5.1 Общие понятия о релейной защите

В процессе работы системы электроснабжения могут возникать повреждения отдельных её элементов и ненормальные режимы.

Повреждения в электроустановках чаще всего связаны с нарушением изоляции, обрывом цепей или возникновением коротких замыканий, что влечёт за собой прекращение питания потребителей, расположенных за местом повреждения. Кроме того, протекание токов короткого замыкания приводит к повышенному нагреву токоведущих частей и аппаратов, снижению напряжения у отдельных потребителей и может явиться причиной, нарушения устойчивой работы системы электроснабжения.

Ненормальные режимы обычно приводят к отклонению величин напряжения, тока и частоты. Создаётся опасность нарушения нормальной работы потребителей, устойчивости системы электроснабжения. Повышение напряжения может привести к повреждению электрооборудования и пробою изоляции.

Таким образом, повреждения нарушают работу электроустановок, а ненормальные режимы создают условия для возникновения повреждений.

Для уменьшения размеров повреждений и предотвращения развития аварий устанавливают релейную защиту (РЗиА), которая представляет собой совокупность автоматических устройств, обеспечивающих отключение повреждённой части сети или электроустановки.

К релейной защите предъявляются следующие основные требования:

1) селективность (избирательность), то есть способность релейной защиты отключать только поврежденный участок электрической цепи;

2) быстродействие, то есть способность защиты отключать поврежденный участок электрической цепи при всех повреждениях за наименьшее возможное время, а в случае необходимости ускорения действия защиты допускается ее неизбирательная работа с последующим действием АПВ и АВР;

3) надежность действия, то есть правильная и безотказная работа релейной защиты при всех повреждениях и ненормальных режимах работы элементов, которая обеспечивается применением наименьшего числа устройств с наиболее простыми схемами, наименьшим количеством реле, цепей и контактов;

4) чувствительность, то есть способность защиты отключать участки электрической цепи, которые она защищает, в самом начале их повреждения; в случае необходимости релейная защита должна действовать при повреждениях на смежных участках.

На каждом элементе системы электроснабжения устанавливают обычно основную и резервную защиту. Основная защита предназначена для работы при повреждениях в пределах всего защищаемого участка с временем, меньшим, чем у других установленных на этом элементе защит. Резервная защита работает вместо основной в случае ее отказа или вывода из работы. Некоторые защиты по принципу действия не работают за пределами первого участка. Для обеспечения резервирования второго участка в этом случае устанавливается дополнительная защита. Обычно защиту выбирают так, чтобы она защищала рассматриваемый и следующий за ним участок сети.

Размещение устройств РЗиА предусмотрено на нетиповых панелях (релейных шкафах) ЗРУ-10 кВ.

5.2 Релейная защита Sepam 1000 +

В качестве релейной защиты на НПС-2 ЛПДС «Аремзяны» применим терминалы Sepam 1000+.

Sepam1000+ в полной мере осуществляет функции защиты, контроля и управления, то есть комплекс устройств и оборудования, обычно размещаемых в релейном отсеке ячейки среднего напряжения, заменяется единственным устройством использующим возможности защиты и логические входы для формирования сигналов включения, отключения и индикации сообщений сигнализации.

Sepam 1000+ выполняет основные функции управления и контроля, необходимые для работы электрической сети, снижая таким образом потребность в использовании дополнительных реле.

Функции контроля и управления могут быть параметрированы с помощью программного обеспечения SFT 2841, хотя каждый тип Sepam поставляется с предварительно установленными параметрами, которые позволяют легко ввести устройство в эксплуатацию в наиболее распространенных случаях применения.

Sepam 1000+ используется для управления работой выключателей с различными катушками включения и отключения:

- выключатели с катушкой отключения при подаче или исчезновении напряжения;

- зацепляющие контакторы с катушкой отключения при подаче напряжения.

Функция управления выключателем обслуживает все условия включения и отключения выключателя, основанные на:

- данных о положении выключателя;

- командах дистанционного управления;

- функциях защиты;

- логике программирования, специализированной для каждого вида применения (например, АПВ).

Данная функция также блокирует включение выключателя в соответствии с условиями эксплуатации.

Для устройства Sepam серии 20 необходимо использовать модули MES 108 или MES 114 для того, чтобы иметь все необходимые логические входы.

Переключение групп уставок используется для переключения с одной группы уставок максимальных токовых защит в фазах и на землю на другую группу уставок. Переключение может осуществляться активацией логического входа или через связь.

Отключение, выполняемое тепловой защитой, может блокироваться через логический вход.

Активация логического входа разрешает повторный запуск вращающегося двигателя.

Логическая селективность обеспечивает быстрое селективное отключение реле максимальной токовой фазной защиты и защиты от замыканий на землю как с независимой выдержкой времени, так и с зависимой, без необходимости использования ступеней селективности по времени для защит разного уровня.

Реле защиты нижнего уровня передает сигнал логического ожидания при превышении порога срабатывания защит.

Реле защиты верхнего уровня получает сигнал логического ожидания на логическом входе, используемом для функции блокировки. Механизм сохранения обеспечивает работу защиты в случае повреждения линии блокировки.

Удержание выходных реле может параметрироваться. Команды удержания отключения запоминаются и требуют квитирования для повторного ввода устройства в работу. Квитирование осуществляется либо по месту, с помощью клавиатуры, либо дистанционно, через логический вход или связь. При отключении питания удержание запоминается.

Сигнализация на передней панели Sepam показывает при местной работе появление аварийных сигналов при помощи:

- сообщений на дисплее усовершенствованного UMI, представленных на двух языках: на английском языке даются установленные изготовителем заводские, неизменяемые сообщения; эти же сообщения представлены на языке пользователя. Языковая версия сообщений выбирается во время параметрирования устройства.

- сигнальных ламп на передней панели. Назначение сигнальных ламп может параметрироваться при помощи программного обеспечения SFT 2841.

Дистанционная сигнализация используется для передачи данных на диспетчерский пункт через линию связи. Может быть получена информация о положении выключателя, аварийных сигналах, сигналах снижения давления элегаза и т.д.

Количество доступных данных зависит от типа Sepam. Все данные, используемые удаленной системой контроля и управления, группируются для доступа к ним за одно считывание.

Обеспечивается дистанционный доступ к следующим значениям величин, измеренным Sepam 1000+:

- фазный ток и ток замыкания на землю, максиметры тока;

- линейное, фазное и напряжение нулевой последовательности, частота;

- активная и реактивная мощность, максиметры мощности, счетчики энергии;

- температура;

- данные о диагностике выключателей: кумулятивное значение токов отключения, время работы и количество коммутаций, время взвода привода;

- вспомогательная информация по эксплуатации оборудования, время пуска двигателя, время работы до отключения по перегрузке, время ожидания после отключения и т.д.

Телесигналы соответствуют различным функциям защиты и управления и используются в зависимости от типа Sepam. Считывание состояния телесигнализации производится по 10 логическим входам.

Запись 16 команд дистанционного управления импульсного типа происходит:

- в прямом режиме;

- в режиме SBO (выбор с подтверждением).

Команды дистанционного управления соответствуют различным функциям измерения, защиты и управления и используются в зависимости от типа Sepam.