Принципът на действие на дистанционната защита в 110 kV електрически мрежи

Защитата от разстояние (DZ) в електрически мрежи от 110 kV клас напрежение изпълнява функцията на резервна защита на високоволтови линии, запазва фазово-различната защита на линията, която се използва като основна защита в 110 kV електрически мрежи. DZ предпазва въздушните линии от фазово-фазово късо съединение. Помислете за принципа на работа и устройствата, които извършват операцията за защита от разстояние в електрически мрежи 110 kV.

Принципът на действие на дистанционната защита се основава на изчисляване на разстоянието, разстоянието до точката на повреда. За да се изчисли разстоянието до мястото на повреда на електропровод с високо напрежение, устройства, които изпълняват функциите защита от разстояние, използвайте стойностите на тока на натоварване и напрежението на защитената линия. Тоест, за работата на тази защита се използват вериги токови трансформатори (CT) и трансформатори на напрежение (VT) 110 kV.

Устройствата за защита от разстояние се адаптират към конкретен електропровод, част от електроенергийната система по такъв начин, че да гарантират тяхната поетапна защита.

Например, защитата от разстояние на един от електропроводите има три етапа на защита. Първият етап обхваща почти цялата линия, от страната на подстанцията, където е инсталирана защитата, вторият етап обхваща останалата част от линията до съседната подстанция и малка част от електрическата мрежа, простираща се от съседната подстанция, третият етап защитава по -отдалечени участъци. В този случай вторият и третият етап на дистанционна защита запазват защитата, разположена в съседна или по -отдалечена подстанция. Например, помислете за следната ситуация.

ВЛ 110 kV свързва две съседни подстанции A и B, а комплектите за дистанционна защита са монтирани и на двете подстанции. Ако има повреда в началото на линията от страната на подстанция A, защитният комплект, инсталиран в тази подстанция, ще работи, докато защитата в подстанция B ще запази защита в подстанция A. В този случай, за защита A, щетите ще бъдат в рамките на експлоатацията на първия етап, за защита B във втория етап.

Изхождайки от факта, че колкото по -висок е етапът, толкова по -голямо е времето за реакция на защитата, следва, че набор А ще работи по -бързо от защитния набор В. В този случай, в случай на повреда на защитен набор А, след времето, зададено за операцията на втория етап на защита, ще се задейства набор В …

В зависимост от дължината на линията и конфигурацията на участъка от електроенергийната система за надеждна защита на линията се избира необходимия брой стъпки и съответната зона на покритие.

Както бе споменато по -горе, всеки от етапите на защита има свое собствено време за реакция. В този случай, колкото по -далеч от подстанцията е повредата, толкова по -висока е настройката за време за реакция на защитата. По този начин се осигурява селективност на защитната работа в съседни подстанции.

Има такова нещо като ускоряване на защитата. Ако линейният прекъсвач се задейства от дистанционна защита, тогава, като правило, един от неговите етапи се ускорява (времето за реакция се намалява) в случай на ръчно или автоматично повторно затваряне на прекъсвача.

Защитата от разстояние, според принципа на работа, следи стойностите на съпротивлението на линията в реално време.Тоест определянето на разстоянието до мястото на повредата се извършва по непряк начин — всяка стойност на съпротивлението на линията съответства на стойността на разстоянието до мястото на повредата.

По този начин, в случай на фазово фазово късо съединение на електропровода, DZ сравнява стойностите на съпротивлението, записани в даден момент от измервателния защитен орган с посочените диапазони на съпротивление (зони на действие) за всеки от етапите.

Ако по една или друга причина напрежение от 110 kV VT не се подава към устройствата DZ, тогава когато се достигне определена стойност на тока, защитата на товара ще работи фалшиво, като изключва захранването на електропровода при липса на повреди . За да се предотвратят подобни ситуации, устройствата за дистанционно наблюдение имат функция за наблюдение на наличието на вериги за напрежение, при липса на които защитата се блокира автоматично.

Също така, защитата от разстояние е блокирана в случай на люлка в електрозахранването. Люлеенето възниква, когато синхронната работа на генератора е нарушена в определен участък от електроенергийната система. Това явление е придружено от увеличаване на тока и намаляване на напрежението в електрическата мрежа. За устройства за релейна защита, включително DZ, люлките в електрозахранването се възприемат като късо съединение. Тези явления се различават по скоростта на промяна на електрическите величини.

В случай на късо съединение промяната в тока и напрежението настъпва незабавно, а в случай на люлка — с кратко закъснение. Въз основа на тази функция защитата от разстояние има блокираща функция, която блокира защитата в случай на люлка в електрозахранването.

С увеличаване на тока и спад на напрежението на защитената линия блокирането позволява работата на дистанционното управление за време, достатъчно за работата на един от защитните етапи. Ако електрическите стойности (ток на мрежата, напрежение, съпротивление на линията) през това време не са достигнали границите на предварително зададените настройки за защита, блокиращото тяло блокира защитата. Тоест, блокирането на дистанционното управление позволява защитата да работи в случай на реална повреда, но блокира защитата в случай на люлка в електроенергийната система.

Какви устройства изпълняват функцията за защита от разстояние в електрическите мрежи

До приблизително началото на 2000 -те функциите на всички устройства за релейна защита и автоматизация, включително функцията за защита от разстояние, се изпълняваха от устройства, базирани на електромеханично реле.

Един от най-често срещаните устройства, изградени върху електромеханични релета, е EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1 и др.

Горните устройства са заменени от многофункционални микропроцесорни клеми за защита, които изпълняват функцията на няколко защити на линията 110 kV, включително защита от разстояние на линията.

По отношение на защитата от разстояние конкретно, използването на микропроцесорни устройства за нейното изпълнение значително увеличава точността на нейната работа. Също така значително предимство е наличието на микропроцесорните клеми на защитата на функцията за определяне на местоположението на повредата (OMP) — показване на разстоянието до точката на линейната повреда, която се фиксира от защитата на разстоянието. Разстоянието е посочено с точност от десети от километър, което значително улеснява търсенето на щети по линията от ремонтни екипи.

В случай на използване на стари модели комплекти за защита от разстояние, процесът на търсене на неизправност по линията става много по-сложен, тъй като при защитите от електромеханичен тип няма възможност за фиксиране на точното разстояние до мястото на повредата.

Алтернативно, за да може да се определи точното разстояние до мястото на повредата, се инсталират подстанции записващи устройства за проблеми (PARMA, RECON, Bresler и др.), Които записват събития във всеки отделен участък от електрическата мрежа.

Ако възникне повреда на един от електропроводите, записващото устройство на аварийните процеси ще даде информация за естеството на повредата и нейното разстояние от подстанцията, като посочи точното разстояние.