Статья опубликована в рамках: XLI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 26 апреля 2016 г.)
Наука: Технические науки
Секция: Электротехника
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
отправлен участнику
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕРМИНАЛОВ «СИРИУС» ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА
Введение: cиловые трансформаторы являются наиболее важными элементами электрических подстанций. В процессе использования трансформаторов, несмотря на простоту и надежность самих трансформаторов, не исключена возможность повреждений как в трансформаторах, так и на их соединениях с коммутационными аппаратами. Также могут возникать опасные ненормальные режимы работы, не связанные с повреждением трансформатора или его соединений. Возможность повреждений и аварийных режимов обусловливает необходимость наличия устройств, обеспечивающих бесперебойную и безопасную работу трансформатора.
В настоящее время в области релейной защиты и автоматики трансформаторов широкое применение нашли устройства, созданные на микропроцессорной элементной базе, как импортного, так и отечественного производства. Это связано, прежде всего, с тем, что такие устройства (терминалы) обеспечивают большую надежность, достаточную вычислительную мощность и быстродействие, а также более точные измерения электрических величин и временных интервалов, что дает возможность снизить ступени селективности и повысить чувствительность устройства [4].
Постановка задачи: в настоящее время при строительстве и реконструкции подстанций применяются микропроцессорные устройства защиты. Рассмотрим возможность применения, для обеспечения защиты трансформатора, терминалов «Сириус-Т3», «Сириус-Т», «Сириус-УВ».
Теория: в процессе эксплуатации трансформаторов возникают следующие повреждения [5]:
-Междуфазные короткие замыкания на стороне высокого напряжения;
-Однофазные замыкания на землю (корпус) на стороне высокого напряжения;
-Междуфазные короткие замыкания на стороне низкого напряжения;
-Однофазные короткие замыкания на стороне низкого напряжения;
-Витковые замыкания;
-Сверхтоки при перегрузках.
Для защиты от перечисленных видов повреждений используются следующие виды защит:
-Токовая отсечка;
-Максимальная токовая защита;
-Защита от сверхтоков перегрузки;
-Дифференциальная токовая защита;
-Газовая защита.
Рассмотрим возможность применения терминалов «Сириус» для обеспечения надежности и сохранения целостности оборудования.
Указанные терминалы «Сириус» выполнены с независимой друг от друга связью, предназначенные для функционирования совместно как с другими микропроцессорными устройствами, обеспечивающими сохранность электрооборудования, так и с традиционными защитами, выполненными на электромеханической базе.
Устройство «Сириус-Т» выполняет функции основного защитного элемента двухобмоточного силового трансформатора с высшим напряжением 35-200 кВ. Также может быть использовано как дифференциальная защита реактора и синхронного двигателя [1].
«Сириус-Т3» в отличие от «Сириус-Т» способен обеспечить защиту трехобмоточного трансформатора с высшим напряжением 35-200 кВ. Также допускается использование в качестве дифференциальной защиты автотрансформатора [2].
Терминал «Сириус-УВ» предназначен для управления автоматики и сигнализации высоковольтного выключателя 35-200 кВ с управлением по трем фазам. Помимо этого, выполняет роль резервной ступени защищаемого силового трансформатора и подменных защит воздушной линии. Терминал работает совместно с устройствами релейной защиты на базе «Сириус». Его конструкция предусматривает сопряжение с другими реле на электромеханической элементной базе, с существующими устройствами телемеханики, а также с современными системами SCADA [3].
В таблице №1 отображены некоторые возможности терминалов «Сириус-УВ», «Сириус-Т» и «Сириус-Т3».
Применение в устройстве модульной процессорной архитектуры наряду с новейшими технологиями поверхностного монтажа обеспечивает высокую надежность, вычислительную мощность и быстродействие, а также требуемую точность измерения электрических величин и временных интервалов, что дает возможность уменьшить ступени селективности и повысить чувствительность терминала. Реализованные в устройстве защитные функции, а также схемы подключения устройства, разрабатывались на основании по требований к отечественным системам РЗА при сотрудничестве с представителями энергетических сетей и проектных организаций, что обеспечило совместимость с аппаратурой, выполненной на различной элементной базе, а также облегчает введение новых технологий проектировщикам и эксплуатационному персоналу.
Таблица 1.
Возможности терминалов «Сириус»
«Сириус-Т» |
«Сириус-Т3» |
«Сириус-УВ» |
Автоматическая компенсация токов небаланса в защищаемой цепи, вносимых работой РПН |
Двухступенчатая дифференциальная токовая защита трансформатора |
Включение и отключение выключателя по внешним командам |
Контроль небаланса в плечах дифференциальной токовой защиты с действием на сигнализацию |
Защита от перегрузки по каждой стороне напряжения |
Защита от многократного включения выключателя |
Блокировка МТЗ ВН по содержанию второй гармоники для отстройки от бросков тока намагничивания |
Контроль за состоянием трансформатора на основании входных и дискретных сигналов |
Контроль целостности катушек включения и отключения |
Цифровая сборка токовых цепей ВН в треугольник и возможность использования полученных токов для реализации ступеней МТЗ ВН |
Подключение внешних защит, к примеру газовой защиты трансформатора
|
Контроль состояния выключателей по ряду входных дискретных сигналов |
Блокировка МТЗ НН по содержанию второй гармоники для отстройки от бросков тока намагничивания при подаче напряжения со стороны НН.. |
Регистрация событий с указанием времени и даты |
Контроль прохождения команд включения и отключения на «затягивание» и не выполнение команды |
Двухступенчатая дифференциальная токовая защита трансформатора |
Контроль работоспособности терминала и наличия питания |
Полный запрет на управление выключателем по дискретному сигналу |
Цифровое выравнивание фазы и величины токов в плечах дифференциальной защиты |
Управление схемой обдува в зависимости от нагрузки и температуры трансформатора |
|
Анализ: анилизируямданные о микропроцессорных устройствах, четко видно какое устройство выбирают для осуществления требуемых защитных функций какого-либо электротехнического оборудования. Видно, что терминалы обеспечивают широкий спектр возможностей и удобств в процессе эксплуатации электрооборудования. Из этого следует, что стоит отметить преимущества и недостатки данной микропроцессорной защиты.
Таблица 2
Преимущества и недостатки микропроцессорной защиты «Сириус-Т3,-УВ, -Т»
Преимущества |
Недостатки |
«СИРИУС» является отечественной разработкой, являясь альтернативной заменой иностранным аналогам |
Высокая стоимость устройства по сравнению с электромеханической релейной защитой |
Инструкция на русском языке |
При включении питания системе на МПУ необходимо время на перезагрузку |
Низкая стоимость обучения персонала |
МПУ РЗА требует переобучения обслуживающего персонала |
Экономия времени на выяснение причин аварий за счёт регистрации и записи |
Низкая надежность в виду наличия множества элементов |
Возможность диагностики первичного оборудования |
Высокие требования к контуру заземления |
Уменьшение эксплуатационных расходов за счёт самодиагностики и автоматической регистрации режимов и событий. |
|
Уменьшение потребления по цепям постоянного и оперативного тока и напряжения |
|
Уменьшение времени на выяснение причин аварий за счёт регистрации и записи |
|
Сокращение расходов на строительство, монтаж, уменьшение габаритов, экономия кабелей, уменьшение затрат на аппаратную часть |
|
Улучшение контроля за состоянием оборудования и работой устройств РЗА |
|
Выводы и заключения: таким образом, предлагаемые устройства «Сириус-УВ», «Сириус-Т» и «Сириус-Т3» являются современными терминалами, использование которых позволяет значительно повысить надежность и эффективность функционирования системы РЗА силовых трансформаторов. Использование микропроцессорной базы позволяет, помимо стандартных и хорошо себя зарекомендовавших решений, применить ряд новых алгоритмов и способов, значительно повышающих эффективность функционирования защит.
Список литературы:
- Микропроцессорное устройство защиты «Сириус-Т». Руководство по эксплуатации. – М.: ЗАО «РАДИУС Автоматика», 2010.
- Микропроцессорное устройство защиты «Сириус-Т3». Руководство по эксплуатации. – М.: ЗАО «РАДИУС Автоматика», 2010..
- Микропроцессорное устройство защиты «Сириус-УВ». Руководство по эксплуатации. – М.:ЗАО «РАДИУС Автоматика», 2010.
- Релейная защита трансформаторов. Засыпкин А.С. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 240 с.
- Руководящие указания по релейной защите. Вып.13Б. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 100-500 кВ.- М.: Энергопромиздат, 1985, -96с.
отправлен участнику
Оставить комментарий