Защита линий в сетях напряжением 110–750 кВ

Защита линий в сетях напряжением 110–750 кВ

Вопрос. Какие устройства РЗ предусматриваются для линий напряжением 110–750 кВ, работающих в сетях с глухо и эффективно заземленной нейтралью?

Ответ. Предусматриваются устройства защиты от многофазных КЗ, от КЗ на землю, а на линиях, оборудованных выключателями с пофазным приводом, – отнеполнофазного режима (3.2.106).

Вопрос. Какие системы защит предусматриваются для обеспечения надежного отключения КЗ при возникновении одного отказа в срабатывании любого из устройств (систем) РЗ в расчетном режиме на всех элементах сети 500–750 кВ?

Ответ. Предусматриваются две независимые системы защит.

Для линий напряжением 500–750 кВ предусматриваются две быстродействующие защиты от всех видов КЗ на всей длине линии. В качестве одной из этих защит применяется защита абсолютной селективности (например, ВЧ), в качестве второй – например, ускоряемые с помощью передачи ВЧ сигналов ступени резервных защит линии. При этом ВЧ каналы этих защит осуществляются по разным фазам.

Для ВЧ защит и передачи сигналов на ускорение действия защит используется аппаратура и ВЧ каналы, удовлетворяющие указаниям гл. 3.6 Правил.

Случай одновременного отказа в срабатывании обеих систем защиты (по одному отказу в каждой из систем; вывод защиты одной системы и отказ второй системы) принимается нерасчетным.

Для отключения КЗ в нерасчетных случаях, а также для обеспечения отключения КЗ в особых условиях предусматривается дальнее резервирование.

В случае недостаточной чувствительности части защит, осуществляющих дальнее резервирование, допускается их поочередное действие.

Если дальнее резервирование не обеспечивается по чувствительности с учетом поочередного действия, предусматривается разделение сети на линиях станции (подстанции).

В отдельных случаях (например, при наличии секционных выключателей) может предусматриваться разделение с целью повышения селективности дальнего резервирования.

При недостаточной эффективности деления или невозможности его осуществления (например, деление с отключением большого количества выключателей) на данном объекте предусматриваются дополнительные резервные защиты на линии, при повреждении которой не обеспечивается дальнее резервирование (3.2.107).

Вопрос. Как определяется необходимость установки основной быстродействующей защиты абсолютной селективности для линий напряжением 110–220 кВ?

Ответ. Необходимость установки такой защиты определяется исходя из следующих указаний:

сохранение устойчивости работы энергосистемы. При этом может быть принято, что указанное требование, как правило, удовлетворяется, когда трехфазные КЗ на линии, при которых остаточное напряжение на шинах электростанций и подстанций для линий напряжением 110–220 кВ ниже (0,6–0,7) U_ном, отключаются без выдержки времени;

сохранение устойчивости синхронной нагрузки;

обеспечение надежной работы электроустановок потребителей. С этой целью должны отключаться без выдержки времени, например, повреждения с остаточным напряжением прямой последовательности на шинах электростанций и подстанций ниже 0,6 U_ном, если отключение их с выдержкой времени может привести к саморазгрузке вследствие лавины напряжения, или повреждения с остаточным напряжением прямой последовательности 0,6 U_ном и более, если отключение их с выдержкой времени может привести к нарушению технологии или значительному сбросу нагрузки;

допускается применение быстродействующих защит в сложных сетях и при отсутствии изложенных выше условий, если необходимая селективность не обеспечивается ступенчатыми защитами (3.2.108).

Вопрос. Чем необходимо руководствоваться при оценке обеспечения требований устойчивости исходя из значений остаточного напряжения?

Ответ. Необходимо руководствоваться следующим:

для одиночной связи между электростанциями или энергосистемами остаточное напряжение проверяется на шинах подстанций и электростанций, входящих в данную связь, при КЗ на линиях, отходящих от этих шин, кроме линий, образующих связь; для связи, содержащей часть участков с параллельными линиями, также при КЗ на каждой из этих параллельных линий;

при наличии нескольких связей между электростанциями или энергосистемами значение остаточного напряжения проверяется на шинах только тех подстанций или электростанций, где соединяются эти связи, при КЗ на связях и на других линиях, питающихся от этих шин, а также на линиях, питающихся от шин подстанций связей;

остаточное напряжение проверяется при КЗ в конце зоны, охватываемой защитой (ступенью) без выдержки времени в режиме каскадного отключения повреждения, то есть после отключения выключателя с противоположного конца линии защитой без выдержки времени (3.2.109).

Вопрос. Какие защиты устанавливаются на одиночных линиях напряжением 110–220 кВ с односторонним питанием?

Ответ. Устанавливаются ступенчатые токовые защиты или ступенчатые защиты тока и напряжения от многофазных КЗ. Если такие защиты не удовлетворяют требованиям чувствительности или быстродействия, например, на головных участках, или если это целесообразно по условию согласования защит смежных участков с защитой рассматриваемого участка, предусматривается ступенчатая дистанционная защита. В последнем случае в качестве вспомогательной защиты рекомендуется дополнительно использовать токовую отсечку без выдержки времени.

От КЗ на землю предусматривается, как правило, ступенчатая токовая направленная или ненаправленная защита нулевой последовательности.

Защита устанавливается, как правило, только с тех сторон, откуда может быть подано питание. В необходимых случаях предусматривается ближнее резервирование защит.

Для сетей, состоящих из нескольких последовательных линий, с целью упрощения допускается использование неселективных ступенчатых защит тока и напряжения от многофазных КЗ и ступенчатых токовых защит нулевой последовательности от КЗ на землю в сочетании с устройствами поочередного АПВ (3.2.110).

Вопрос. Какие защиты рекомендуется применять на одиночных линиях, имеющих питание с двух или более сторон (на линиях с ответвлениями), как при наличии, так и при отсутствии обходных связей, а также на линиях, входящих в кольцевую сеть с одной точкой питания?

Ответ. Рекомендуется применять ступенчатые защиты от междуфазных КЗ и КЗ на землю, например: от многофазных КЗ – дистанционную защиту; от КЗ на землю – токовую направленную или ненаправленную защиту нулевой последовательности; эти защиты могут использоваться в качестве резервных или (и) основных (последнее – только на линиях напряжением 110–220 кВ).

В качестве вспомогательной защиты рекомендуется использовать токовую отсечку без выдержки времени (3.2.111).

Вопрос. Какие защиты рекомендуется устанавливать на приемном конце головных участков кольцевой сети с одной точкой питания, не содержащих ответвлений?

Ответ. Рекомендуется устанавливать одноступенчатые направленные защиты без выдержки времени (токовую или дистанционную от многофазных КЗ и токовую нулевой последовательности от КЗ на землю) (3.2.112).

Вопрос. Какие защиты предусматриваются для одиночных и параллельных линий напряжением 110–220 кВ с двух– и многосторонним питанием?

Ответ. Предусматриваются основные защиты абсолютной селективности (ВЧ или продольные дифференциальные).

При необходимости прокладки специального кабеля использование продольной дифференциальной защиты обосновывается.

Предусматривается контроль исправности вспомогательных проводников защиты.

В отдельных случаях, когда это требуется по условиям быстродействия или чувствительности (например, на линиях с ответвлениями), вместо вышеуказанных защит рекомендуется предусматривать быстродействующую защиту линии, выполненную с ускорением ступеней резервных защит линии с помощью передачи ВЧ сигналов.

Для особо ответственных линий напряжением 110–220 кВ на случай отказа или выведения из действия основной быстродействующей защиты, когда отключение КЗ на линии резервной защитой с выдержкой времени может привести к нарушению устойчивости нагрузки, к нарушению технологии особо ответственных производств, надежной работы АЭС, а также требований экологии, предусматривается, при наличии обоснования, вторая быстродействующая защита линии (например, выполненная с ускорением ступеней резервных защит линии с помощью передачи ВЧ сигналов).

На кабельных и кабельно-воздушных линиях, а также на ВЛ напряжением 110–220 кВ в местах массовой застройки (при достаточном обосновании) устанавливаются две основные быстродействующие защиты и максимальная защита от перегрузки (3.2.115).

Вопрос. Какие защиты применяются в качестве резервных при выполнении основной защиты?

Ответ. В качестве резервных применяются:

от многофазных КЗ – как правило, ступенчатые дистанционные защиты;

от КЗ на землю – ступенчатые токовые направленные или ненаправленные защиты нулевой последовательности.

На случай длительного выведения из действия основной защиты, когда эта защита установлена по требованию быстроты отключения повреждения, допускается предусматривать оперативное ускорение отдельных ступеней резервных защит.

На линиях 330–750 кВ предусматривается защита от неполнофазного режима, возникающего при отключении или включении линии не всеми фазами.

Защита выполняется с пуском от защит от непереключения фаз каждого выключателя линии с контролем по току нулевой последовательности в линии и с контролем положения тех выключателей, отключение любого из которых при непереключении фаз данного выключателя приводит к возникновению неполнофазного режима. Защита действует с выдержкой времени на отключение линии с запретом трехфазного АПВ (ТАПВ), передачу отключающего сигнала с запретом ТАПВ на другой конец линии и пуск УРОВ.

Допускается предусматривать защиту от неполнофазного режима на линиях напряжением 110–220 кВ с выключателями с пофазным приводом, если ложное срабатывание защит смежных линий в этом режиме не может быть предотвращено другими средствами (например, согласованием защит в неполнофазном режиме). Защита выполняется с действием на данном конце линии на останов передатчика ВЧ защиты и на отключение выключателей (3.2.116).

Вопрос. В каком исполнении применяются измерительные органы основных защит, быстродействующих ступеней резервных защит и устройств ОАПВ для линий напряжением 330–750 кВ?

Ответ. Применяются специального исполнения, которое обеспечивает нормальное функционирование защит и ОАПВ в условиях интенсивных переходных электромагнитных процессов и значительных емкостных проводимостей линий.

При включении быстродействующих защит на сумму токов двух ТТ или более в случае невозможности выполнения указаний п. 3.2.29 Правил или в случаях, когда защита может излишне срабатывать вследствие влияния тока небаланса при внешних повреждениях, рекомендуется предусматривать специальные мероприятия для исключения излишнего срабатывания (например, устанавливать в цепи линии отдельный комплект ТТ для питания защиты).

На электропередачах, оборудованных устройствами продольной емкостной компенсации, в защитах линий в случае необходимости предусматриваются мероприятия, обеспечивающие правильное функционирование защит при КЗ (3.2.117).

Вопрос. Как выполняются устройства РЗ в случае применения ОАПВ?

Ответ. Выполняются так, чтобы:

при КЗ на землю одной фазы было обеспечено отключение только одной фазы (с последующим ее АПВ);

при неуспешном повторном включении на повреждения одной фазы производилось отключение одной или трех фаз в зависимости от того, предусматривается длительный неполнофазный режим работы линии или не предусматривается;

при других видах повреждений защита действовала на отключение трех фаз (3.2.118).