нулевой последовательности осуществляется согласно следующим выражениям:
IA*=IA - 1/3 (IA+IB+IC)= 2/3 IA - 1/3 IB - 1/3 IC =1/3 (2IA – IB - IC)
IB*=IB - 1/3 (IA+IB+IC)= - 1/3 IA + 2/3 IB - 1/3 IC =1/3 (-IA + 2 IB - IC)
IC*=IC - 1/3 (IA+IB+IC)= - 1/3 IA - 1/3 IB + 2/3 IC =1/3 (-IA - IB + 2 IC)

12

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

#11,
Так мы же разбираем конкретный случай топик-стартера, а не в принципе. Цифровая сборка в треугольник - это же с помощью цифровых устройств, которых в данном случае нету. Кстати, впервые о таком слышу. Это где применяется? Вы написали формулы, а как  фмзически?
А о о применениии направл. ТЗНЗП для этой цели впервые слышу. Цепи напряжения - слабое место. Так и непонятно, почему не собрать треугольник. Не могу придумать защит, куда такие токовые цепи завести нельзя. Перегруз, пуск обдува, блокировка РПН, МТЗ-110 кВ...Все можно, только уставки пересчитать. Разве что поменять ток. реле на другие номиналы. Но это вроде легче, чем направл. ТЗНЗП делать.
Физически невозможно собрать треугольник? Так любые ТТ110 (и встроенные тоже) имеют все выводы в клеммный шкаф. Собирай, как хочешь. Какие еще хитрости?

Делай , что должен, и будь, что будет

13 (2012-12-14 19:53:10 отредактировано Сергей89)

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

Насколько я понял из пояснений проектировщиков, должна вводиться направленность МТЗ, а не ТЗНП.
Если бы такая отстройка была возможна, то это упростило бы работу именно с цифровыми защитами, так как направленные МТЗ встречаются гораздо чаще и в более простых защитах, нежели программная сборка треугольника и компенсация токов нулевой последовательности. Ведь, как правило, терминал диф. защиты позволяет внутри соединять цепи в треугольник. А МТЗ 110 кВ должна быть в другом терминале резервных защит трансформатора, где такой функции, как правило, нет.
Да и всё остальное проще, когда в звезду. Опять же, и измерения тока и мощности пересчитывать не нужно, и осциллограммы по каждой фазе ток показывают. Причины, конечно, не настолько веские, чтобы допускать излишнюю работу МТЗ. Вот и хочу разобраться, имеет это право на жизнь или категорически нет.

lik пишет:

Нарисуйте схему замещения нулевой последовательноти и увидите, что если он берется от ТТ нейтрали тр-ра 110 кВ, то вообще направление тока одинаково при любом к.з. на землю. А если от нейтрали звезды токовых цепей фазных ТТ, там есть разница.

Вот это пока не понял, попробую проанализировать

14

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

А принципиальные схемы защит тр-ра в части Вашего вопроса можете приложить? Ну и с типами аппаратуры. Тогда легче будет помочь.
А для пересчета уставок из звезды в треуг. надо просто прежние уставки разделить на V3(при тех же первичных токах через реле будут протекать в V3 больше; значит, уставки настолькоже надо уменьшить).

Делай , что должен, и будь, что будет

15 (2012-12-14 21:01:12 отредактировано Сергей89)

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

Да схема обычная. Три ТТ, соединённые в звезду, соединены четырьмя проводами с тремя токовыми входами терминала, соединёнными в звезду. Типы защит ещё не определены, это проектная документация. То есть может быть всё, что угодно (в соответствии с тех. требованиями). Сразу оговорюсь, что тех. требования к терминалам МТЗ такие, как в условиях поставленной здесь задачи.
Вопрос такой: возможна ли излишняя работа направленной МТЗ 110 кВ трансформатора 110/10 кВ при внешних КЗ на землю, другими словами, можно ли отстроиться с помощью фазных ОНМ от токов нулевой последовательности в фазах стороны ВН трансформатора при внешних КЗ на землю?

16 (2012-12-15 13:15:20 отредактировано lik)

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

#15,
Понятно. Отвечаю по порядку.
1.Человек сделавший этот проект или гений, об открытиях которого никому кроме него не известно, либо...теоретик без практики. В первом случае свои гениальные открытия он должен был полностью изложить в проекте, во втором...
2.Я расчетами занимаюсь не часто. По крайней мере, считать себя профессиональным расчетчиком, знающим все нюансы, не могу. Но кое-что знаю, и этот случай интересен.
3. Насколько я знаю, надо начать с того, что расчетами определить: отстроена ли по токам сраб. МТЗ110 от внешнего ОКЗ. Ведь при к.з. на тр-ре ток через фазный ТТ110 будет идти от системы, при внешнем ОКЗ- от тр-ра. Величины разные.
4. Действительно, направление фазных токов при этом разное. Но это тогда  направленная защита от междуфазных к.з., а не ОКЗ. Тогда надо подводить все фазные напряжения. Но не встречал такое решение. Цепи напряжения лучше не использовать, это слабое место.
5.ТЗНП лучше. выполнять от ТТ в нейтрали тр-ра. Если как сумму фазных токов от фазных ТТ, то она как защита от ОЗЗ будет некорректна (проанализируйте сами).  Но если ТЗНП от ТТ нейтрали, то напрвление тока через нейтраль при любых ОЗЗ будет одинаково. То есть, направленная ТЗНП – без толку.
6.Часто делают так.
Защита от междуфазных к.з. реагирует на  все к.з. в тр-ре и отстроена в том числе и от внешнего ОКЗ110. Тогда просто можно исключить ТЗНП, чтобы  не мешала.
Если защита от междуфазных к.з. не реагирует на ОКЗ вблизи нейтрали тр-ра, то вводят ТЗНП, которыая может быть более чувствительна, так как ее от нагрузки не надо отстраивать.Но ее надо отстроить от внешнего ОКЗ.
7.Не знаю, делал ли этот гениальный проектант все эти расчеты. Но если бы сделал, то может,и не надо было бы этой экзотики с направленными защитами.

Делай , что должен, и будь, что будет

17 (2012-12-15 14:02:42 отредактировано Сергей89)

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

Уважаемые участники форума!
Хотелось бы попросить Вас поменьше язвить. Кто из нас не ошибался, кто из нас не был молодым? Прошу быть более корректными в высказываниях.

Экзотика экзотикой. Но основной вопрос пока остался без ответа.
В разных терминалах могут использоваться различные схемы включения ОНМ, может использоваться работа по памяти для всех КЗ, а может только для трёхфазных. И в направленной МТЗ много всяких нюансов.
Но рассматрим случай, когда ОНМ включен не на разность токов двух фаз, а на фазный ток и фазное или междуфазное напряжение. Мне кажется, что, поскольку ток нулевой последовательности во всех фазах имеет одинаковое направление, то хотя бы в одном из трёх ОНМ он может попасть в зону работы.

18

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

#17,
В соответствии со всем вышесказанным, я так понял, используется направленная фазная токовая защита.( а не направленная ТЗНП). Для нее ток нулевой последовательности не при чем (он вычисляется как сумма всех фазных токов). Используется для каждой фазы ток этой фазы и напряжение других фаз (при любом к.з.). И при ОЗЗ в зоне защиты тр-ра  и при внешнем ОЗЗ  разные направления.  Так что если только это интересут, то никаких подвохов. Только при подкл. к реле мощности  токовых и напряженческих цепей надо правильно  соблюсти  полярность.

Делай , что должен, и будь, что будет

19

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

Именно так, используется направленная фазная токовая защита. Таким образом, получается, что её можно использовать в качестве МТЗ ВН трансформаторов, соединяя при этом ТТ в звезду. И единственное, чем она уступает схеме ненаправленной МТЗ с соединением ТТ в треугольник, - это вероятность излишней работы при неисправности цепей напряжения. Если это и на самом деле всё так, то мне нравится!

20

Re: Отстройка МТЗ ВН трансформаторов 110-220 кВ от внешних КЗ на землю

Сергей89 пишет:

вероятность излишней работы при неисправности цепей напряжения

Направл. ток. защ. можно делать по разрешающей Р (не работает при отсутствии разрешения от ОНМ) или блокир. Б (блокируется от ОНМ) схеме. При Р неисправность цепей напряж.чревато отказом МТЗ даже при ОЗЗ на тр-ре, при Б - излишней работой при внешнем ОЗЗ. И то , и другое не есть хорошо. Все же лучше рассчитать уставки и убрать лишние цепи из схем. Я так думаю.

Делай , что должен, и будь, что будет