17.4 Релейная защита электрооборудования гэс/гаэс
17.4.1 Общие положения
17.4.1.1 Все электроустановки и электрооборудование ГЭС/ГАЭС должны быть оборудованы устройствами релейной защиты.
17.4.1.2 При выборе состава и основных принципов создания систем защиты следует руководствоваться ПУЭ. Поскольку издание 6 данного документа не отражает изменений, произошедших с момента выпуска этой редакции, действие ПУЭ справедливо в той части, которая не противоречит действующим стандартам Системного оператора и Техническим политикам ОАО «ФСК» и ОАО «РусГидро».
Все устройства релейных защит основного оборудования и воздушных и кабельных линий 110-500 кВ, устанавливаемые на ГЭС/ГАЭС, должны быть выполнены на микропроцессорной элементной базе и иметь стандартные интерфейсы и протоколы передачи данных, определенные CIGRE (ИК №34 «Релейная защита»), МЭК 60870-5-101/104 и МЭК 61850.
17.4.1.3 Устройства защиты в соответствии с выполняемыми функциями должны состоять из двух автономных, взаиморезервируемых комплектов защиты для каждого присоединения: генератор, повышающий трансформатор, ошиновка напряжением 110 кВ и выше, трансформаторы собственных нужд (подключенные к ошиновке генераторного напряжения глухой отпайкой), а также для шин РУ 110кВ и выше:
- для электростанций с номинальной единичной мощностью генераторов более 30 МВт;
- для электростанций любой мощности генераторов при выдаче мощности в сеть на напряжении 220 кВ и выше.
17.4.1.4 Питание комплектов релейных защит постоянным оперативным током должно производиться от двух разных источников постоянного тока напряжением 220 В. При наличии одной аккумуляторной батареи - от двух разных секций щита постоянного тока, каждая из которых имеет отдельные вводы от аккумуляторной батареи.
17.4.1.5 Измерительные каналы каждого комплекта защит подключены к различным трансформаторам тока и напряжения. Выходные контакты каждой системы должны действовать непосредственно на отключение выключателей и на останов агрегата.
17.4.1.6 Информация о состоянии и срабатывании устройств защит передается в АСУ ТП цифровыми каналами связи.
17.4.1.7 Все устройства релейной защиты имеют встроенные регистраторы аварийных событий, поддерживающие функцию передачи осциллограмм в стандартных форматах с помощью открытых протоколов обмена и функции дистанционного управления, защищенные системой доступа.
Кроме того, рекомендуется оснащать гидромеханическую и электрическую часть энергообъектов независимыми системами регистрации аварийных событий и цифрового осциллографирования с обеспечением сбора и сохранности информации в условиях катастрофических аварий.
17.4.2 Релейная защита блока генератор – трансформатор
17.4.2.1 Комплекты устройств защиты блока генератор - трансформатор должны быть расположены в отдельных шкафах, рекомендуется устанавливать в машинном зале ГЭС в одном ряду с агрегатными щитами управления.
17.4.2.2 В объем защит блока входят также защиты трансформаторов, подключенных отпайками к главному токопроводу генераторного напряжения:
-трансформатор возбуждения;
-трансформатор собственных нужд агрегата;
-трансформатор общестанционных собственных нужд.
17.4.2.3 Для МП защит агрегатов ГАЭС следует учитывать режимы изменения чередования фаз при переходе из генераторного в насосный режим и режимы пуска агрегата в насосный режим, при котором происходит разгон возбужденной машины от 0 до подсинхронной скорости вращения.
17.4.2.4 На стадии «проектная документация» выполняются структурные схемы защит оборудования с использованием обозначений защит по стандарту ANSI:
Наименование защит | |
Защиты генератора и системы возбуждения: | |
| Дифференциальная защита генератора |
| Поперечная дифференциальная защита генератора |
| Дифференциальная защита блока генератор-трансформатор |
| 100% защита обмотки статора от замыканий на землю |
| 95% защита обмотки статора от замыканий на землю |
| Контроль изоляции на стороне генераторного напряжения |
| Токовая защита обратной последовательности |
| Защита генератора от обратной мощности |
| Защита обмотки статора от перегрузки |
| Защита от асинхронного хода |
| Дистанционная защита генератора от внешних повреждений |
| Защита генератора от повышения напряжения |
| Защита от понижения напряжения в режиме СК |
| Балансная защита или защита от повреждений в цепях ТН |
| Резервная максимальная токовая защита генератора с пуском по напряжению от междуфазных повреждений генератора |
| Защита от понижения частоты в режиме СК |
| Защита от подачи напряжения на остановленный агрегат |
| Защита генератора от перевозбуждения магнитным потоком |
| Защита ротора от замыканий на землю |
| Защита ротора от перегрузки |
| Защита ротора от потери возбуждения |
| Защита от подшипниковых токов |
| УРОВ генераторного выключателя |
| Токовая отсечка трансформатора возбуждения |
| Максимальная токовая защита трансформатора возбуждения |
Защиты трансформатора блока: | |
| Дифференциальная защита трансформатора блока |
| Дифференциальная защита от замыканий на землю в обмотках и на вводах ВН трансформатора |
| Устройство контроля изоляции вводов 500кВ * |
| Токовая отсечка / макс. токовая защита при работе с отключенным генераторным выключателем или в режиме СК |
| Резервная токовая защита от однофазных коротких замыканий на землю на стороне ВН; |
| Защита трансформатора от перевозбуждения магнитным потоком |
| Токовая защита трансформатора от перегрузки
|
| Приемные цепи датчиков температуры обмотки трансформатора |
| Приемные цепи датчиков температуры масла трансформатора |
| Приемные цепи газовой защиты трансформатора блока |
| Приемные цепи датчиков уровня масла трансформатора |
Защиты трансформатора собственных нужд агрегата: | |
| Tоковая отсечка трансформатора |
| Максимальная токовая защита трансформатора |
| Резервная токовая защита от однофазных коротких замыканий на землю на стороне 0,4кВ трансформатора |
| Токовая защита трансформатора от перегрузки |
| Приемные цепи датчиков температуры обмотки трансформатора |
Защита общестанционного трансформатора собственных нужд | |
| Дифференциальная защита трансформатора |
| Токовая отсечка / максимальная токовая защита |
| Защита от перегрузки |
| Приемные цепи газовой защиты трансформатора |
| Приемные цепи газового струйного реле защиты устройства регулирования под нагрузкой трансформатора. |
| Приемные цепи датчика температуры масла |
| Приемные цепи датчика температуры обмотки |
| Приемные цепи датчика уровня масла |
П р и м е ч а н и е - *В качестве устройства контроля изоляции вводов 500кВ рекомендуется применять микропроцессорную защиту КИВ производства НПП «ЭКРА». |
17.4.3 Релейная защита оборудования РУВН 110-500 кВ и воздушных и кабельных линий 110-500 кВ.
17.4.3.1 Проекты защит оборудования распредустройств высокого напряжения 110-500 кВ и воздушных и кабельных линий 110-500 кВ следует выполнять в соответствии со следующими нормативными документами [4; 31; 32].
17.4.3.2 На структурных схемах систем защит используются следующие коды ANSI для отдельных устройств:
-87В – Дифференциальная защита шин;
-87S – Дифференциальная защита ошиновки;
-87L – Дифференциальная защита линии;
-67/67N – Токовая направленная защита от междуфазных коротких замыканий и от замыканий на землю;
-50/51– Токовая отсечка/ максимальная токовая защита от междуфазных к.з;
-50/51N– Токовая отсечка/ максимальная токовая защита от замыканий на землю;
-85 – Устройство приема/передачи отключающего сигнала;
-74 –Контроль исправности цепей катушек отключения выключателей
-79 /25– АПВ/Реле контроля синхронизма;
-27/ 59 – Защита от понижения/повышения напряжения;
-50BF – УРОВ выключателей;
-85 – Устройство приема/передачи отключающего сигнала;
-21/21N – Дистанционная направленная 3-4-х ступенчатая защита линии.
17.4.3.3 Системы защит должны иметь устройства определения места повреждения на линии, реле контроля синхронизма, устройства контроля исправности цепей отключения и включения выключателя, а также устройства записи и хранения в памяти данных о запусках пусковых органов и срабатываниях защит и осциллографировании аварийных процессов.
17.4.4 Станционная система мониторинга устройств релейной защиты
17.4.4.1 Для постоянного контроля за состоянием оборудования систем защит должна быть предусмотрена система мониторинга. Системы защиты оборудования РУ ВН, блоков генератор - трансформатор, а также трансформаторов собственных нужд должны быть связаны с системой мониторинга оптико-волоконными кабелями.
17.4.4.2 Система должна обеспечивать получение информации от каждого устройства защиты о его текущем состоянии, в том числе об отказах и о текущих аналоговых и дискретных значениях и изменениях уставок срабатывания защит, синхронизацию работы отдельных защит и устройств регистрации повреждений оборудования на станции, а также дистанционного изменения уставок защит в зависимости от режима работы станции. Наличие соответствующего программного обеспечения позволяет решать задачи анализа осциллографирования аварийных процессов, а также оперативного и ретроспективного анализа ситуаций.
- Предисловие
- Сведения о стандарте
- Содержание
- Введение
- Cтандарт организации оао «РусГидро»
- 1 Область применения
- 2 Нормативные ссылки
- 3 Термины и определения
- 4 Сокращения
- 5 Нормы и требования технологического проектирования
- 5.1 Основные нормативные положения
- 5.2 Основные требования обеспечения устойчивой и безопасной работы оборудования гэс и гаэс
- 6 Исходные данные для проектирования технологической части гэс и гаэс
- 6.1 Общие требования
- 6.2 Климатическое обоснование
- 6.3 Гидрологическое обоснование
- 6.4 Водохозяйственное и водноэнергетическое обоснование
- 7 Проектирование механического оборудования и металлоконструкций
- 7.1 Состав механического оборудования и общие требования
- 7.2 Механическое оборудование водопропускных устройств гэс и гаэс
- 7.3 Оборудование и металлоконструкции напорных дериваций
- 7.4 Механическое оборудование зданий гэс и гаэс
- 7.5 Механическое оборудование водосбросных и водопропускных сооружений гидроузлов
- 8 Проектирование технологического оборудования
- 8.1 Состав и общие требования
- 8.2 Компоновка гидроагрегатов и здания гидроэлектростанции
- 8.3 Компоновка вспомогательного оборудования
- 9 Гидромашины, регулирование, предтурбинные затворы
- 9.1 Гидромашины
- 9.2 Регулирование
- 9.3 Предтурбинные затворы
- 9.4 Ограничения сейсмических воздействий на основное и вспомогательное оборудование
- 10 Водяное охлаждение
- 10.1 Общие требования
- 10.2 Водозаборы
- 10.3 Теплообменные аппараты
- 10.4 Трубопроводы и арматура
- 10.5 Управление и контроль
- 11 Откачка воды из проточной части гидромашины и дренажных колодцев
- 11.1 Общие требования
- 11.2 Сливные трубопроводы
- 11.3 Насосные установки
- 11.4 Дренажные колодцы
- 11.5 Управление и контроль
- 11.6 Меры по обеспечению надежности и безопасности систем откачки воды из здания станции
- 12 Масляное хозяйство
- 12.1 Общие требования
- 12.2 Состав и основные технологические операции масляного хозяйства
- 12.3 Маслохранилище
- 12.4 Аппаратная масляного хозяйства и химическая лаборатория
- 12.5 Технологические трубопроводы масляного хозяйства
- 12.6 Управление и контроль
- 13 Пневматическое хозяйство
- 13.1 Общие требования
- 13.2 Выбор оборудования для пневматического хозяйства
- 13.3 Управление и контроль
- 14 Измерение гидравлических параметров гидроузла
- 14.8 Управление и контроль
- 15 Гидрогенераторы и генераторы-двигатели
- 15.1 Общие требования
- 15.2 Гидрогенераторы, генераторы-двигатели
- 16 Управление гидроагрегатом и вспомогательными системами
- 16.1 Автоматизация основного оборудования
- 16.2 Автоматизация вспомогательного оборудования
- 17 Электротехническая часть
- 17.1 Общие положения
- 17.2 Главная электрическая схема и электротехническое оборудование
- 17.3 Собственные нужды и оперативный ток
- Источники питания собственных нужд переменного тока
- Схемы питания собственных нужд переменного тока
- Система оперативного постоянного тока (сопт)
- 17.4 Релейная защита электрооборудования гэс/гаэс
- 17.5 Компоновка электротехнического оборудования
- 17.6 Электромагнитная совместимость
- 18 Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
- 18.1 Общие требования
- 18.2 Системы вентиляции
- 18.3 Противодымная вентиляция
- 18.4 Противопожарные требования к системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
- 18.5 Общие требования к обслуживанию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
- 19 Системы водоснабжения и канализации
- 19.1 Системы водоснабжения
- 19.2 Хозяйственно-питьевое водоснабжение
- 19.3 Производственное водоснабжение
- 19.4 Противопожарное водоснабжение
- 19.5 Системы канализации
- 19.6 Бытовая канализация
- 19.7 Производственная канализация
- 19.8 Внутренние водостоки
- 19.9 Дождевая канализация
- 19.10 Общие требования к обслуживанию систем водоснабжения и канализации. Меры безопасности при эксплуатации
- 20 Средства связи и сигнализации
- 20.1 Общие требования
- 20.2 Требования по выбору аппаратуры внутриобъектной связи и сигнализации
- 21 Противопожарные системы
- Общие положения
- 21.2 Предотвращение возникновения и ограничение распространения пожара
- 21.3 Кабельные линии
- 21.4 Станционное масляное хозяйство и маслонаполненное оборудование
- 21.5 Обеспечение безопасности персонала при пожарах
- 21.6 Противодымная защита
- 21.7 Обнаружение и тушение пожаров
- 21.8 Автоматические установки пожарной сигнализации и пожаротушения
- 21.9 Требования к автоматическим установкам пожаротушения при проектировании
- 21.10 Управление насосной станцией пожаротушения
- 22 Автоматизация и управление оборудованием гэс/гаэс
- 22.1 Общие положения
- 22.2 Станционный (верхний) уровень управления гэс/гаэс
- 22.3 Технологический (нижний) уровень управления гидроагрегатом и вспомогательным оборудованием гэс/гаэс
- 22.4 Местный уровень управления оборудованием
- 23 Малые гэс
- 24 Водозаборные сооружения, отстойники, бассейны суточного регулирования
- 24.1 Водозаборные сооружения
- 24.2 Отстойники. Бассейны суточного регулирования
- 25 Реконструкция гэс
- 26 Анализ риска технологических систем
- 27 Требования по обеспечению безопасности при эксплуатации гэс и гаэс
- 28 Требования по экологической безопасности оборудования при эксплуатации
- 29 Организационные меры по обслуживанию и ремонту технологического оборудования
- 29.1 Службы эксплуатации
- 29.2 Ремонтные и вспомогательные производственные помещения
- 29.3 Оснащенность мастерских, лабораторий, служебных помещений
- Приложение а (рекомендуемое) Природно-климатическая характеристика
- Приложение б (рекомендуемое) Основные гидрологические характеристики
- Приложение в (обязательное) Методика, исходные данные и результаты водохозяйственных и водноэнергетических расчетов гидроэнергетических установок
- Приложение г (обязательное) Диспетчерские графики и правила управления водными ресурсами
- Приложение д (рекомендуемое) Рекомендации по компоновке гидроагрегата и вспомогательного оборудования в агрегатном блоке гэс и гаэс
- Приложение е (справочное) Анализ риска технологических систем
- Приложение ж
- (Справочное)
- Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования гэс и гаэс,
- Подлежащих защите системами аупт и аупс
- Приложение и (справочное) Методика предварительной оценки и распределения численности персонала гидроэлектростанции по структурным подразделениям эксплуатации технологического оборудования
- Приложение к (справочное) Состав и площади мастерских и вспомогательных производственных помещений
- Приложение л (справочное) Примерные перечни оборудования, аппаратуры, приборов, инструмента лаборатории и мастерских
- Библиография