принцип действия, схема, реализация, видео

Логическая защита шин в настоящее время входит в состав практически любого микропроцессорного терминала РЗА. Ее задача – отключить короткое замыкание на шинах РУ за минимально возможное время, ограничивающееся только собственным временем срабатывания электронной части терминала. Обычно это от 0,1 до 0,15 с.

Почему именно ЛЗШ является наиболее эффективной защитой для этой части РУ? Рассмотрим возможные варианты ликвидации КЗ на шинах.

Первый вариант – применение дифференциальной защиты. Для ее реализации потребуются дополнительные обмотки трансформаторов тока на всех присоединениях секции. Их нужно соединить с дифференциальным реле, задача которого – в момент КЗ сложить токи, входящие на шины от фидеров питания и токи на отходящих присоединениях. В случае превышение током небаланса величины уставки реле дает команду на отключение.

Система получается очень сложной, но со сложностью падает ее надежность.

К тому же трансформаторы тока с дополнительными обмотками дороже. Накладываются ограничения по проверкам РЗА присоединений: при случайной подаче тестового тока на него защита сработает ложно.

Вариант с использованием неполной дифференциальной защитой шин тоже не является достаточно эффективным.

Он отличается от предыдущего тем, что используются трансформаторы тока только питающих линий и мощных потребителей. Но его применение, ко всему прочему, сильно ограничено.

Следующая возможность защитить шины – МТЗ питающих линий. В принципе, его и выполняют в подавляющем большинстве случаев. Но у этого вида защиты есть существенный недостаток. Для отстройки МТЗ от коротких замыканий на отходящих присоединениях ее выдержка времени должна быть больше, чем у МТЗ потребителей. На практике это 1 – 3 секунды.

С увеличением тока КЗ каждая секунда его действия становится фатальной для электрооборудования. Чем дольше горит дуга, тем больше разрушений она приносит.

Из чего состоит ЛЗШ

Элементы логической защиты шин не сосредоточены в одном месте. Это система, объединяющая терминалы защит питающих и отходящих линий.

Отходящие линии при запуске собственных защит (обычно – МТЗ), формируют сигнал блокировки ЛЗШ. Для этого на каждом из них выделяется по одному дискретному выходу. Сигналы от всех отходящих линий секции поступают на дискретные входы терминалов фидеров питания. Для передачи используется система шин питания и управления, входящая в состав любого современного распределительного устройства. На этом, собственно, вся конструктивная часть и заканчивается. Остается выставить правильные настройки ЛЗШ на всех терминалах, задать назначение дискретных входов и выходов.

Терминалы секционных выключателей получают сигнал блокировки ЛЗШ от присоединений обоих секций, которые они соединяют. Для этого используются разные дискретные входы.

Схемы организации ЛЗШ

Поведение ЛЗШ при внешнем КЗ

При внешнем коротком замыкании запускается МТЗ присоединения, на котором оно произошло. Естественно, отключение произойдет по истечении выдержки по времени, предусмотренной для данного тока замыкания.

Но, при наличии ЛЗШ, терминал выполнит еще одну задачу: выдаст сигнал ее блокировки.

Он поступит на терминалы фидеров, питающих секцию.

На этих терминалах, если произойдет срабатывание МТЗ, запустится ЛЗШ. Именно в них она настроена на отключение, на отходящих элементах оно не нужно, их задача – только передача сигнала о том, что КЗ находится в их зоне действия, и они готовы его ликвидировать.

Появление сигнала блокировки приведет к тому, что ЛЗШ на терминалах питающих линий остановится, и отключения не произойдет.

В случае отказа МТЗ отходящей линии короткое замыкание будет устранено МТЗ питающего фидера или УРОВ. За отказ ЛЗШ не отвечает.

Работа ЛЗШ при КЗ на шинах

 Если короткое замыкание произошло на шинах РУ, сигнала блокировки от отходящих линий не поступит, так как ток КЗ через них не проходит. Запуск МТЗ питающих шины линий при отсутствии сигнала блокировки приведет к мгновенному действию ЛЗШ на отключение присоединений. Причем отключатся независимо друг от друга все выключатели, через которые в данный момент осуществляется питание. Если помимо ввода включен секционный выключатель, то ЛЗШ сработает и на нем.

Защита носит название логической именно потому, что ее работа связано с анализом места КЗ в системе: если ни один терминал отходящей линии не видит замыкание, значит – оно на шинах.

Зона, охваченная защитой, ограничивается местами установки трансформаторов тока всех присоединений секции. В этом она похожа на дифференциальную защиту шин, реализованную классическим образом. При срабатывании ЛЗШ формируется сигнал запрета АВР на поврежденную секцию.

Надежность ЛЗШ

 В отличие от других защит, ЛЗШ редко срабатывает при проверках РЗА персоналом электролабораторий. При работе на отходящих присоединениях сигнал блокировки, хоть и поступает на входы терминалов линий питания, но вреда не приносит. Возможен только отказ в работе при совпадении фактора наличия проверочного тока на отходящем фидере и реальном КЗ на шинах, но вероятность такого казуса невелика.

При проверке РЗА питающей линии тем более ничего не произойдет. Если на шины приходит питание через секционный выключатель или другую линию питания, то их логические защиты работают независимо от проверяемой линии питания, достучаться до них оттуда нереально.

Этим ЛЗШ выгодно отличается от дифференциальных защит, работая в зоне действия которых можно ошибочно устроить масштабную техногенную аварию.

Отказы в работе ЛЗШ связаны, в основном, с короткими замыканиями на выводах трансформаторов тока. Дифференциальные защиты шин определяют КЗ на них с помощью реле, установленных в каждой фазе. Любое из реле, сработав, даст команду на отключение. В случае же с ЛЗШ наоборот: если через трансформатор тока любой из фаз отходящего фидера пойдет ток КЗ, сформируется сигнал блокировки.

Поэтому, если при КЗ в комплектной ячейке дуга перескочит за выводы трансформатора, произойдет отказ ЛЗШ. И замыкание будет устранено только с выдержкой времени МТЗ питающего фидера.

Принцип работы лзш

Логическая защита шин (ЛЗШ): принцип действия, схема, реализация, видео

Логическая защита шин в настоящее время входит в состав практически любого микропроцессорного терминала РЗА. Ее задача – отключить короткое замыкание на шинах РУ за минимально возможное время, ограничивающееся только собственным временем срабатывания электронной части терминала. Обычно это от 0,1 до 0,15 с.

Почему именно ЛЗШ является наиболее эффективной защитой для этой части РУ? 

Первый вариант – применение дифференциальной защиты. Для ее реализации потребуются дополнительные обмотки трансформаторов тока на всех присоединениях секции. Их нужно соединить с дифференциальным реле, задача которого – в момент КЗ сложить токи, входящие на шины от фидеров питания и токи на отходящих присоединениях. В случае превышение током небаланса величины уставки реле дает команду на отключение.

Система получается очень сложной, но со сложностью падает ее надежность.

К тому же трансформаторы тока с дополнительными обмотками дороже. Накладываются ограничения по проверкам РЗА присоединений: при случайной подаче тестового тока на него защита сработает ложно.

Вариант с использованием неполной дифференциальной защитой шин тоже не является достаточно эффективным.

Он отличается от предыдущего тем, что используются трансформаторы тока только питающих линий и мощных потребителей. Но его применение, ко всему прочему, сильно ограничено.

Следующая возможность защитить шины – МТЗ питающих линий. В принципе, его и выполняют в подавляющем большинстве случаев. Но у этого вида защиты есть существенный недостаток. Для отстройки МТЗ от коротких замыканий на отходящих присоединениях ее выдержка времени должна быть больше, чем у МТЗ потребителей. На практике это 1 – 3 секунды.

С увеличением тока КЗ каждая секунда его действия становится фатальной для электрооборудования. Чем дольше горит дуга, тем больше разрушений она приносит.

Из чего состоит ЛЗШ

Элементы логической защиты шин не сосредоточены в одном месте. Это система, объединяющая терминалы защит питающих и отходящих линий.

Отходящие линии при запуске собственных защит (обычно – МТЗ), формируют сигнал блокировки ЛЗШ. Для этого на каждом из них выделяется по одному дискретному выходу. Сигналы от всех отходящих линий секции поступают на дискретные входы терминалов фидеров питания. Для передачи используется система шин питания и управления, входящая в состав любого современного распределительного устройства. На этом, собственно, вся конструктивная часть и заканчивается. Остается выставить правильные настройки ЛЗШ на всех терминалах, задать назначение дискретных входов и выходов.

Терминалы секционных выключателей получают сигнал блокировки ЛЗШ от присоединений обоих секций, которые они соединяют. Для этого используются разные дискретные входы.

Схемы организации ЛЗШ

 

Поведение ЛЗШ при внешнем КЗ

При внешнем коротком замыкании запускается МТЗ присоединения, на котором оно произошло. Естественно, отключение произойдет по истечении выдержки по времени, предусмотренной для данного тока замыкания. Сигнал блокировки поступит на терминалы фидеров, питающих секцию.

На этих терминалах запустится ЛЗШ. Появление сигнала блокировки приведет к тому, что ЛЗШ на терминалах питающих линий остановится, и отключения не произойдет.

В случае отказа МТЗ отходящей линии короткое замыкание будет устранено МТЗ питающего фидера или УРОВ. За отказ ЛЗШ не отвечает.

Работа ЛЗШ при КЗ на шинах

 Если короткое замыкание произошло на шинах РУ, сигнала блокировки от отходящих линий не поступит, так как ток КЗ через них не проходит. Запуск МТЗ питающих шины линий при отсутствии сигнала блокировки приведет к мгновенному действию ЛЗШ на отключение присоединений. Причем отключатся независимо друг от друга все выключатели, через которые в данный момент осуществляется питание. Если помимо ввода включен секционный выключатель, то ЛЗШ сработает и на нем.

Защита носит название логической именно потому, что ее работа связано с анализом места КЗ в системе: если ни один терминал отходящей линии не видит замыкание, значит – оно на шинах.

Зона, охваченная защитой, ограничивается местами установки трансформаторов тока всех присоединений секции. В этом она похожа на дифференциальную защиту шин, реализованную классическим образом. При срабатывании ЛЗШ формируется сигнал запрета АВР на поврежденную секцию.

Надежность ЛЗШ

 В отличие от других защит, ЛЗШ редко срабатывает при проверках РЗА персоналом электролабораторий. При работе на отходящих присоединениях сигнал блокировки, хоть и поступает на входы терминалов линий питания, но вреда не приносит. Возможен только отказ в работе при совпадении фактора наличия проверочного тока на отходящем фидере и реальном КЗ на шинах, но вероятность такого казуса невелика.

При проверке РЗА питающей линии тем более ничего не произойдет. Если на шины приходит питание через секционный выключатель или другую линию питания, то их логические защиты работают независимо от проверяемой линии питания, достучаться до них оттуда нереально.

Этим ЛЗШ выгодно отличается от дифференциальных защит, работая в зоне действия которых можно ошибочно устроить масштабную техногенную аварию.

Отказы в работе ЛЗШ связаны, в основном, с короткими замыканиями на выводах трансформаторов тока. Дифференциальные защиты шин определяют КЗ на них с помощью реле, установленных в каждой фазе. Любое из реле, сработав, даст команду на отключение. В случае же с ЛЗШ наоборот: если через трансформатор тока любой из фаз отходящего фидера пойдет ток КЗ, сформируется сигнал блокировки.

Поэтому, если при КЗ в комплектной ячейке дуга перескочит за выводы трансформатора, произойдет отказ ЛЗШ. И замыкание будет устранено только с выдержкой времени МТЗ питающего фидера.

На рисунке 1 приведена простейшая схема логической защиты шин в комплексе с МТЗ на вводе 10 кВ.

При КЗ на шинах или на отходящей линии пускается защита на вводе от питающего трансформатора (срабатывает реле KA).

МТЗ на вводе отстроена по времени от защит отходящих линий и действует на отключение выключателя в двух случаях:

— отказе защит или выключателя отходящей линии;

— коротком замыкании на сборных шинах.

Рисунок 1. Схема логической защиты шин

При коротком замыкании на любой отходящей линии (КЛ1 – КЛn) срабатывает токовое реле KA1 в ее схеме и токовое реле KA в схеме ввода. Контактами KA1 блокируется действие защиты на реле KL.

При КЗ на шинах срабатывает реле KA в схеме ввода и нет срабатывания ни одного из реле KA1 в схемах отходящих линий. Реле KL срабатывает и действует на отключение выключателя ввода с запретом АПВ.

Схема достаточно простая, но имеет ряд недостатков:

1. При выводе в проверку защиты любого присоединения разрывается вся цепь, защита выводится из работы.

2. Большое количество последовательно соединенных элементов снижает надежность схемы в целом. Нарушение контакта в любом токовом реле или в соединительных проводах приводит к отказу защиты.

Более удобна и надежна схема, приведенная на следующем рисунке. Токовые реле всех отходящих линий соединены параллельно. Для исключения случайного срабатывания защиты при проверках РЗА присоединений включается последовательно с контактами собственных выключателей. В данном случае реле KL выступает в роли блокирующего.

Рисунок 2. Схема логической защиты шин

Недостатки ЛЗШ

На подстанциях с мощными синхронными электродвигателями (СД) или генераторами логическая защита шин не применяется из-за возможности ложных срабатываний при внешних КЗ в питающей сети, когда через ввод проходит ток подпитки от СД или генераторов.

Видео по теме

//www.youtube.com/embed/My5plFe1_HQ

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Выбор уставок логической защиты шин 6(10) кВ

Логическая защита шин (ЛЗШ) наиболее распространенная защита шин, которая используется в распределительных сетях 6(10) кВ без синхронной нагрузки и синхронных генераторов.

Данная защита реализуется с помощью вводного выключателя, секционного выключателя и устройств защиты присоединений. Принцип действия ЛЗШ заключается в следующем.

Логическая защита шин срабатывает, только в том случае, когда на шинах происходит ток КЗ и через защиту вводного (секционного) выключателя протекает ток повреждения, при этом блокирующих сигналов от пусковых органов защит присоединений, отходящих от шин не поступает. Если же у нас повреждение на отходящей линии, то выдается блокирующий сигнал на срабатывание ЛЗШ секционного и вводного выключателя. Токовые защиты ввода и секционного выключателя работают в обычном режиме.

Ток срабатывания ЛЗШ выбирается по принципу выбора МТЗ вводного и секционного выключателя. В основном ток срабатывания ЛЗШ принимается по току срабатывания МТЗ ввода и СВ.

Время срабатывания ЛЗШ принимается 0,15-0,2 с. При больших токах КЗ на шинах, рекомендуется [Л1, с. 12] уменьшить время срабатывания ЛЗШ до 0,1 с.

Недостатки ЛЗШ:

На подстанции, где используются мощные синхронные двигатели (СД) или генераторы, ЛЗШ не используется ввиду возможного ложного срабатывания при внешних КЗ и в послеаварийных качаниях, когда через вводную ячейку проходит ток подпитки от СД (генераторов) или ток качаний. Данного тока достаточно, чтобы пустить ЛЗШ, при этом блокирующий сигнал отсутствует, так как в этом режиме защиты СД и генераторов по принципу действия (дифференциальная или токовая отсечка) не работают.

Также ЛЗШ не работает, если КЗ в ячейке после трансформаторов тока защиты отходящей линии.

Для защиты шин подстанций с мощными СД и генераторами на напряжение 6(10) кВ используют дифференциальную защиту шин.

Читать еще:«Схемы логической защиты шин».

Литература:
1. Методические указания к расчету уставок защит и автоматики устройств серии БЭМП. Н.А. Иванов. 2008 г.

Поделиться в социальных сетях

Логическая защита шин – Схемы

В данной статье поговорим о принципах действия ЛЗШ, вариантах организации ее цепей, а также обсудим применяемые при проектировании схемы и их преимущества и недостатки

Как вы уже знаете из первой части, для работы ЛЗШ требуется, чтобы терминалы защиты вводов и секционного выключателя получали информацию о пусках защит отходящих присоединений. Для этого все терминалы защиты на подстанции должны быть соединены медными проводами или, для подстанций нового поколения, горизонтальными каналами связи.

Мы будем рассматривать стандартные схемы соединения терминалов РЗА — с использованием проводов и шинок.

Существует две основных схемы организации ЛЗШ — параллельная и последовательная. Обсудим каждую из них.

1. Параллельная схема ЛЗШ

Контакты пуска защит отходящих присоединений и СВ соединены параллельно друг другу (отсюда и название схемы) и подключены к общей шинке «Блок. ЛЗШ» (ELZB).

Шинка «Блок. ЛЗШ» (ELBZ1) подключается к дискретному входу терминала защиты ввода. Такие же шинки от защит присоединения подключаются к дискретным входам терминала защиты СВ.

Логика работы при этом следующая:

Для ЛЗШ ввода

1. Если пускается защита ввода и на шинке ELBZ1 присутствует «+» (один из контактов замкнут), значит вместе с вводом пустилась защита присоединения или СВ, значит короткое замыкание произошло «ниже», значит ускоренная ступень защиты ввода блокируется
2. Если пускается защита ввода и на шинке ELBZ1 напряжение отсутствует (ни один из контактов не замкнулся), значит нижестоящие защиты не пустились, значит ток КЗ через них не протекает, значит короткое замыкание произошло на шинах (до трансформаторов тока защит присоединений) — ускоренная ступень защиты ввода срабатывает и отключает ввод с минимальной выдержкой времени

Для ЛЗШ СВ (работа в послеаварийном режиме, через один ввод и СВ)

Здесь все то же самое, только на один контакт меньше (исключается пуск защит самого СВ) и шинка своя — ELBZ2.1(2).

ЛЗШ СВ должна блокироваться от присоединений и первой и второй секции шин. Поэтому можно либо использовать два дискретных входа защиты СВ и две шинки ЛЗШ СВ (по одной от присоединений каждой секции) как показано на Рис.1, либо выполнить объединенную шинку и подключить ее к одному дискретному входу блока СВ.

В первом варианте подключение более удобное и информативное, особенно при расследовании аварии (просмотр журналов аварии защит СВ).

Второй вариант позволяет “съэкономить” вход в терминале СВ, что полезно при использовании небольших терминалов защит. Однако, помните, что чем больше контактов входит в общую цепь ЛЗШ, тем менее надежна вся система в целом. Это справедливо и для параллельной и для последовательной ЛЗШ.

Решение о применении той или иной схемы принимает проектировщик.

2. Последовательная схема ЛЗШ

Здесь контакты пуска защит присоединений и СВ (для ЛЗШ ввода) идут последовательно, друг за другом, причем это уже нормально замкнутые контакты. Вся эта цепочка также подключается на дискретный вход блока защиты ввода.

В этой схеме блокировка ЛЗШ ввода формируется не по наличию, а по отсутствию напряжения на входе блока!

В нормальном режиме на входе терминала ввода присутствует «+». Если происходит пуск защит присоединения или СВ, то его контакт меняет свое положение на открытое и разрывает общую цепь. В этом случае блокируется ЛЗШ ввода (ускоренная ступень).

Последовательная схема ЛЗШ позволяет контролировать цепь на обрыв. Это ее главное преимущество перед параллельной схемой.

Если происходит обрыв цепи ЛЗШ, то блок защиты ввода фиксирует пропадание напряжения на своем входе. Если при этом не происходит пуска токовых защит ввода, то значит это обрыв, а не сигнал блокировки, и через некоторое время блок защиты ввода выдает сигнал «Неисправность ЛЗШ».

Чувствительность защит

Для ЛЗШ, как, впрочем, для любой защиты с пусковыми токовыми органами, важно согласование чувствительности смежных защит (ввода и СВ, ввода и отходящих присоединений, СВ и отходящих присоединений).

Это значит, что защита ввода не должна быть более чувствительна, чем любая из защит отходящих присоединений.

На первый взгляд, довольно странное замечание, но не забывайте, что при коротком замыкании через присоединение протекает только ток КЗ, а через ввод — ток КЗ и еще ток оставшейся нагрузки. Если вы не учтете этот ток нагрузки, то защита ввода может пуститься, а защита присоединения — нет (особенно для КЗ через переходное сопротивление или КЗ на смежном участке). В этом случае получим ложное отключение всей секции от ЛЗШ.

О том, как правильно выбирать уставки МТЗ см. здесь

Организация питания цепей ЛЗШ

1. Питание цепей ЛЗШ преимущественно выполняют от оперативных цепей защит ввода и защит СВ.

Обратите внимание, что на Рис.3 представлен вариант организации ЛЗШ СВ через общую шинку и один дискретный вход.

2. Есть также вариант запитывать цепи ЛЗШ от отдельного автомата

Такой вариант позволяет использовать всего один контакт пуска защит присоединений, а не два! Таким образом вы уменьшаете количество задействованных контактов терминалов и уменьшаете общее количество цепей на подстанции.

Однако, у данного варианта тоже есть недостатки:

• Необходимость использовать входы терминалов вводов и СВ без общей точки. Таких входов на терминале не всегда много, особенно если говорить при иностранные защиты;
• Неудобно выводить ЛЗШ конкретной секции при ее выводе в ремонт потому, что все подключено на один автомат;
• Для параллельной схемы приходится использовать развязывающий диод (см. Рис.4), который является ненадежным элементом. Это вопрос можно решать применением двух отдельных контактов пуска защит на присоединениях, но тогда исчезнет преимущество, которое я описал выше

А какой вариант схемы применяете вы? Пишите в комментариях

Схемы логической защиты шин

В этой статье речь пойдет о схемах выполнения логической защиты шин (далее — ЛЗШ) в КРУ 6(10) кВ на постоянном оперативном токе. Схема ЛЗШ может быть построена по схеме параллельного и последовательного соединения контактов отходящих линий.

Рассмотрим схему логической защиты шин при последовательном соединении контактов (рис.2). Структурная схема КРУ 6(10) кВ представлена на рис.1.

Рис.1 — Структурная схема КРУ 6(10) кВ

Рис.2 – Цепи ЛЗШ по схеме последовательного соединения

Принцип работы ЛЗШ при схеме последовательного соединения довольно прост. При возникновении короткого замыкания на отходящих линиях, срабатывает их МТЗ, тем самым блокируя работу ЛЗШ. При коротком замыкании на сборных шинах МТЗ отходящих линий не запускаются, контакты замкнуты и запускают работу ЛЗШ. В это время с минимальной выдержкой времени отключается вводной (секционный) выключатель.

Данная схема имеет ряд недостатков, а именно: • при большом количестве последовательно соединенных контактов, снижается надежность работы ЛЗШ, при обрыве одного из проводов, ЛЗШ выходит из строя.
• усложняется вывод отходящей линии в ремонт, приходиться ставить перемычку вместе где используется контакт ЛЗШ, во избежание разрыва цепи ЛЗШ.

Рассмотрим теперь схему логической защиты шин при параллельном соединении контактов (рис.3).

Рис.3 – Цепи ЛЗШ по схеме параллельного соединения

Данная схема более надежна и в ней отсутствуют недостатки при последовательном соединении. Принцип ее работы такой же как и при последовательном соединении.

Читать еще: «Выбор уставок логической защиты шин 6(10) кВ».

Поделиться в социальных сетях

Благодарность:

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding».

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

принцип работы логических защит шины как модернизации релейной защиты

Питающая энергетическая система являет собой очень сложную, многокомпонентную технологическую систему. Данная система предназначена для производства, распределения и потребления электроэнергии.

Схема электрического снабжения

Релейная защита

Отличительными особенностями работы энергосистем являются:

• Быстрота;
• Взаимосвязанность;
• Согласованность процедур производства, распределения и потребления электрической энергии.

Для управления всеми процессами в энергосистеме используются специальные средства автоматического управления. Все используемые устройства автоматики по своему предназначению и области применения подразделяются на два класса:

1. Местная и системная технологическая автоматика;
2. Местная и системная противоаварийная автоматика.

Предназначение системной технологической автоматики заключается в обеспечении нормальной работы аппаратуры, а именно:

• Запуск блоков турбина-генератор и включение в работу синхронных генераторов;
• Автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности на шинах электростанции;
• Автоматическое регулирование частоты и обеспечение режима заданной нагрузки электростанции;
• Оптимальное распределение электрической нагрузки между блоками;
• Регулирование напряжения в распределительной сети;
• Регулирование частоты и перетекания мощности.

Системная противоаварийная автоматика предназначена для предотвращения и наиболее эффективной ликвидации последствий аварий, а именно:

• Защита электрического оборудования от короткого замыкания и нестандартных способов работы;
• Самостоятельное включение после ликвидации неисправности;
• Самостоятельное включение резервного оборудования;
• Автоматическая разгрузка по частоте;
• Автоматическое устранение асинхронного режима;
• Самостоятельное предупреждение перебоев устойчивости.

Главную роль среди устройств аварийной аппаратуры занимает релейная защита, которая оценивает поведение электрической питающей системы и ее компонентов в режимах больших негативных влияний и резких скачков электрических характеристик.

Негативные реакции могут быть вызваны рядом факторов, а именно:

• Пробоем или замыканием изолирующих элементов линий электропередач ввиду грозовых воздействий или при их загрязнении;
• Разрывом проводов или грозозащитных заземлений из-за намерзания льда или больших колебаний;
• Механической деформацией опор, повреждением изоляторов, схлестыванием проводов;
• Некомпетентными действиями оперативного персонала;
• Заводским браком оборудования.

 Основными задачами релейной защиты являются:

1. Самостоятельное обнаружение неисправного элемента с последующей его изоляцией. Защитная система сообщает сигнал на срабатывание выключателей этого компонента, создавая приемлемые условия работы для нетронутой части энергетической системы;
2. Самостоятельное обнаружение необычного режима работы с использованием мер для его исправления. Отклонение от привычного режима первостепенно вызывается разными перегрузками, отключение которых не обязательно. Разгрузив оборудование, защита сообщает этот сигнал ошибки оперативному персоналу.

Логическая защита шин

Схема логической защиты шин

Логическая защита шин является следствием модернизации релейной защиты. Основной областью применения лзш являются радиальные распределительные сети от 6 кВ до 35 кВ. Основными причинами использования защитной логики шин выступают малое время для отключения КЗ на шинах, а также ее дешевизна. Время срабатывания лзш составляет 0,1-0,15 с.

К преимуществам цифровой защиты шин перед другими устройствами относятся:

1. По принципу работы дифференциальная защита подразумевает использование вспомогательных обмоток трансформаторов тока на всех стыковках секции, которые необходимо соединить с дифференциальным реле. Само реле при коротком замыкании складывает токи, приходящие на шины от фидеров питания, и токи отходящих присоединений и при дисбалансе дает сигнал на блокировку реле. В этом заключается сложность и недостаточная надежность оборудования;
2. Для защиты шин широко используется максимальная токовая защита питающих линий. Согласно принципу действия данной защиты, время ее срабатывания составляет 1-3 секунды. За столь длительное время дуга тока при коротком замыкании принесет непоправимый урон оборудованию.

Логическая защита шин является неотъемлемой частью любого микропроцессорного терминала релейной защиты аппаратуры.

Среди всех используемых защит в энергетических системах лзш качественно отличается надежностью и быстродействием. Аппаратура логической защиты постепенно вытеснит электромеханическую элементную базу, что только положительно отразится на безопасности энергетических систем в целом.

Видео

Оцените статью:

Логическая защита шин (ЛЗШ)

Логическая защита шин (ЛЗШ) широко используется на подстанциях распределительных сетей без синхронной нагрузки и синхронных генераторов. Принцип действия логической защиты шин заключается в следующем. На вводном выключателе секции МТЗ (максимальную токовую защиту) выполняют либо с двумя выдержками времени (при применении электромеханических защит), либо используют два комплекта МТЗ (при применении цифрового терминала). Первая ступень («быстрый» комплект) имеет выдержку времени 0,15-0,2 с и выполняет функции ЛЗШ. Она вводится в работу, если через защиту протекает ток повреждения и нет блокирующего сигнала от пусковых органов защиты отходящих от шин линий. Этот блокирующий сигнал передается от защит отходящих линий к комплекту ЛЗШ с помощью общей шинки блокировки EBZ, расположенной вдоль всех ячеек секции. Если повреждена отходящая линия, то срабатывают пусковые органы защиты этой линии и ЛЗШ на вводе блокируется (не работает), а МТЗ ввода работает с обычной селективной выдержкой времени, резервируя защиту линии. Блокировка выполняется с помощью общего выходного реле. Если повреждены шины, то блокирующий сигнал со стороны отходящих линий отсутствует и срабатывает ЛЗШ («быстрый» комплект МТЗ), отключая через 0,15-0,2 с выключатель ввода.

Недостатки ЛЗШ. На подстанциях с мощными синхронными электродвигателями (СД) или генераторами логическая защита шин не применяется из-за возможности ложных срабатываний при внешних КЗ в питающей сети и в послеаварийных качаниях, когда через ввод проходит ток подпитки от СД или генераторов или ток качаний, достаточный для пуска защиты, а блокирующий сигнал отсутствует, так как защиты СД и генераторов по принципу действия не работают в этом режиме (например, дифференциальная) или отстроены от него (например, токовая отсечка). Кроме того, ЛЗШ не работает при КЗ в ячейке после трансформаторов тока защиты отходящей линии.

(по материалам «Библиотечка электротехника» приложение к журналу «Энергетик» выпуск «Вторичная коммутация в распределительных устройствах, оснащенных цифровыми РЗА» 2006 г. Автор: Беляев А.В.)

P.S. Дополнительный материал по этой теме: Основные принципы организации ЛЗШ (логической защиты шин) при построении системы РЗА подстанции на терминалах производства ЗАО «РАДИУС Автоматика»

Как использовать шину в Logic Pro X для суперзарядки ваших проектов

Шина в Logic Pro X — это суперспособность, которую пользователи Logic часто упускают из виду.

Например, на днях разговаривал с другом. Он работал над проектом и хотел разобраться в Logic.

Он развернул свой Macbook, чтобы показать мне, над чем он работает. И первая вещь , которую я заметил, это то, что у него есть Space Designer на на каждом треке .

Пока он говорил, я не мог даже сосредоточиться на том, что он говорил.Все, что я мог сделать, это подумать о том, сколько CPU он тратил, не используя шины.

Автобусы — ваш ярлык к:

• ЦП сохранения,
• Гусеницы группировки,
• Использование эффектов и
• Отправка аудио куда угодно

И, не подключившись к Logic, вы кричите всему миру:

Не поймите, что вы базовый пользователь Logic. Давайте модернизируем ваш рабочий процесс с помощью шины.

Aux, Busses и Sends — О боже!

Шаг первый, когда дело доходит до шины в Logic, — это сначала выяснить, что, черт возьми, на самом деле означают все эти странные слова!

Если автобус пугает вас, держу пари, это из-за слов, которые мы используем.Например:

Когда у вас есть 3 слова, вроде означают одно и то же, но — это не — это сбивает с толку.

Давайте определим каждое слово, чтобы вы перестали думать о них:

Что такое автобус?

Прежде чем идти дальше, что за автобус ?!

Представьте себе водопровод в вашем доме. Скорее всего, у вас на кухне и в ванной есть проточная вода.

Но эта вода не просто выглядит как .Ему нужен способ превратить в вашего дома.

Современная сантехника использует трубы для подачи воды в ваш дом.

И автобусы трубы для аудио .

Когда вы нажимаете «Играть» в Logic, это как будто вы открываете кран. Этот звук идет только в одном направлении — на стереовыход.

Но предположим, что вы хотите, чтобы звук передавался в другое место, например, в реверберацию. Как получить реверберацию?

Вы получили — автобусом.

Шины позволяют создавать трубы между путями.Вы можете комбинировать треки, отправлять их в эффекты или отправлять куда угодно.

Что такое отправка?

Если вы посмотрите на полосы микшера в Logic, то увидите пару пустых полей с некоторыми пустыми кружками.

Это ваши поля Отправляет .

Отправка похожа на съезд на шоссе.

Ваш аудиофайл запрыгивает на рампу и скользит по вашему автобусу к месту назначения …

Дополнительный канал.

Что такое Aux?

Aux — это как любой другой канал в вашем проекте. Однако разница в том, что звук не поддерживает на Aux, как на других дорожках.

Он отправил на ваш Aux.

Aux похож на кран, из которого на кухне выливается вода.

Итак, если собрать все вместе, поток будет выглядеть так:

Аудиодорожка -> Отправить -> Автобус -> Aux

Управление потоком звука

Теперь вы знаете, что, черт возьми, означают эти слова.Следующий шаг — собрать кусочки вместе.

Когда вы нажимаете на одно из этих пустых полей, появляется всплывающее меню для создания отправки:

Следующим шагом является выбор шины или канала, через который вы хотите передавать звук.

Начиная с Logic 10.3, у вас есть 256 на выбор.

Что замечательно, когда вы выбираете автобус, Logic автоматически создает для вас Aux:

Теперь вашему аудио есть куда пойти!

Добавьте свой любимый ревербератор на этот Aux, и вы сможете отправить на него столько треков, сколько захотите.

Но тогда вам нужно решить , сколько аудио вы хотите отправить на этот Aux.

Включение смесителя

Ваш Send находится на рампе. Но, как и в случае с кухонным смесителем, нужно каким-то образом контролировать, сколько звука выходит .

К счастью, вы можете выбрать, сколько аудио будет отправлено на Aux, с помощью круглой ручки регулировки громкости:

Вы, вероятно, не хотите, чтобы ваш трек был пропитан реверберацией. Или, может быть, да!

Объем отправки — это ваш способ решить.Поднимите его вверх или вниз, чтобы точно настроить громкость.

Но вы можете также отправить его на свой Aux на полную мощность, просто увеличив или уменьшив громкость Aux.

Мир аудио-сантехники зависит от вас 😉

Пост-панорамирование, пост-фейдер или префейдер?

Если все было недостаточно туманно, есть еще один набор слов, который заставит вас задуматься.

Если заглянуть в меню «Отправить», можно заметить еще один набор фраз, выглядящих на иностранном языке:

• Подставка для столба
• Пост фейдер
• Префейдер

Все эти фразы задают вам один вопрос — , когда вы хотите, чтобы ваш звук был отправлен на Aux?

Это может показаться странным вопросом, но это важно:

Подставка для столба

Post Pan означает, что звук отправляется на Aux после вашего:

Это значение по умолчанию Logic, и на то есть веские причины.

Обычно, когда вы панорамируете звук, вы хотите, чтобы реверберация или задержка тоже делали это.

So Post Pan гарантирует, что панорама вашего трека будет отправлена ​​на ваш Aux.

И если вы решите уменьшить звуковую дорожку с помощью фейдера, не хотите ли вы, чтобы реверберация тоже уменьшилась?

Post Pan покрывает все ваши базы, так что реверберация играет хорошо.

Пост фейдер

Post Fader отправляет ваш звук после вашего фейдера канала, но до вашего панорамирования.

Но почему? Почему бы вам не захотеть, чтобы ваш Aux панорамировал трек?

Допустим, вы хотите создать эффект эхо панорамирования. Итак, вы резко панорамируете гитару влево, но хотите, чтобы эхо шло справа.

С помощью Post Fader вы можете жестко панорамировать Aux вправо независимо от исходного трека. Предоставляя вам гибкость с вашими Aux.

Но если вы включите эту гитару вверх или вниз, Aux также станет громче или тише.

Префейдер

Последний рубеж. Pre Fader отправляет звук с до либо фейдер канала, либо панораму.

Это дает вашему aux полное отделение от исходного трека. Как будто вы создали копию своего трека. И теперь вы можете обрабатывать его как хотите.

И даже если вы отключите исходную дорожку, ваш Aux не перестанет играть.

Но с чего начинать автобус?

Так зачем использовать автобус?

Причин очень много! Чаще всего это делается для экономии вашего процессора, отправляя много треков на на один эффект , вместо того, чтобы загружать тонны эффектов.

Вот 4 причины использовать Bussing in Logic:

1. Экономьте процессор, отправляя свои треки в эффекты

Просто и понятно — плагины требуют для работы ЦП. И чем больше у вас в сеансе, тем больше ЦП им нужно.

Ненавижу перегрузку системы? Огромный шаг к их устранению — это отправить ваши треки в эффект вместо того, чтобы загружать один и тот же эффект для каждого трека.

Например, если вы хотите использовать Space Designer для красивой реверберации зала, вы можете:

• Конструктор грузового пространства на каждой дорожке или
• Отправить каждую дорожку в 1 экземпляр Space Designer

И это работает для задержек, параллельного сжатия и всего остального, что вы можете захотеть смешать со своими треками.

2. Группирование инструментов с помощью трековых стеков

Еще одна веская причина использовать шину — это когда вы хотите обрабатывать группу инструментов вместе.

Классический пример — обработка ударной установки. Вы можете сделать это, установив выход для каждого барабана на одну и ту же шину:

.

И теперь вы можете эквалайзировать, сжимать или делать все, что захотите, со всей установкой .

Хотите быстрый и простой способ сгруппировать инструменты? Используйте Track Stacks .

Выберите каждый инструмент, который хотите сгруппировать, и нажмите клавишу Shift — Command — D .

Logic создаст новую шину и Aux и направит все выбранные вами треки через эту шину к новому Aux.

3. Отправьте все свои треки в сабмикс

Иногда вы можете обнаружить, что хотите иметь стерео выход раньше, чем стерео выход.

Например, вы можете захотеть использовать эквалайзер или компрессию для всего микса.

Но предположим, что у вас есть контрольный трек в вашей сессии, с которым вы можете сравнить свой микс. Что ж, любой эквалайзер или компрессия, которые вы используете на стереовыходе, будут также влиять на ваши эталонные миксы.

Но если вы отправите все треки в своем миксе в отдельный Aux, вы можете обработать весь свой микс, не трогая эталон.

Вот для чего нужен Submix . По сути, это стереовыход для вашего микса, предшествующий фактическому стерео выходу.

Итак, если у вас есть треки, которые не хотите обрабатывать, не отправляйте их в Submix.

4. Миксы для наушников

Иногда, когда вы записываете музыканта, он хочет услышать одни инструменты больше, чем другие.

И если вы записываете на больше , чем один музыкант, каждому из них может понадобиться другой микс для наушников.

Посылая свой микс на отдельные Aux, вы можете отправить эти Aux на отдельные выходы для наушников.

А затем вы можете использовать уровни отправки для создания собственных миксов для ваших музыкантов!

В этом случае вы можете отправить все свои треки на новый автобус.И с помощью этой шины вы можете установить его выход на наушники или сбалансированный выход.

Альт! Теперь у вас есть отдельный микс для наушников для вашего музыканта. Просто настройте уровни отправки, чтобы создать собственный микс.

Заключение

Шина в Logic Pro X слишком полезна, чтобы ее игнорировать. А с возможностью направлять аудио туда, куда вы хотите, вы можете делать довольно интересные вещи.

Помните!

• A Send — переход к
• A Автобус , который является трубой до
• An Aux , который является каналом

Не забудьте и о вариантах маршрутизации:

• Post Pan означает, что вы отправляете уровень панорамирования и фейдера на Aux
• Post Fader означает, что вы отправляете уровень фейдера, но не панорамирование, на Aux
• Pre Fader означает, что вы отправляете звук без каких-либо уровней панорамирования или фейдера на Aux

Нравится этот пост? Распространяйте любовь LPX:

Связанные

,

Принципы и применение схем защиты сборных шин (вы ДОЛЖНЫ знать о них)

Как обнаруживать неисправности сборных шин?

Раньше устранение неисправностей сборных шин выполнялось дистанционными реле с выдержкой времени или реле максимального тока, что приводило к продлению неисправности на более длительный период времени. В современных сетях, которые сильно взаимосвязаны, имеют множество вводов и состоят из участков линий разной длины, устранение неисправностей шины в зоне 2 или зоне 3 дистанционного реле недопустимо.

Принципы и применение схем защиты шин (вы ДОЛЖНЫ знать о них) — фото: MANTRA SWITCHGEAR CO., LTD.

Также селективное отключение становится проблемой в установках с разными участками шин. Чтобы поддерживать стабильность системы и минимизировать повреждения из-за высокого уровня неисправностей, отключение с выдержкой времени для неисправностей сборных шин больше не приемлемо.

Следовательно, необходимо выборочно обнаруживать неисправности сборных шин с помощью блочной схемы защиты.

Схема защиты шин должна иметь:

1. Должен быть полностью надежным
2. Он должен быть абсолютно стабильным при всех типах тяжелых неисправностей.
3. Он должен обеспечивать селективность между секциями шин, чтобы гарантировать, что цепи, подключенные только к неисправной шине, изолированы.
4. Он должен иметь высокоскоростную защиту, чтобы минимизировать повреждение и поддерживать стабильность системы.

Преимущества полуторазного выключателя:

1. Имеет 3 выключателя для двух подключений.Каждая цепь подключена к определенной шине.
2. Переключение линии с одной шины на другую не требуется.
3. Это соединение выполняется таким образом, что один является источником, а другой — нагрузкой.
4. Для обслуживания выключателя любой линии нагрузка переключается на другую шину.
5. При возникновении неисправности шины или для обслуживания все соединения будут на исправной шине.
6. Даже если оба автобуса выйдут из строя, линии все равно будут обслуживаться через тай-брейки.

Содержание:

1. Методы защиты шин (пример системы 400 кВ)
   1. Метод пяти трансформаторов тока
   2. Метод с четырьмя трансформаторами тока
2. Схемы защиты шин: принципы и применение
   1. Защита от циркулирующего тока с высоким сопротивлением
   2. Дифференциальные реле с низким сопротивлением смещения
   3. Схемы с высоким импедансом и низким импедансом
3. Проверка защиты шин

1.Способы защиты шин (пример системы 400 кВ)

Обычно подстанции 400 кВ снабжены выключателем и половинной компоновкой. В схеме с выключателем и половинной схемой для защиты будет принят метод пяти ТТ или метод четырех ТТ.

1.1 Метод пяти ТТ

Расположение ТТ показано на рисунке для метода 5 ТТ в схеме выключателя и полусхемы:

1. ТТ на стороне линии будут использоваться для защиты линии
2. Трансформаторы тока на стороне шины будут использоваться для защиты шины.
3. Teed Protection будет использоваться для перекрытия слепой зоны между трансформаторами тока шины, линейными трансформаторами тока и трансформаторами тока связи.
4. Два дифференциальных реле предоставляются для каждой Т-образной секции путем суммирования трех соответствующих ТТ, то есть CT1, CT2 и CT5 для Т-образной секции фидера-1 и CT3, CT4 и CT5 для Т-образной секции фидера-2.

Рисунок 1 — Схема полуавтоматического выключателя с методом 5 ТТ

Вернуться к содержанию ↑

1,2 Метод четырех ТТ

Расположение ТТ показано на рисунке для метода 4 ТТ в схеме выключателя и полусхемы:

1. Для защиты фидера ТТ шины и ТТ встречного выключателя будут суммированы и подключены к реле (CT1 и CT4 для фидера-1, CT2 и CT3 для фидера-2).
2. Трансформаторы тока со стороны шины будут использоваться для защиты шин.
3. В методе с 4 ТТ нет непокрытой зоны.

Рисунок 2 — Схема полуавтоматического выключателя с методом 4 ТТ

Вернуться к содержанию ↑

2. Схемы защиты шин: принципы и применение

1. Схема высокоомного циркулирующего тока
2. Дифференциальная схема со смещением или циркуляционная схема с низким сопротивлением.

2.1 высокоомная защита от циркулирующего тока

a) Принципы работы

Это тип схемы защиты устройства, в котором токи, входящие и выходящие из шинопровода, постоянно сравниваются. Цель состоит в том, чтобы обеспечить быструю работу при низком уровне неисправности для внутренних неисправностей и при этом сохранить стабильность до максимально возможного значения тока короткого замыкания при сквозных неисправностях.

Трансформаторы тока в каждой цепи сборной шины подключены параллельно (с разделением по фазе), что обеспечивает необходимый ток r для срабатывания реле только при внутренних повреждениях шин. .

Теоретически такая система не подвержена сквозным неисправностям, но на практике соответствующие трансформаторы тока могут не работать идеально, когда ток превышает определенное значение. Ошибки преобразования из-за насыщения сердечников ТТ могут быть достаточными, чтобы вызвать неправильную работу, если не будут приняты особые меры предосторожности.

Рисунок 3 — Схема защиты от циркулирующего тока высокого сопротивления Рисунок 4 — Схема защиты от высокоомного циркулирующего тока

Рассмотрим рисунки 3 и 4 выше.

Предполагая, что из-за внешней неисправности на линии X , CT X становится насыщенным (т.е.) не производит никакого выхода. Это представляет собой короткое замыкание, как показано на рисунке 4. Это наихудшее состояние для реле с точки зрения устойчивости, поскольку ток утечки максимален. Принцип высокого импеданса предполагает выбор достаточно высокого импеданса, чтобы стабилизировать реле для этого наихудшего состояния.

Предполагается, что ток Iy протекает только через насыщенный ТТ.Это будет развивать напряжение Vr , заданное по формуле:

Vr = Iy (Rct + Rlx)

Где:

• Iy = ток повреждения в амперах,
• Rct = вторичное сопротивление ТТ
• Rlx = Сопротивление свинца

Полное сопротивление цепи реле регулируется таким образом, чтобы необходимое для работы реле напряжение было больше, чем напряжение VR.

Вс = Ir × R

Где:

• Вс = Установочное напряжение
• Ir = Уставка тока реле
• R = Импеданс ветви реле

Во избежание срабатывания реле при межкозном замыкании Vs> Vr Для этого используется дополнительный резистор, называемый «стабилизирующий резистор Rst », последовательно с сопротивлением катушки реле Rr, таким образом, R = Rst + Rr .

Во время внутреннего повреждения трансформаторы тока попытаются преобразовать полный ток повреждения и пропустить его через цепь реле защиты. Это будет во много раз больше тока уставки, и, следовательно, выходное напряжение, требуемое от трансформаторов тока, будет порядка многих кВ.

На практике это невозможно, и трансформаторы тока могут быть перегружены. Чтобы обеспечить более быструю работу реле, эти трансформаторы тока должны иметь напряжение точки перегиба, равное как минимум удвоенному напряжению настройки реле Vs.

б) Устойчивость к неисправностям

Предел устойчивости схемы основан на максимальном токе короткого замыкания .Как было показано ранее, предел стабильности определяется напряжением настройки реле. Оно не должно быть меньше, чем напряжение стабильности системы, которое рассчитывается исходя из предположения, что максимальный сквозной ток короткого замыкания протекает через один ТТ и выходит через второй, причем последний является наиболее удаленным (и, следовательно, максимальным сопротивлением выводов) от реле. связанные с рассматриваемой Зоной.

Далее предполагается, что составляющая постоянного тока первичного тока смещения полностью насыщает второй трансформатор тока, в то время как первый продолжает полностью преобразовываться .

c) Контрольный элемент

Вторая линия защиты считается хорошей практикой в ​​большинстве схем защиты шин, не для обеспечения защиты от неправильного срабатывания первичной защиты, а для предотвращения неправильного отключения из-за повреждения проводки и оборудования посторонними источниками.

Функция проверки обеспечивается дублированием первичной защиты с использованием второго набора трансформаторов тока на всех цепях, кроме секции шины и блоков сопряжения с шиной .

Контрольная система устроена так же, как и первичная защита, , но образует одну зону, покрывающую только все шины , и не различает неисправности в различных секциях шин.

г) Использование нелинейных резисторов

В условиях внутренней неисправности цепь реле с высоким сопротивлением представляет собой чрезмерную нагрузку на трансформаторы тока , приводя к развитию высокого напряжения. Изоляция вторичной обмотки ТТ и реле не сможет выдерживать эти высокие напряжения, поэтому она ограничена пиковым значением менее 3 кВ за счет использования нелинейных резисторов, называемых метросилами, подключенных параллельно к цепям реле.

e) Надзор

Когда вторичная обмотка ТТ или соединения между ТТ и цепью реле разомкнуты, результирующий несбалансированный ток будет протекать через параллельную комбинацию реле, метросила и намагничивающего сопротивления ТТ. Это может привести к нежелательному срабатыванию реле для нагрузки или к неисправностям в зависимости от действующей первичной настройки.

Это состояние разомкнутой цепи может быть обнаружено путем измерения напряжения в цепи реле с помощью чувствительного реле, работающего от напряжения, как показано на Рисунке 5.Это реле настроено на срабатывание, когда ток дисбаланса равен примерно 10% наименее загруженного фидера, подключенного к шине, или 25 ампер, в зависимости от того, что больше.

Срабатывание контрольного реле организовано для подачи сигнала тревоги о неисправности защиты сборных шин , и для этого необходимо короткое замыкание проводов шины, чтобы предотвратить повреждение защитного реле и стабилизирующих резисторов.

Когда защита сборных шин имеет аварийную уставку ниже полной нагрузки подключенных фидеров, очень вероятно, что она сработает из-за разомкнутого трансформатора тока.В этом случае требуется функция проверки для предотвращения отключения.

В то же время важно, чтобы провода шины были замкнуты накоротко через реле контроля, чтобы предотвратить тепловые повреждения реле и стабилизирующих резисторов, которые в противном случае оставались бы постоянно поднятыми в условиях нагрузки.

Контроль должен иметь временную задержку, чтобы избежать ложного срабатывания сигнализации в условиях подлинной неисправности. , обычно используется три секунды.

Рисунок 5 — Схема защиты от циркулирующего тока с высоким сопротивлением

Высокоомная защита сборных шин (ВИДЕО)

В этом видеоролике представлены основные принципы ЗАЩИТЫ ВЫСОКОИМПЕДАНСНЫХ ШИН.

Вернуться к содержанию ↑

2.2 Дифференциальные реле с низкоомным смещением

Принцип

Альтернативой высокоомной защите, описанной выше, является дифференциальное реле со смещением . Этот тип защиты использует тот факт, что в условиях системы, которые вызывают высокий ток утечки (а именно, сильные сквозные повреждения), существует также большое количество циркулирующего тока между подающей и выходной вторичными обмотками ТТ.

Рабочая величина в схеме такая же, как и раньше — вторичный дифференциальный ток . Общее значение тока короткого замыкания обычно получается с помощью диодов, которые направляют все вторичные токи через цепь смещения. Результирующее смещение пропорционально арифметической сумме всех токов цепи, в то время как рабочая цепь получает питание от векторной суммы всех токов цепи.

В дифференциальном реле со смещением рабочий ток возрастает пропорционально току нагрузки (циркуляционному).

Здесь также применимы многие соображения, применимые к схемам с высоким импедансом. Например, в этой схеме предусмотрены независимая зона контроля в дополнение к основной зоне и элементу наблюдения.

Вернуться к содержанию ↑

2.3 Сравнение схем с высоким импедансом и низким импедансом

У схем с высоким и низким импедансом есть свои преимущества. Оба являются хорошо зарекомендовавшими себя методами защиты шин.

Наиболее очевидным преимуществом схемы с высоким импедансом является тот факт, что она сочетает в себе чувствительность к внутренним неисправностям и стабильность при сквозных неисправностях. Схема может быть устойчива к любому уровню сквозных отказов и при этом сохранять достаточную чувствительность к внутренним сбоям при еженедельной подаче питания.

Поскольку для работы требуется только очень номинальный ток, он может иметь дело с внутренними неисправностями, которые приводят к насыщению ТТ. Схема проста и понятна в применении.

Схема с истинным низким импедансом имеет то преимущество, что она может работать с трансформаторами тока средней мощности по сравнению со схемой с высоким импедансом.Схема не возлагает на КТ большой нагрузки.

Также схема может работать с трансформаторами тока неравномерного отношения, что полезно в некоторых ситуациях. На большинстве подстанций для защиты шин используются две жилы PS класса № на фидер — одна для основной зоны, а другая для контрольной зоны. Если доступны два ядра, для защиты сборных шин должна применяться схема защиты, в которой используются оба ядра. В противном случае можно поставить под угрозу безопасность защиты, а также недоиспользовать доступные ресурсы.

Схема, использующая только одну жилу, имеет неотъемлемый недостаток — ее настройка должна быть такой, чтобы не возникало сбоев в работе при обрыве цепи вторичной обмотки ТТ или вторичных выводов . В этом случае соответствующая зона будет видеть ток небаланса, равный току нагрузки, протекающему в соответствующем фидере.

Чтобы избежать ненужного срабатывания схемы, настройки зоны или уставки контрольного реле должны быть больше, чем максимальный ожидаемый ток нагрузки на любом фидере на подстанции.Таким образом, в случае схем, использующих только один сердечник ТТ, базовая чувствительность ниже, чем ток нагрузки
.

Когда в схеме используются два сердечника ТТ, один из которых питает основную зону, а другой — контрольную зону, вышеуказанная проблема не возникает. Разомкнутая цепь повлияет только на зоны, и отключение не произойдет, поскольку другая зона остается стабильной. Вероятность возникновения обрыва цепи в двух сердечниках ТТ одновременно очень мала. Следовательно, в такой схеме возможна установка намного меньшего тока нагрузки.

В том же соединении, необходимо отметить, что схемы с питанием контрольной зоны Независимые жилы ТТ явно превосходят схемы, которые не имеют контрольных зон или те, которые не могут разместить отдельные входы для основной и контрольной зон. В первую очередь, контрольная зона значительно способствует безопасности схемы.

Вернуться к содержанию ↑

3. Проверка защиты шин

A Источник тока требуется для проверки дифференциального реле шины.Проверка стабильности также проводится на дифференциальном реле шины, аналогичном обычному дифференциальному реле.

Вернуться к содержанию ↑

Источники: Строительные и эксплуатационные практики для подстанций и линий сверхвысокого напряжения от APTRANSCO

,

Схемы защиты шин для распределительных подстанций

Сборные шины на подстанциях T&D

Шины играют важную роль в передаче и распределении электроэнергии. Они используются в качестве центрального пункта распределения для всех фидеров. В случае неисправности ток на шине становится высоким, что приводит к механическому разрушению, которое повлияет на все фидеры.

Защита шин на подстанциях передачи и распределения электроэнергии

Проблема в том, что шины обычно остаются без специальной защиты, поскольку предполагается, что они обладают высокой надежностью.Высказывались опасения, что если шина будет иметь специальную схему защиты, она может выйти из строя и в конечном итоге затронуть всю энергосистему.

Другая причина заключалась в том, что резервная защита считалась достаточно хорошей, чтобы обеспечить достойную защиту шины. Из-за таких проблем, как потеря нагрузки и долгое время для устранения неисправностей, при использовании резервной защиты требуется специальная схема защиты сборных шин.

Когда дело доходит до специальной защиты шин , требуется высокая скорость работы, надежность и стабильность .Нестабильность энергосистемы может быть вызвана отказом срабатывания во время внешней неисправности или ложным срабатыванием во время обслуживания сборной шины.

Это приведет к полному отключению .

Точность и надежность являются важными факторами при разработке схемы защиты шин. Обзор литературы показал, что небольшие распределительные подстанции, используемые для среднего напряжения, используют реле максимального тока для защиты шин, а большие подстанции используют схемы дифференциальной защиты .

В этой технической статье объясняется теория сборных шин на уровне распределительной сети. В нем также рассматриваются схемы защиты шин, которые используются в настоящее время, и их работа.

Схемы защиты шин

Существует несколько схем защиты сборных шин. Наиболее часто используются следующие:

1. Системная защита для защиты шин
2. Защита корпуса-заземления
   1. Защита каркаса одиночной шины от земли
   2. Защита корпуса и заземления (секционные шины)
   3. Схема заземления каркаса — подстанция с двойной шиной
3. Дифференциальная защита сборных шин
   1. Дифференциальная защита с высоким сопротивлением
   2. Дифференциальная защита с низким сопротивлением
   3. Дифференциальная защита секционных сборных шин
   4. Расположение трансформаторов тока
4. Обратная блокировка / защита от блокировки

Схема защиты системы применяется на малогабаритных подстанциях.Подробное объяснение заземления корпуса, дифференциальной защиты и защиты от обратной блокировки для сборных шин обсуждается далее.

1. Защита системы, используемая для защиты шин

Система, которая используется для защиты шин, состоит из максимальной токовой защиты или дистанционной защиты. При использовании этой системы шина будет надежно защищена.

Этот метод или метод применяется к простым распределительным системам путем реализации максимальной токовой защиты .

Эту систему также можно использовать в качестве резервной защиты , используя временную градацию в случае, когда требуется медленное действие защиты. Градация по времени гарантирует, что выключатель, ближайший к месту повреждения, всегда отключается первым, путем выбора соответствующей настройки времени для каждого реле.

Простая радиальная распределительная система, показанная на Рисунке 0, чтобы проиллюстрировать принцип и хорошо объяснена в этой технической статье «Основы координации реле защиты и принципы классификации времени / тока».

Рисунок 0 — Радиальная система с временной дискриминацией

Вернуться к содержанию ↑

2. Защита корпуса-заземления

Рама заземления для сборных шин широко использовалась в прошлом. Этот метод может быть применен к различным схемам защиты сборных шин, каждая из которых имеет определенные возможности.

Рамочные схемы защиты заземления все еще существуют и обеспечивают эффективную защиту сборных шин. Введение числовых реле привело к сокращению использования системы утечки кадров.

Поясним схемы защиты следующих вариантов защиты каркас-земля:

1. Защита каркаса от земли одной шины
2. Защита корпуса от земли (секционные шины)
3. Схема каркас-земля в подстанции с двойной шиной

Вернуться к содержанию ↑

2.1 Защита каркаса от земли для одной шины

Эта схема защиты в схеме с одной сборной шиной рассматривается как система защиты от замыканий на землю и используется для измерения токов, протекающих от корпуса распределительного устройства на землю.

Эта схема спроектирована таким образом, что реле мгновенного действия, показанное на Рисунке 1, запитывается током, измеряемым ТТ, установленным на заземляющем проводе
.

Важно, чтобы никакие другие заземляющие соединения не могли соединяться со стальными конструкциями . Это гарантирует, что трансформаторы тока и основное заземление не будут шунтированы, поскольку такое поведение может привести к увеличению действующего значения уставки, что приведет к неправильной работе реле.

Крайне важно изолировать распределительное устройство от земли, используя бетон в качестве фундамента.

Рисунок 1 — Защита каркаса и заземления одиночной шины

Вернуться к содержанию ↑

2.2 Защита корпуса от земли (секционные шины)

Эта система разделяет шину на секции, и защита также выполняется отдельно. Это делается путем разделения рамы на секции, каждая из которых использует специальный заземляющий провод .Каждая секция состоит из отдельного ТТ и реле защиты.

Эти секции теперь рассматриваются как отдельные зоны, как показано на Рисунке 2. Эта система устроена таким образом, что защитное реле срабатывает только при неисправности
в соответствующей зоне.

Рисунок 2 — Рама — защита от земли (секционная шина)

Вернуться к содержанию ↑

2.3 Схема заземления корпуса — Подстанция с двойной шиной

В этой системе защита обеспечивается в виде изоляции одной шины с дополнительными цепями отключения, подключенными к вспомогательной шине , как показано на рисунке 3, для срабатывания при всех неисправностях.

Рисунок 3 — Каркас — Схема заземления — Подстанция с двойной шиной

Система проверки используется для защиты оборудования от событий, вызванных операцией из-за ошибки человека или механического удара . Эта система проверки не применима для небольшого оборудования.

Если низковольтная проводка неисправна , контрольная система должна предотвратить срабатывание , вызванное прохождением тока на землю через корпус распределительного устройства. Работа обеспечивается включением реле защиты током нейтрали.Если система проверки нейтрали не предлагается, реле заземления корпуса сработают после короткой задержки.

Вернуться к содержанию ↑

3. Дифференциальная защита сборных шин

В работе дифференциальной защиты напрямую используется закон Кирхгофа по току, когда требуется, чтобы токи, входящие в узел, были равны току, выходящему из узла.

Когда сумма токов не равна нулю при сравнении их величины или фазы, разность называется током повреждения, как показано на рисунке 4.

Когда на сборной шине имеется неисправность, также известная как внутренняя неисправность, полные токи, входящие в нее, не равны нулю. Ток повреждения I _f — это сумма всех токов.

Рисунок 4 — Дифференциальная защита сборной шины

Существует множество методов, которые можно использовать для применения схемы.

На рис. 5 показана схема, в которой одно реле используется с несколькими параллельно включенными трансформаторами тока. Этот метод также полезен для системы защиты шин от замыканий на землю.Дополнительная защита от короткого замыкания фаз может быть достигнута путем подключения сбалансированных групповых ТТ в каждой фазе вместе с трехфазным реле, как показано на рисунке 5 ниже.

Для обеспечения хорошей производительности схемы рекомендуется настроить идентичные параметры фазы и замыкания на землю.

Рисунок 5 — Основные схемы циркулирующего тока

Вернуться к содержанию ↑

3.1 Дифференциальная защита с высоким сопротивлением

Высокоомная схема дифференциальной защиты используется уже более пятидесяти лет. из-за ее надежной, быстрой и безопасной работы. .В этой схеме используется напряжение в точках дифференциального перехода.

Используемые трансформаторы тока требуют низкого сопротивления утечки вторичной обмотки . Такое расположение особенно важно, когда происходит серьезное насыщение трансформаторов тока во время внешних коротких замыканий и напряжения не поднимаются выше определенного уровня. Это вызвано тем, что ТТ имеют более низкий импеданс тракта по сравнению с входным сопротивлением реле защиты.

Недостатком схемы является то, что для нее требуется выделенных трансформаторов тока, что добавляет дополнительных затрат.Во время повреждения шины требуется дополнительный варистор ограничения напряжения, который используется для поглощения энергии.

Посмотрите объяснение в видео Стивена.

Вернуться к содержанию ↑

3.2 Низкоомная дифференциальная защита

Схема низкоомной дифференциальной защиты не требует специальных трансформаторов тока . Эта схема может выдерживать значительное насыщение ТТ во время внешних коротких замыканий. Он также обеспечивает относительно высокую скорость отключения.

Введение микропроцессорных реле делает эту схему привлекательной для большинства инженеров защиты из-за ее усовершенствованных алгоритмов для процентных функций дифференциальной защиты.

Изменение конфигурации защиты шин стало менее сложным. Возможности замены модулей сбора данных (DAU) в отсеках за счет использования архитектур распределения стали возможными.

Рисунок 6 — Общая структурная схема дифференциальной защиты шины

Как показано на Рисунке 6 выше, входные токи, определяющие — через динамическую копию шины — дифференциальную зону шины, принимаются реле от трансформаторов тока (ТТ), связанных с системой питания.

Токи проходят предварительную цифровую фильтрацию (, блок 1, ), чтобы удалить затухающие составляющие постоянного тока и другие искажения сигнала. Отфильтрованные входные сигналы приводятся к общему масштабу с учетом коэффициентов преобразования подключенных трансформаторов тока (, блок 2, ).

Фазы дифференциальных токов зоны оцениваются в цифровом виде ( блок 3, ) и вычисляются дифференциальный ( блок 4, ) и ограничивающий ( блок 5, ) сигналы.Величина дифференциального сигнала сравнивается с пороговым значением, и создается соответствующий флаг, указывающий срабатывание несмещенной дифференциальной защиты шины ( блок 6, ).

Неконтролируемый несмещенный дифференциальный элемент тока срабатывает всякий раз, когда измеренный дифференциальный ток превышает установленное значение .

Сравниваются величины дифференциального и ограничивающего токов, и создаются два вспомогательных флага, которые соответствуют двум частям дифференциальной рабочей характеристики особой формы ( DIF1 и DIF2 ) ( блоки 7 и 8 ).Характеристики разделены, чтобы повысить производительность реле за счет применения различных мер безопасности для каждого из регионов.

Направленный элемент (, блок 10, ) контролирует смещенную дифференциальную характеристику, когда это необходимо. Используется принцип направленного сравнения токов, который обрабатывает векторы всех входных токов, а также дифференциальные и ограничивающие токи.

Детектор насыщения (блок 9) анализирует дифференциальные и ограничивающие токи, а также выборки входных токов.Этот блок устанавливает свой выходной флаг при обнаружении насыщения ТТ.

Выходная логика ( блок 11 ) объединяет флаги дифференциала, направления и насыщения в флаг несмещенной дифференциальной операции. Применяемая логика увеличивает производительность реле, сохраняя при этом отличный баланс между надежностью / скоростью и безопасностью.

Вернуться к содержанию ↑

3.3 Дифференциальная защита секционных сборных шин

Когда используется дифференциальная защита для секционных шин , требуется, чтобы разделенная шина использовала отдельный циркулирующий ток .

Зоны

используются для разделения секций и спроектированы таким образом, что они перекрываются между переключателями секций, поэтому вся система защищена, как показано на Рисунке 7 ниже.

Рисунок 7 — Зоны защиты секционных сборных шин

В системе с двумя сборными шинами две шины обрабатываются как отдельные зоны. Если шина соединена, зоны будут перекрываться. Эта система спроектирована таким образом, что между шинами включен изолирующий выключатель.

Он должен быть связан с соответствующей зоной с помощью вспомогательных контактов раннего замыкания и позднего размыкания. Это , чтобы гарантировать, что при замыкании изоляторов вспомогательные переключатели срабатывают перед главными контактами изолятора .

Когда изоляторы размыкаются, их главные контакты размыкаются раньше, чем вспомогательные переключатели. Вторичные цепи двух зон на короткое время включаются параллельно и подключаются через изоляторы цепей во время операции переключения.

Вернуться к содержанию ↑

3.4 Расположение трансформаторов тока

В идеальной системе защиты зоны должны перекрываться и иметь отдельные схемы защиты от дискриминации. Система спроектирована таким образом, что там, где зоны перекрываются, должен быть автоматический выключатель, перекрывающий обе зоны.

В этой системе трансформаторы тока должны быть установлены с обеих сторон выключателя, как показано на Рисунке 8 (a). Это идеальное устройство для защиты зоны сборных шин, поскольку оно охватывает все первичные цепи.

На рис. 8 (b) показано устройство, в котором трансформаторы тока устанавливаются с одной стороны выключателя. Это не идеально, поскольку оставляет незащищенной небольшую область первичного контура.

Эта незащищенная зона называется короткой зоной .

Недостатком такой схемы является , когда повреждение находится в зоне короткого замыкания : автоматический выключатель размыкается, но ток повреждения все еще течет, если в цепи присутствует источник питания. Это плохо для системы.

Должна быть предусмотрена специальная защита для обнаружения неисправностей в «короткой зоне» и сигнал отключения, который должен быть отправлен на следующий вышестоящий выключатель.

Рисунок 8 — a) Трансформатор тока, установленный с обеих сторон выключателя; б) Трансформатор тока, установленный только на стороне цепи выключателя с указанным повреждением, не устраненным защитой цепи.

Вернуться к содержанию ↑

4. Обратная блокировка / защита от блокировки

В распределительной системе сборных шин традиционно при возникновении неисправности она сбрасывается реле защиты с выдержкой времени.С внедрением цифровых технологий для защиты распределительной системы с одним источником может применяться простая схема защиты, такая как схема блокировки сборных шин.

Эта схема достигается путем установки реле максимального тока во входящей фидерной цепи, а также установки реле максимального тока во всех выходных фидерах, как показано на Рисунке 9 ниже, где число 50 означает мгновенную максимальную токовую нагрузку. Реле максимального тока на вводе настроено на срабатывание при неисправности на сборной шине, если оно не заблокировано какими-либо реле максимального тока на фидере.

Требуется временная градация для координации этих реле максимального тока, чтобы избежать условий гонки.

Преимущества использования этой схемы следующие:

1. Изменить схему для расширения подстанции несложно.
2. В нем используются элементы максимального тока, которые уже запитываются реле защиты фидера.
3. Требует минимальных затрат по сравнению со схемой дифференциальной защиты.
4. Он имеет более быстрое устранение неисправностей по сравнению с системой, в которой используется отключение, вызванное защитой вышестоящего фидера.

Рисунок 9 — Иллюстрация схемы блокировки

Схемы перегрузки по току с блокировкой, также описываемые как схемы «блокировки сборных шин» или «блокировки последовательности зон», могут предложить экономичную альтернативу.

Преимущество состоит в том, что для защиты шин не требует установки специального реле. , поскольку он настроен для работы с использованием логических средств, уже имеющихся в реле максимального тока менеджера фидеров, установленных на входных и выходных фидерах.

Поскольку защита фидера в любом случае должна быть установлена ​​для всех цепей, исходящих от сборной шины, единственная дополнительная стоимость настройки защиты сборной шины — это разработка и установка средств для отдельных реле для одноранговой связи друг с другом.

Вернуться к содержанию ↑

Список литературы //

1. Исследование применения стандарта МЭК 61850 в схемах защиты распределительных шин Мхулули Элвис Сиянда Мнгуни
2. Инновационное низкоомное дифференциальное реле шины: принципы и применение GE
3. Руководство по сетевой защите и автоматизации от GE (Alstom Grid)

,

Защита шины — дифференциал от сверхтоков

Реле защиты шины

При выборе реле для защиты шины основной проблемой является способность схемы защитного реле сдерживать срабатывание при замыкании линии на замыкание. Отключение при неисправности шины, причина установки дифференциального реле шины , не вызывает беспокойства. В условиях тестирования неисправности для проверки целостности шины следует замкнуть линейные автоматические выключатели, а не автоматические выключатели секционирования шины или автоматические выключатели шины.

Дифференциал шины, который является наиболее чувствительным и надежным методом защиты шины подстанции, устанавливается на передающих и распределительных подстанциях и распределительных станциях . Защита от перегрузки по току может использоваться для защиты шины на подстанциях с более низким напряжением.

Рисунок 1. Однолинейная схема, показывающая шину, автоматические выключатели, трансформаторы тока и вторичную проводку к дифференциальному реле шины.

На начальном этапе разработки энергосистем шины подстанции были защищены дифференциальными реле максимального тока, как показано на Рисунке 1.ТТ подключены так, чтобы реле реагировали на разницу между входящим и исходящим током. Но, поскольку возможность насыщения ТТ не может быть исключена из-за короткого замыкания линии, дифференциальные реле максимального тока задерживаются для согласования с защитой линии передачи или распределения.

Для короткого замыкания на линии 230-21 предполагается, что трансформаторы тока на стороне сети (подключенные к линейным реле) работают, как задумано, но что трансформаторы тока на стороне сети (подключенные к дифференциальному реле шины) насыщаются и эта шина максимального тока дифференциальные реле должны быть согласованы с линейным реле.

Дифференциальные реле шины мгновенного максимального тока активируют таймеры, а дифференциальные реле шины максимальной токовой защиты с выдержкой времени координируются с линейными реле. (Дифференциальные реле шины максимального тока недопустимы, если требуется мгновенное устранение неисправностей шины.)

Если для защиты линии 230-21 используются реле максимального тока с настройками и характеристиками, показанными ниже, настройки дифференциального реле шины максимального тока могут быть определены следующим образом:

230-21 Линия

TOC (51) Фаза: TOC (51G) Земля:

— 5 релейных усилителей, 800 линейных ампер, 1 релейный усилитель, 200 линейных ампер
— шкала времени №5, шкала времени инверсия №6, экстремально инверсия

IOC (50) Фаза: IOC (50G) Земля:

— 20 релейных ампер, 4000 линейных ампер 15 релейных ампер, 3000 линейных ампер

Дифференциал шины

TOC (51) Фаза: Чрезвычайно инверсная

— Фаза определенного ТОС, быстрое отключение

ИСТОЧНИК: Неизвестно, Глава 16 — Защита шины

,