Особенности эксплуатации микропр. защит

Одной из особенностей цифровых устройств является относительная простота организации контроля исправности аппаратной части и программного обеспечения. Этому благоприятствует циклический режим работы микропроцессора по заложенной в реле программе. Отдельные фрагменты этой программы и выполняют самотестирование устройства защиты. В цифровых реле при самоконтроле используются следующие приемы. Неисправность тракта аналого-цифрового преобразования с большой глубиной охвата входящих в него узлов обнаруживается путем периодического считывания опорного (неизменного по времени) напряжения. Если МП обнаруживает расхождение между последним и ранее полученным результатом, то он формирует сигналы неисправности. Исправность ОЗУ проверяют, записывая в ячейки заранее известные числа и сравнивая результаты, получаемые при последующем считывании. Рабочая программа, хранимая в ПЗУ, периодически рассматривается МП как набор числовых кодов. Микропроцессор выполняет их формальное суммирование, а результат сравнивает с контрольной суммой, хранимой в заранее известной ячейке. Целостность обмоток выходных реле проверяется при кратковременной подаче на них напряжения и контроле обтекания их током. Периодически выполняется самотестирование МП, измеряются параметры БП и других важнейших узлов устройства.

Помехозащищенность цифровых реле. Помехозащищенность – это способность аппаратуры правильно функционировать в условиях электромагнитных помех. Необходимая помехозащищенность обеспечивается только при комплексном решении ряда вопросов:

– обеспечение должного превышения уровней информационных сигналов над уровнем помех. В этой связи в энергетике используются сигналы с номинальными уровнями 1 А и более, 100 В и выше;

– правильная прокладка линий связи датчиков информации с устройствами РЗ, а при необходимости – защита линий связи от действия помех и подавления самих помех;

– правильное конструирование аппаратной части устройства РЗ.

Испытания аппаратуры на помехозащищенность. Ввиду того что учесть все паразитные связи между различными цепями реального устройства практически невозможно, единственным критерием должной помехозащищенности аппаратуры могут быть только ее натурные испытания. Причем эти испытания должны проводиться по единым нормам, чтобы можно было сопоставлять оборудование разных фирм.

При проведении испытаний измерительных реле и защитного оборудования во всем мире придерживаются рекомендаций Международной электротехнической комиссии (МЭК). В соответствии с нормами МЭК при испытаниях тестовые воздействия прикладываются между любыми независимыми входами устройства и между каждым входом и землей. Все зажимы, принадлежащие одному входу, при этом закорачиваются. В нормах МЭК подробно оговариваются параметры источников сигналов и методика испытания.

Техническое обслуживание цифровых реле. Все виды технического обслуживания, проверки и периодичность их проведения регламентируются правилами технического обслуживания устройств РЗ и автоматики. Как правило, подготовка цифрового устройства РЗА к работе предусматривает внешний осмотр, проверку сопротивления изоляции, выставление и проверку уставок, тестовую проверку в соответствии с ТО. Производится ранжирование реле, т. е. создание внутренней схемы: назначение входов, выходных реле, светодиодов, ввод или вывод отдельных ступеней защиты. Традиционный способ проверки устройства РЗА путем подачи внешних сигналов от устройства проверки с контролем основных параметров релейных органов (порога срабатывания, коэффициента возврата, времени срабатывания и т. д.) также упрощается, если это устройство микропроцессорное. Во-первых, малое потребление по цепям тока и напряжения позволяет автоматизировать процесс проверки, используя микропроцессорные устройства для проверки РЗА. Данное оборудование сводит к минимуму участие человека в проведении проверки и оформлении отчетности, а сохранение результатов проверки в виде файлов позволяет легко сопоставлять результаты проверок, проведенных в разное время. Уставки цифровых реле легко могут быть получены через ЭВМ и при необходимости оформлены в виде документа. В то же время следует иметь в виду, что устройство может быть проверено полностью с помощью обычных проверочных устройств.

 

 

Основы выполненния токовых защит

Линии напряжением 6–35 кВ работают в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, поэтому их защита должна реагировать на трехфазные, двухфазные КЗ и двойные замыкания на землю. Однофазные замыкания не относятся к КЗ и могут существовать два и более часов. За это время можно переключить нагрузку на другой источник и уже после этого отключить линию. Поэтому защита от замыканий на землю (ЗЗ) может действовать на сигнал. В ряде случаев ЗЗ может отсутствовать, например, на воздушных линиях, на которых отсутствуют ТТ нулевой последовательности. В данном случае поиск места замыкания на землю производится путем поочередного отключения линий. Для отключения двухфазных и трехфазных КЗ достаточно иметь устройства защиты, установленные в двух фазах. Трансформаторы тока всегда устанавливаются в фазах А и С. Защита не реагирует на ток фазы В, но это не имеет значения, т. к. при любых междуфазных КЗ ток протекает в двух фазах и сработает защита, установленная либо в фазе А, либо в фазе С, либо одновременно в двух фазах. Для защиты линии 35 кВ требуется трехрелейная схема защиты. Необходимость ее объясняется тем, что, как правило, нагрузкой линии является трансформатор 35/6–10 кВ со схемой соединения Y/Δ. При двухфазном КЗ за трансформатором со схемой соединения Y/Δ в двух фазах протекает половина тока КЗ и только в одной – полный ток. Если эта фаза окажется без ТТ, то в защите протекает ток в два раза меньший, что может привести к отказу защиты. Если ТТ два (или целесообразно оставить их два), то для обеспечения отключения в большинстве случаев только одной ВЛ при двойных замыканиях на землю необходимо применить третье реле, включив его в обратный провод двух ТТ.

 

 

МТЗ

Максимальные токовые защиты являются основным видом за­щит для сетей с односторонним питанием. В сетях более сложной конфигурации максимальная защита применяется как вспомога­тельная в отдельных случаях. В сетях с односторонним питанием максимальная защита должна устанавливаться в начале каждой линии со стороны ис­точника питания

 

Каждая линия имеет самостоятельную защиту, отключающую ли­нию в случае повреждения на ней самой или на шинах питающейся от нее подстанции. При к. з. в какой-либо точке сети, например в точке К1, ток к. з. проходит по всем участкам сети, располо­женным между источником питания и местом повреждения, в ре­зультате чего приходят в действие все защиты (1, 2, 3, 4). Однако по условию селективности сработать на отключение должна только защита 4, установленная на поврежденной линии. Для обеспечения указанной селективности максимальные за­щиты выполняются с выдержками времени, нарастающими от потребителей к источнику питания. Такой принцип подбора выдержек времени называется ступенчатым.

Исходным для выбора тока срабатывания максимальной токовой защиты от к. з. является требование, чтобы она надежно работала при повреждениях, но в то же время не действовала при максимальных токах нагрузки и ее кратковременных толчках, вызываемых пуском и самозапуском двигателей, колебанием на­грузки потребителей и другими причинами.

Ток срабатывания защиты находится из соот­ношения, определяющего связь между токами возврата и срабаты­вания токовых реле:

Вторичный ток срабатывания реле Iс.р находится с учетом коэффициента трансформации трансформато­ров тока и схемы включения реле, характеризуемой коэффици­ентом схемы Iсх

Для схемы соединения в звезду (полную или неполную) Iссх = 1. Для схемы с включением реле на разность токов двух фаз .

Чувствительность защиты. Ток срабатывания, выбранный по условию отстройки от нагрузки, проверяется по условию чувствительности защиты

Коэффициент чувствительности для защищаемой линии счи­тается допустимым, если Iк.miн в 1,5 раза больше тока срабаты­вания защиты. Для обеспечения селективности выдержки времени максималь­ных защит выбираются по ступенчатому принципу. Разница между временем действия защит двух смеж­ных участков назы­вается ступенью времени или ступенью селектив­ности:

Величина ступени (Dt) должна быть такой, чтобы при коротком замыкании на каком-нибудь участке сети (например, на линии В) защита предыдущего участка (т. е. на линии А) не успевала сработать.