Проектирование РЗА сети 500 кВ Дальнего Востока велось

Козлов В.М., Козлов Д. В.
МЭС Востока
Нудельман Г.С., Проказов С.Н., Михайлов О.В.
АББ Автоматизация
Опыт проектирования РЗА сетей 500 кВ
В первых числах июня 2003 г. филиалом федеральной сетевой компании (ФСК)
«Магистральные электрические сети Востока» (МЭС Востока) введен в строй участок
ВЛ 500 кВ, который станет частью линии электропередачи, предназначенной для связи
Зейской и Бурейской ГЭС с Приморьем. Поставка оборудования РЗА для объектов
Дальнего Востока - одна из важнейших задач, которую пришлось решать ООО «АББ
Автоматизация» в 2002 – 2003 г.г..
Проектирование РЗА сети 500 кВ Дальнего Востока велось комплексным
коллективом, состоящим из представителей организаций: МЭС Востока (Козлов В.М.,
Козлов Д.В.), АББ Автоматизация (Нудельман Г.С., Проказов С.Н., Михайлов О.В.),
Дальэнергосетьпроект (Запрягаева Е.С., Ленючева Т.К.) и ОДУ Востока (Вдовенко И.Д.,
Вершков С.А., Зайченко С.Б., Боярчук О.Г.). Учитывались традиционные для Российской
энергетики подходы к выполнению систем РЗА, опыт выполнения предшествующих
проектов защит линий на оборудовании производства АББ, в том числе и работы
Московского ЭСПа (Петров С.Я, Новикова О.Н. и др.), а также ряда других организаций.
В процессе проектирования выполнены следующие работы:
- проектирование защит и линейной автоматики для ВЛ 500 кВ ПС Хабаровская –
Бурейская ГЭС, ПС Амурская - Бурейская ГЭС, ПС Амурская - Зейская ГЭС;
- проектирование защит реакторов, установленных на ПС Хабаровская, ПС
Амурская, Зейская ГЭС.
Защиты линий 500 кВ.
Структурная схема защит линий 500 кВ приведена на рисунке 1.
В цепи
защит и
автоматики
Бреслер 0401
ДФЗ
Избиратель
поврежденной фазы
ОАПВ выключателей
В1 и В2
ВЧ-приемопередатчик
типа ПВЗУ-Е
Отключение реактора
от защит ВЛ
Пофазное отключение
Откл., пуск УРОВ,
вкл. от ОАПВ
Откл.
1 комплект REL 521
ДЗ
ТЗНП
Телеускорение
Избиратель
поврежденной фазы
ОАПВ выключателей
В1 и В2
ВЧ-приемопередатчик
ETL 581
Отключение реактора
от защит ВЛ
Пофазное отключение
К цепям тока
реактора
REB 551
Управление В1
ТАПВ
Откл.
Вкл. УРОВ
В1
REF 545
Управление Р
Опер. блокировки
В REB 551 выключателя В1
Условные обозначения:
2 комплект REL 521
ДЗ
ТЗНП
Телеускорение
Избиратель
поврежденной фазы
ОАПВ выключателей
В1 и В2
ВЧ-приемопередатчик
ETL 581
Отключение реактора
от защит ВЛ
Откл., пуск УРОВ, вкл. от АПВ
Отключение от
защит реактора
REB 551
Управление В1
Откл. ТАПВ
Вкл. УРОВ
Отключение от
защит реактора
REF 545
Управление Р
Опер. блокировки
В2
В REB 551 выключателя В2
Первичная схема
Цепи переменного тока
Оперативные цепи постоянного тока
Рисунок 1 – Структурная схема защит ВЛ-500 кВ
Для защиты линий применено три независимых комплекта быстродействующих
защит.
Первый комплект защит выполнен на устройстве Бреслер 0401. В данном
устройстве выполняется дифференциально-фазная защита (ДФЗ), которая действует на
отключение двух выключателей через встроенные избиратели с последующим
однофазным повторным включением (ОАПВ).
В устройстве предусмотрена компенсация емкостных токов.
ДФЗ работает совместно с ВЧ-приемопередатчиком типа ПВЗУ-Е.
Два других комплекта выполнены на терминалах REL 521. Оба комплекта
разработаны по одной схеме и выполняют следующие функции.
1. Дистанционная защита.
Для первой ступени, не требующей согласования с защитами смежных участков,
наряду с защитой от междуфазных замыканий выполнена и защита от замыканий на
землю. Вторая и третья ступени предназначены только для защиты от междуфазных КЗ.
2. Четырехступенчатая
токовая
направленная
защита
нулевой
последовательности (ТЗНП).
3. Оперативное и автоматическое ускорение для ДЗ и ТЗНП.
4. Телеускорение ДЗ и ТЗНП. Для предотвращения ложной работы при
замыканях на обходных связях предусмотрены раздельные сигналы для
телеускорения ДЗ и ТЗНП. Выполнена логика обнаружения реверса
мощности. Для повышения надежности отключения при замыканях на землю
предусмотрено телеускорение ДЗ от замыканий на землю, для чего
используется 4 ступень ДЗ.
5. Телеотключение по ВЧ-сигналу №1 с запретом ТАПВ и по ВЧ-сигналу №4 с
подтверждением и последующим ТАПВ.
6. Быстродействующие защиты действуют на однофазное отключение через
встроенные избиратели поврежденной фазы. При отказе избирателей защиты
переводятся на трехфазное отключение.
7. ОАПВ для двух выключателей, действующее по схеме «ведущий-ведомый».
Каждый комплект защит работает со своим ВЧ-приемопередатчиком типа
ETL-581.
Для предотвращения ложной работы, связанной с отказом избирателей, между
комплектами защит предусмотрен обмен командами пофазного отключения.
Таким образом, система защит состоит из трех комплектов, каждый из которых
благодаря наличию логики ВЧ-связи может работать в качестве основной защиты.
Наличие в каждом комплекте встроенных избирателей позволяет организовать
независимые каналы отключения для каждой быстродействующей защиты.
Для управления и автоматики для каждого выключателя предусмотрены
терминалы REB551 и REF545.
В терминале REB551 выполнены функции:
УРОВ
Различные виды ТАПВ, в том числе
с контролем/улавливанием
синхронизма, выполненное по принципу «ведущий-ведомый»
Схема управления выключателем
Схема автоматики неполнофазного режима.
В терминале REF545 выполнены следующие функции:
Прием сигналов о положении коммутационных аппаратов ячейки с
последующей передачей информации в АСУ и отображением на экране терминала.
Оперативное управление коммутационными аппаратами.
Оперативные блокировки.
Кроме того, в терминале повторены наиболее важные функции автоматики.
В ходе проектирования выполнены схемы управления для выключателей типов
ВВ- 500 и HPL- 550.
Защиты шунтирующих реакторов.
В сети 500 кВ МЭС Востока применяются реакторы со следующими схемами
подключения.
- Реактор с расщепленной обмоткой и выключателем со стороны ВН.
- Реактор с нерасщепленной обмоткой, выключателем со стороны ВН и
резистором в нейтрали.
- Реактор с нерасщепленной обмоткой, резистором в нейтрали и без выключателя
со стороны ВН.
Для всех типов реакторов схемы защит и автоматики выполнены
унифицированными, только для реактора без выключателя со стороны ВН отсутствует
терминал REB 551.
Структурная схема РЗА для первого, наиболее общего случая приведена на
рисунке 2.
REF 545
Управление Р
Опер. блокировки
500 кВ
Q
Вкл.
Откл.
Откл.
Откл.
REB 551
Управление Q
УРОВ
Автоматика охлаждения
Отключение линии
от защит реактора
Откл.
Откл.
1 комплект REТ 521
МТЗ
Продольная диф. защита
Поперечная защита
ТЗНП
БЭ2105
КИВ
LW1C
Сигн.
Откл.
1 ст. ГЗ
2 ст. ГЗ
2 комплект REТ 521
МТЗ
Продольная диф. защита
Поперечная защита
ТЗНП
Рисунок 2 – Структурная схема защит шунтирующего реактора с ращепленной обмоткой
Для защиты реакторов применены два комплекта защит на терминалах RET 521.
Каждый комплект выполняет следующие функции.
1. Дифференциальная защита реактора.
2. Поперечная защита реактора.
3. Максимальная токовая защита.
4. ТЗНП с действием на отключение реактора и отключение линии.
Для управления и автоматики для выключателя предусмотрены терминалы
REB551 и REF545.
В терминале REB551 выполнены функции:
1. УРОВ.
2. Отключение от защит линии с последующим включением от линейной
автоматики.
3. Схема управления выключателем.
4. Схема автоматики неполнофазного режима.
5. Автоматика включения выключателя по АОПН и ВЧ-команде.
6. Автоматика искрового промежутка.
7. Автоматика охлаждения.
8. Автоматика отключения отделителя.
В терминале REF545 выполнены следующие функции:
9. Прием сигналов о положении коммутационных аппаратов ячейки с
отображением на экране терминала и последующей передачей информации в АСУ
10. Оперативное управление коммутационными аппаратами.
11. Оперативные блокировки.
12. Защита резистора в цепи нейтрали и управление выключателем 35 кВ.
На данном этапе устройство контроля изоляции вводов (КИВ) выполнено в
устройстве типа БЭ 2105. В настоящее время разработана схема выполнения КИВ в
терминале RET 521.
Ввод оборудования в эксплуатацию будет осуществлен в 2004 году.
Опыт проектирования РЗА для МЭС Востока может быть использован при
разработке последующих проектов.