_методички / Релейная защита / Кондратьев-21.78

			Таблица 7
	Параметры уставок ЗПДН БМРЗ-УПК
	Наименование параметра		Значение параметра
Диапазон	значений	уставки по напряжению
(ЗПДН), кВ			15,0 – 30,0
Дискретность значений уставки по напряжению, кВ			0,1
Диапазон значений уставки по времени (ТЗПДН), с			10 – 600
Дискретность значений уставки по времени, с			1
Пределы	допускаемой	относительной основной	± 5
погрешности срабатывания по напряжению, %
Пределы допускаемой относительной погрешности			± 2
срабатывания по времени, %
Коэффициент возврата по напряжению			0,95 – 0,98

2.3. Порядок проверки уставок защиты блока БМРЗ-УПК

Данная проверка выполняется с помощью программы «Реле – монитор», которая позволяет осуществлять управление блоком микропроцессорной релейной защиты БМРЗ-УПК через персональный компьютер. Меню программы состоит из подменю «Сеть», «Аварии», «Уставки», «Накопительная», «Система». Подменю «Сеть» отображает измеренные блоком параметры защищаемого устройства поперечной компенсации реактивной мощности (ток первого и второго трансформатора тока, разницу в токах трансформаторов тока, ток высших гармонических составляющих первого и второго трансформатора тока, напряжение на секциях батареи конденсаторов, напряжение на УПК, разницу напряжений секций, потребляемые активную и реактивную мощности, частоту питающей сети), состояние дискретных входов и выходов блока. Блок БМРЗУПК обеспечивает запоминание параметров девяти последних аварийных событий. Подменю «Аварии» показывает для каждого аварийного события его дату и время; наименование включившихся защит и защиты, первой выдавшей команду на отключение выключателя; значения параметров аналоговых сигналов в моменты пуска защит и выдачи команды на отключение выключателя. Подменю «Уставки» позволяет изменять параметры уставок защит и осуществлять ввод в работу или вывод защит из работы. Подменю «Накопительная» отображает количество пусков и срабатываний каждой защиты; количество отключений выключателя; максимальное значение зарегистрированных токов; максимальное зарегистрированное время отключения выключателя; дату и

20

время максимального значения времени отключения выключателя. Подменю «Система» показывает причины срабатывания сигнализации «Вызов» и результаты диагностики исправного состояния блока БМРЗ-УПК.

1)Записать значения уставок защит, используя подменю «Уставки».

2)Установить напряжение фаз А и В испытательной системы РЕТОМ41М 50 В, ток фаз А и В 1 А.

3)Используя подменю «Уставки» в окне «Конфигурация», ввести в работу проверяемую защиту и ее ступень, остальные защиты вывести из работы, после чего нажать кнопку «Запись».

Значение напряжения срабатывания ЗМН определяется плавным одновременным уменьшением напряжения фаз А и В с заданным шагом до момента загорания светодиода «Пуск». Значение напряжения срабатывания защиты вычисляется по формуле (2).

Время срабатывания ЗМН определяется с помощью секундомера при снижении напряжения «скачком» до напряжения срабатывания ЗМН.

Значение тока срабатывания ПДЗТ определяется плавным увеличением тока фазы А или В с заданным шагом до момента срабатывания защиты. Значение тока срабатывания защиты вычисляется по формуле (1).

Время срабатывания ПДЗТ определяется с помощью секундомера при увеличении тока одной из фаз «скачком» до тока срабатывания ПДЗТ.

Значение напряжения срабатывания ДЗН определяется плавным уменьшением напряжения фазы А или В с заданным шагом до момента срабатывания защиты ДЗН. Значение напряжения срабатывания защиты рассчитывается по формуле (2).

Время срабатывания ДЗН определяется с помощью секундомера при уменьшении напряжения одной из фаз «скачком» до напряжения срабатывания ДЗН.

Значение напряжения срабатывания ЗПДН определяется плавным одновременным увеличением напряжения фаз А и В с заданным шагом до момента загорания светодиода «Пуск». Значение напряжения срабатывания защиты вычисляется по формуле (2).

Время срабатывания ЗПДН определяется с помощью секундомера при увеличении напряжения «скачком» до напряжения срабатывания ЗПДН.

21

2.4.Порядок выполнения работы

1)Ознакомиться с назначением, техническими характеристиками блока БМРЗ-УПК и функциями, выполняемыми этим блоком.

2)Изучить алгоритм работы функциональных схем ЗМН, ПДТЗ, ДЗН и

ЗПДН.

3)Ознакомиться с работой программных меню «Сеть», «Уставки», «Аварии», «Система» и «Накопительная информация» программы «Реле – монитор» для блока БМРЗ-УПК.

4)Выставить уставки (задаются преподавателем) ЗМН, ПДТЗ, ДЗН и

ЗПДН.

5)Проверить уставки ЗМН, ПДТЗ, ДЗН и ЗПДН, применяя испытательную систему РЕТОМ-41М, по напряжению, току и времени срабатывания.

6)Определить относительную погрешность уставок ЗМН, ПДТЗ, ДЗН и ЗПДН по напряжению, току и времени срабатывания.

2.5. Содержание отчета

1)Цель работы.

2)Назначение, технические характеристики блока БМРЗ-УПК и функции защит, выполняемые этим блоком.

3)Функциональные схемы и описание работы алгоритмов ЗМН, ПДТЗ, ДЗН и ЗПДН блока БМРЗ-УПК.

4)Значения выставленных уставок защиты, определенных уставок, погрешности уставок защит.

5)Выводы по результатам выполненной работы.

6)Ответы на контрольные вопросы.

2.6.Контрольные вопросы

1)В каком случае блокируется работа защиты минимального напряжения?

2)Можно ли установить выдержку времени срабатывания продольной дифференциальной токовой защиты более 0,05 с?

3)Каково назначение программного ключа S154 в дифференциальной защите по напряжению?

4)Может ли сработать защита от превышения допустимого напряжения только на сигнал?

22

Лабораторная работа 3

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ БЛОК РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ БМРЗ-ФКС

Цель работы: изучить функциональные возможности и алгоритмы работы блока микропроцессорной релейной защиты БМРЗ-ФКС.

3.1. Функции защиты, автоматики и сигнализации, выполняемые блоком

Блок микропроцессорной релейной защиты БМРЗ-ФКС предназначен для защиты фидеров контактной сети тяговых подстанций переменного тока от короткого замыкания и перегрузок. Схема подключения микропроцессорного блока к измерительным трансформаторам тока и напряжения и испытательной системе РЕТОМ-41М приведена на рис. 9.

Блок БМРЗ-ФКС выполняет следующие функции:

защиты –

1)токовая отсечка (ТО) и токовая отсечка 2 (ТО 2) с мгновенным действием на отключение и сигнализацию на половине периода входного сигнала. Две программы уставок по действующему значению первой гармонической составляющей тока (ТО) и мгновенному значению тока (ТО 2);

2)направленная четырехступенчатая дистанционная защита (ДЗ 1 – ДЗ 4), первая ступень – мгновенного действия, вторая – четвертая ступени – с программно задаваемой выдержкой времени срабатывания. Резервирование первых трех ступеней токовыми защитами (РТЗ1 – РТЗ3) для защиты от близких коротких замыканий. Программная отстройка от пусковых токов в контактной сети второй и третьей ступеней защиты. Ускорение второй и третьей ступеней защиты при включении выключателя и по входным дискретным сигналам. Две программы по уставкам и программным ключам. Возможность программного ввода дополнительных зон срабатывания второй и третьей ступеней защиты для блоков, применяемых на постах секционирования контактной сети;

3)защита минимального напряжения с контролем напряжения фидера и включенного состояния выключателя, с блокировкой по входному дискретному сигналу и действием на отключение и (или) сигнализацию;

4)квазитепловая защита (КвТЗ) контактного провода (КП) от отжига при перегреве c действием на отключение и сигнализацию;

23

Рис. 9. Схема подключения микропроцессорного блока БМРЗ-ФКС

кизмерительным трансформаторам тока и напряжения (а) и

киспытательной системе РЕТОМ-41М (б)

24

5)токовая отсечка (ТО Ф2) и направленная одноступенчатая дистанционная защита (ДЗ 1 Ф2) смежного фидера с действием на отключение выключателя смежного фидера. Токовая отсечка Ф2 мгновенного действия, ДЗ 1 Ф2 с программно задаваемой выдержкой времени срабатывания. Две программы по уставкам и программному ключу;

6)логическая защита шин, реализованная функциями логической защиты шин – приемник (ЛЗШП) – и логической защиты шин – датчик (ЛЗШД).

7)защита от замыканий на землю (дуговых замыканий) – ЗЗ (ЗДЗ);

автоматики –

1)двукратное автоматическое повторное включение (АПВ);

2)резервирование отказов выключателя (УРОВ);

3)управление коммутационными аппаратами;

сигнализации –

1)аварийное отключение;

2)вызов в ячейку;

3)оперативный контроль цепей (ОКЦ);

4)неисправность блока или коммутационных аппаратов;

5)отказ блока.

Блок БМРЗ-ФКС производит измерения (вычисления) действующих значений первой гармонической составляющей входных аналоговых сигналов (токов защищаемого и смежного фидеров, напряжения защищаемого фидера), полного сопротивления нагрузки и углов сдвига фаз фидеров, частоты, значений коэффициентов высших гармонических составляющих (со второй по девятую включительно) входных аналоговых сигналов, ресурса высоковольтного выключателя. Индикация параметров сети производится в первичных значениях. Просмотр текущих параметров защищаемой сети, уставок защит, конфигурации защит, аварийных событий, накопительной и системной информации осуществляется при помощи программы «Реле-монитор».

3.2. Алгоритмы работы защиты

Токовые отсечки микропроцессорного блока БМРЗ-ФКС выявляют аварийное возмущение в контактной сети по действующему значению первой гармонической составляющей тока (ТО) и мгновенному значению тока (ТО 2), измеренным на половине периода входного сигнала.

Функциональная схема алгоритма ТО и ТО 2 приведена на рис. 10.

25

Токовая отсечка ТО 2 может быть введена или выведена программным ключом S151 и действует на отключение и сигнализацию.

330	Программа 2
320
	50 Гц	>
1/1		Iу		9,11,25
1I			1	ТО, ТО2
1 /2	Iмгн	>	S151
		Iу2

Рис. 10. Функциональная схема алгоритма ТО, ТО 2

Параметры уставок токовых отсечек микропроцессорного блока релейной защиты фидера контактной сети приведены в табл. 8.

		Таблица 8
Параметры уставок ТО БМРЗ-ФКС
Наименование параметра		Значение параметра
Диапазон значений уставок по току:
токовая отсечка (IТО), А		500 – 3000
токовая отсечка 2 (IТО2), А		1400 – 8400
Пределы допускаемой относительной	основной	± 4
погрешности срабатывания по току, %
Время срабатывания, мс, не более		25

Четырехступенчатая дистанционная защита выявляет аварийное возмущение в контактной сети по факту попадания полного сопротивления в зону срабатывания любой из ступеней защиты. Для защиты от близких коротких замыканий (КЗ) первые три ступени направленной ДЗ автоматически переходят на режим срабатывания по току при снижении напряжения ниже 3 % от номинального значения. Функциональная схема алгоритма первой ступени дистанционной защиты (ДЗ 1) приведена на рис. 11, а ступеней дистанционных защит ДЗ 2 – ДЗ 4 – на рис. 12. Первая ступень ДЗ 1 – защита мгновенного действия, она может быть задействована в конфигурации как ненаправленная или направленная при помощи программного ключа S171 с независимыми значениями уставок по полному сопротивлению.

26

<

Iб

Uб

<

S160

&

<

S171

ДЗ 1

330

Zн

1

Программа 2

S85

9, 12

320

<

Пр. 2 АСУ

РПС ДЗ 1

8

Zу

1

Z

&

1

50 Гц

<

>

Фо

1

1/1

Ф

&

ФО ДЗ 1

8

1I

Iдз

1

1/2

50 Гц

<

1

Uпр. мин

2/1

U

U

3, 7, 8

7А2

2/2

Контр. цепей

7Б2

Рис. 11. Функциональная схема алгоритма работы ДЗ 1

S170

>

<

ФО ДЗ 2

8

50 Гц

+1

Фо

2

&

S172

Tдз

2

1/1

&

1

t

1

ДЗ 2, ДЗ 3

Iдз

2

9, 12

1I

1/2

>

<

РПС ДЗ 2

8

Кг Кгу

Zу

2

1

100-450 Гц

Пуск ДЗ 2, ДЗ 3

50 Гц

Z

<

S117

&

Tдз

3

4, 8

2/1

1 S173

Zу

3

S117

1U

&

t

Iдз

3

Перегрузка

26

2/2

Ф

>

<

304

РПВ ВВ

Фо

3

&

S170 S175

Tпт

324

>

t

Переток

26

2

Uпр. мин

Фпт

<

IXI

>

Хун

<

S174

Tдз

4

330

R

Хук

&

t

ДЗ-4

12

Программа 2

<

Rу

320

Кгу 4

Пр. 2 АСУ

S85

Рис. 12. Функциональная схема алгоритма работы ДЗ 2 – ДЗ 4

27

Ненаправленная ДЗ 1 выявляет аварийное возмущение в контактной сети по значению полного сопротивления, измеренному на половине периода входного сигнала, и работает с блокировкой по току или напряжению. Выбор типа блокировки осуществляется программным ключом S160. Блокировка реализована сравнением действующих значений первой гармонической составляющей тока или напряжения со значением соответствующих уставок.

Ступени ДЗ 2 – ДЗ 4 реализованы с программно-задаваемыми независимыми выдержками времени срабатывания и могут быть введены или выведены из конфигурации программными ключами S172 – S174 соответственно. Задействованная третья ступень ДЗ может работать на отключение и сигнализацию или только на сигнализацию (S117).

Зоны срабатывания ДЗ 1 – ДЗ 3 имеют вид секторов, а ДЗ 4 – вид, близкий к четырехугольнику. Вид зон срабатывания направленной ДЗ приведен на рис. 13 [4].

а

б

Рис. 13. Вид зон срабатывания ДЗ 1 – ДЗ 3 (а), ДЗ 4 (б)

В целях отстройки от пусковых токов в контактной сети программно осуществляется «загрубление» на 20 % (уменьшение уставок полного сопротивления и увеличение уставок по току ДЗ 2, ДЗ 3) значения соответствующей уставки при превышении значения коэффициента гармоник (КГ). Программный ключ S170 обеспечивает увеличение зон срабатывания ДЗ 2, ДЗ 3 за счет добавления «зеркальных» (симметричных исходным) зон срабатывания.

Параметры ДЗ 1 – ДЗ 4 приведены в табл. 9.

При задании нулевой уставки по времени блок обеспечивает максимальное быстродействие ДЗ 2, ДЗ 3. При этом время выдачи сигнала на отключение

28

не превышает 50 мс при скачкообразном изменении кратности входных сигналов к соответствующим уставкам от 0,8 до 1,2. Блок обеспечивает две программы уставок ДЗ по дискретному входу «Программа 2» или командой из АСУ. Задание способа управления номером программы уставок производится программным ключом S85.

		Таблица 9
Параметры уставок ступеней ДЗ 1 –	ДЗ 4 БМРЗ ФКС
Наименование параметра		Значение параметра
1		2
Диапазон значений уставок по полному сопротивле-
нию, Ом:
ДЗ 1 (Zу 1, Zн 1)		4,0 – 30,0
ДЗ 2 (Zу 2)		15,0 – 60,0
ДЗ 3 (Zу 3)		25,0 – 140,0
Диапазон значений уставок по реактивному сопро-
тивлению ДЗ 4 (Хун, Хук), Ом		0,0 – 60,0
Диапазон значений уставок по активному сопротив-
лению ДЗ 4 (Rу), Ом		0,0 – 320,0
Дискретность уставок по сопротивлению, Ом		0,1
Диапазон значений уставок по фазовому углу, °:
направленная ДЗ 1 (Ф1 1, Ф1 2)		0 – 60, 90 – 170
ДЗ 2 (Ф2 1, Ф2 2)		0 – 60, 90 – 170
ДЗ 3 (Ф3 1, Ф3 2)		0 – 60, 90 – 170
Дискретность уставок по фазовому углу, °		1
Диапазон значений уставок по току, А:
направленная ДЗ 1 (IДЗ 1)		500 – 3000
ДЗ 2 (IДЗ 2)		300 – 3000
ДЗ 3 (IДЗ 3)		300 – 3000
Дискретность значений уставок по току, А		10
Диапазон значений уставок по времени, с:
ТДЗ 2, ТДЗ 3		0,00 – 3,00
ТДЗ 4		0,50 – 60,00
ТПТ		05,00 – 60,00
Дискретность значений уставок по времени, с		0,01
Диапазон значений уставок блокировки ненаправлен-
ной ДЗ 1:
по току (IБ), А		150 – 1000
по напряжению (UБ), кВ		0,5 – 20,0

29