Схема включения дистанционной защиты

1.

Схема включения дистанционной защиты
1

2.

ZР – сопротивление,
подведенное на зажимы реле KZ1;
U1, I1 – первичные напряжение и ток
линии W1;
kН, kТ – коэффициенты
трансформации трансформаторов
напряжения TV1 и тока TA1;
U2, I2 – вторичные напряжение и ток,
подведенные на зажимы реле KZ1.
2

3.

Реле сопротивления является реле
минимального действия, так как оно срабатывает при снижении подводимого сопротивления
меньше уставки.
Область применения. Используется в сетях U =
110 кВ и выше, а также в
сетях U = 6–35 кВ, если сеть имеет несколько
источников питания или традиционная токовая
защита не обеспечивает требуемой
чувствительности.
Защита применяется от всех многофазных и
однофазных КЗ в сети с заземленной
нейтралью.
3

4.

Характеристики срабатывания дистанционной защиты
В реле сопротивления формируют специальные характеристики
срабатывания, которые изображают в комплексной плоскости
сопротивления.
Самая простая дистанционная защита – ненаправленная (называемая
«реле полного сопротивления»), имеющая круговую характеристику, с
центром в начале координат, причем заштрихованная область внутри
окружности является областью срабатывания.
4

5.

Круговая характеристика, проходящая через центр координат,
является направленной, так как величина сопротивления
срабатывания изменяется в зависимости от угла вектора
сопротивления. Часто такая характеристика используется в
первых и во вторых ступенях дистанционной защиты.
5

6.

Эллиптические характеристики используются обычно
в качестве второй и третьей ступеней.
6

7.

Трапецеидальные (г) и треугольная (д)
характеристики используются для третьей
ступени дистанционной защиты
7

8.

Две круговые характеристики используются для
измерительного органа однофазного АПВ.
8

9.

В современных микропроцессорных защитах наряду с круговыми используются полигональные характеристики срабатывания с
учетом ограничения по области нагрузок (ж) и повышенной
чувствительности к КЗ на землю (з), а также в качестве пускового
органа (и)
9

10.

Кроме перечисленных выше характеристик срабатывания
дистанционной защиты, могут использоваться и другие, ―
например, в электрических сетях железной дороги используется
характеристика, которая называется «замочная скважина».
10

11.

Чтобы чувствительность дистанционной защиты была
максимальной при КЗ и чтобы она ложно не срабатывала при
наибольшей нагрузке, характеристики срабатывания имеют
формы, изображенные на предыдущих рисунках. Уставка угла
максимальной чувствительности должна быть равна углу ЛЭП:
ϕМЧ = ϕЛЭП,
Обычно ϕЛЭП = 45…78° и зависит от сечения провода,
класса напряжения, т.е. расстояния между проводами.
Желаемый cosϕНАГР = 0,7…1,0,
при этом ϕНАГР = 45…0°.
11

12.

Области сопротивлений нагрузки и КЗ на ЛЭП
При попадании в область “КЗ на ЛЭП” защита должна
срабатывать и не должна срабатывать в области нагрузки.
12

13.

Структурная схема реле сопротивления
ПТ и ПН – преобразователи тока и напряжения;
У – уставка; СС1 и СС2 – схемы сравнения;
ИО – исполнительный орган.
13

14.

В схеме сравнения СС1 происходит вычисление
сигнала, пропорционального ZР.
Схема сравнения СС2 сравнивает вычисленную
величину с уставкой У и, если последняя больше, подает
команду исполнительному органу на отключение.
14

15.

Первая ступень дистанционной защиты
Сопротивление срабатывания. Аналогично токовой защите первой
ступени первая ступень дистанционной защиты должна быть
отстроена от КЗ в конце защищаемой линии, то есть:
- длина защищаемой линии W1
– удельное сопротивление линии W1.
Чтобы требование селективности было обеспечено и
условие выполнялось с необходимым запасом:
15

16.

Зона, защищаемая первой ступенью дистанционной защиты,
составляет 80…90% от всей длины линии W1
16

17.

Время срабатывания защиты выбирается аналогично токовым
защитам – для всех первых ступеней дистанционной защиты
принимается равным нулю (для защит, которые имеют
собственную задержку на срабатывание >0,08 с, так как
быстродействующая защита должна быть отстроена от времени
работы разрядников, которое равно tРАЗР=0,06 – 0,08 с).
Чувствительность I ступени дистанционной защиты не
проверяется, так как она защищает 80―90% линии.
17

18.

Вторая ступень дистанционной защиты
Сопротивление срабатывания. Вторая ступень дистанционной
защиты отстраивается от конца зоны действия I ступени защиты
предыдущей линии W2, исходя из этого условия сопротивление ее
срабатывания соответствуют выражению:
18

19.

Или вторая ступень дистанционной защиты отстраивается от КЗ
за трансформатором Т1 приемной подстанции в точке К3, из
этого условия сопротивление ее срабатывания определяется
следующим образом:
19

20.

где kТОК,Б ― коэффициент токораспределения, учитывающий
несоответствие токов в защите KZ1 и в линии W2 подстанции Б
при КЗ в K2;
kТОК,Т― коэффициент токораспределения, учитывающий
несоответствие токов в защите KZ1 и в трансформаторе
Т1 подстанции Б при КЗ в K3
― коэффициент учитывает возможность
отрицательной погрешности органа сопротивления
защит подстанции Б,
― коэффициент учитывает погрешности измерения при
K(2) за трансформатором с соединением обмоток Υ/Δ,
часто принимается равным 1
20

21.

Время срабатывания второй ступени защиты (аналогично
токовым защитам) ― для всех вторых ступеней ДЗ
принимается
Чувствительность второй ступени дистанционной защиты
проверяется из соотношения:
kч
II
21

22.

Третья ступень дистанционной защиты
Сопротивление срабатывания. Аналогично токовым защитам третья
ступень дистанционной защиты отстраивается от наиболее тяжелого
рабочего режима (сопротивление при этом наименьшее):
Однако более тяжелым является условие возврата реле
сопротивления при отключении К1 и возникшем самозапуске нагрузки:
22

23.

― минимальное напряжение, которое присутствует
при самозапуске нагрузки после отключения КЗ в
точке К1.
Выражение относится к третьей ступени дистанционной защиты с
круговой характеристикой срабатывания с центром в начале
координат.
23

24.

для круговой 2 ХС, проходящей через начало координат:
24

25.

для круговой 3 ХС, смещенной в III (I) квадрант на величину
ZСМ (-ZСМ)
для эллиптической 1 ХС, проходящей через начало координат:
25

26.

для эллиптической ХС 2, смещенной в третий квадрант на величину
ZСМ:
для треугольной ХС
26

27.

для трапецеидальной ХС
27

28.

Время срабатывания третьей ступени дистанционной защиты
(аналогично МТЗ) должно быть больше времени срабатывания
третьей ступени дистанционной защиты предыдущей линии:
Чувствительность третьей ступени дистанционной защиты
проверяется для основной зоны действия по выражению
kч III
и для резервной зоны:
28

29.

Особенности работы дистанционной защиты
Мертвая зона дистанционной защиты
При КЗ близких к защите напряжение на шинах очень мало и
принимается равным нулю. Электромагнитные, индукционные и
полупроводниковые (с магнитоэлектрическим исполнительным
органом) реле сопротивления в этом случае не срабатывают из-за того,
что результирующий момент от напряжения меньше
противодействующего момента пружины.
Такое обстоятельство для защиты называется «мертвой зоной».
Применяют два способа для устранения мертвой зоны:
― вводится дополнительная обмотка напряжения, к которой
подключается резонансный контур, называемый контуром «памяти».
К этому контуру подводится UВХ пропорциональное UРАБ;
― дополнительный контур «памяти» питается от токовых цепей с
током IР.
В микропроцессорных защитах мертвая зона устраняется
программно.
29

30.

Качания и асинхронный режим работы.
При качаниях и асинхронном режиме сопротивление, подводимое к реле,
изменяется по величине и по фазе. Возможный годограф движения входного
сопротивления при асинхронном ходе возбужденного генератора показан на
рис. окружность 1. Это входное сопротивление периодически попадает в
область срабатывания защиты. Причем время, в течение которого
сопротивление попадает в зону срабатывания защиты при качаниях,
достаточно, чтобы успели отработать I и II ступени защиты и
отключился выключатель. Дуга 2 соответствует траектории сопротивления
при глубоких синхронных качаниях в электроэнергетической системе. Возможны также ложные срабатывания защит при наложении качания на КЗ.
30

31.

Для исключения неправильного срабатывания дистанционной защиты
при качаниях и асинхронном режиме, в случае нарушения
устойчивости параллельной работы генераторов, предусматривается
специальная блокировка при качаниях.
Применяют два способа:
― производится пуск защиты на время, достаточное для срабатывания
ее ступеней при КЗ в защищаемой зоне, в случае даже
кратковременного появления аварийной составляющей (например,
токи и напряжения обратной, нулевой последовательностей);
― производится пуск защиты на срабатывание, если приращение
сопротивления имеет большое значение, которое при КЗ во много раз
превышает приращение сопротивления при качаниях.
31

32.

Нарушение цепей напряжения защиты
Дистанционные защиты могут неправильно срабатывать при перегорании
предохранителей (срабатывании автоматических выключателей) в цепях
трансформатора напряжения, поэтому предусматривается специальная
блокировка при исчезновении питания. Блокировки имеют разные принципы
работы:
― дистанционные защиты дополняются пусковыми токовыми органами максимального действия (могут использоваться токи обратной и нулевой
последовательностей), которые запрещают срабатывать при отсутствии
аварийного тока;
― сравниваются напряжение нулевой последовательности полученного из
«звезды» вторичной обмотки трансформатора напряжения и напряжение
нулевой последовательности в «разомкнутом треугольнике»
32

33.

MiCOM P43x
Дистанционная защита
33

34. MiCOM P43x Дистанционная защита

Особенности
Сети с изолир./компен.нейтралью
- соответствующая пусковая логика
- определение направления ЗЗ
...
АПВ
- ОАПВ, ТАПВ
- одно/многократное
- комбинир.ВЛ(кабель/возд.)
- КС, КОН, КНН
ТУ
- 1 или 3 канала передачи
- ДЗ и НТЗНП
КЦИ
- сигнал неиспр. U через ДВВХ
- внутренняя логика КЦН
- контроль цепей тока
Сети с заземлённой нейтралью
- НТЗНП
- компенсация влияния парал.линии
...
Резервные защиты
- аварийная МТЗ
- МТЗ
...
Функции ПА
- f</f>
- U</U>
- направление мощности
Оперативные данные
- измеренные величины
- контроль предельных величин
...
34

35. MiCOM P43x Дистанционная защита

MiCOM P43x
ДистанционнаяПрименение
защита
Защита
P430
P433
Защита и управление
P435
P437
P432
P439
Защита от ЗЗ
НТЗНП
Откл.3-х фаз
Откл.1/ 3-х фаз
DU, Df, Dj
УКС (Опция)
BB1
BB2
Q1
Q2
Q0
Q8
Управление
36

36. MiCOM P43x Дистанционная защита

Основные функции (1/3)
P430 P433
P435 P437 P432 P439
Дистанционная защита
l
l
l
l
l
l
Блокировка при качаниях
l
l
l
l
l
-
КЦИ
l
l
l
l
l
l
Аварийная МТЗ
l
l
l
l
l
l
Устройство сравнения сигналов (ТУ)
l
l
l
l
l
l
3ф
3ф
УКС
-
l
l
l
l
l
УРОВ
L!
L!
L!
l!
L!
L!
Автоматическое ускорение
l
l
l
l!
l
l
МТЗ с независимой харак-кой
l
l
l
l
l
l
МТЗ с зависимой харак-кой
l
l
l
l
l
l
Защита от тепловой перегрузки
...
l
l
l
l
l
l
ОАПВ/ТАПВ
1/3ф 1/3ф 1/3ф
3ф
37

37. MiCOM P43x Дистанционная защита

Основные функции (2/3)
P430
P433 P435
P437
P432
P439
НТЗНП
l
-
l
l
l
-
ТУ НТЗНП
l
-
l
l
l
-
Определение направления ЗЗ
l
l
l
-
-
l
Отключение при ЗЗ
l
l
l
-
-
l
ТУ при ЗЗ
l
l
l
-
-
l
Определение перемежающ.ЗЗ
-
l
l
-
-
l
Защита по напряжению U>/U<
l
l
l
l
l
l
Защита по частоте f>/f<
l
l
l
l
l
l
Направленная защита по мощности
l
l
l
-
l
l
Контроль предельных величин
l
l
l
l
l
l
Программируемая логика
...
l
l
l
l
l
l
38

38. MiCOM P43x Дистанционная защита

Основные функции (3/3)
P430
P433
P435
P437
P432
P439
Коммутационные аппараты
-
-
-
-
6
6
Команды
-
-
-
-
26
26
Сигналы
-
-
-
-
40
40
Счётчики
-
-
-
-
1
1
Логическая блокировка
коммутационных аппаратов
-
-
-
-
l
l
-
-
-
-
>290
>290
-
-
-
-
1
1
Количество первичных схем,
выставляемых
Количество первичных схем,
загружаемых
39

39. MiCOM P43x Дистанционная защита

Дискретные и аналоговые входа и выхода
P430
P433
P435
P437
P432
P439
фазные токи
3
3
3
3
3
3
ток в нулевом проводе
1
1
1
2
2
1
напряжение
3
4...5
4...5
4...5
4...5
4(...5)
2
4...10
4...28
4...28 10...28 10…16
–
–
–
8...22
8...46
8...46
Измерительные входа
Дискретные входа и выхода
оптроны (при заказе)
дополнительные оптроны(при заказе) –
выходные реле (при заказе)
8
24
24
14...38 14...26
Аналоговые входа и выхода (опция)
вход 0 … 20 мA
–
1
1
1
1
1
вход PT 100
–
1
1
1
1
1
выход 0 … 20 мA
–
2
2
2
2
2
40

40. MiCOM P43x Дистанционная защита

Выполнение
Подключение под фостоны
OUT OF SERVICE
ENTER
G
G
G
CLEAR
=
READ
=
ENTER
G
C
G
G
EDIT
G
C
=
CLEAR
=
READ
=
ENTER
G
G
C
G
G
P433
(P439)
MiCOM
G
C
TRIP
ALARM
G
G
G
G
ALARM
OUT OF SERVICE
HEALTHY
EDIT
=
CLEAR
=
READ
=
ENTER
G
C
G
G
C
G
ENTER
G
READ
=
G
=
G
C
G
TRIP
OUT OF SERVICE
G
C
G
CLEAR
G
C
MiCOM
EDIT
=
ENTER
P437
(P432)
HEALTHY
EDIT
READ
=
G
MiCOM
OUT OF SERVICE
CLEAR
=
G
P435
ALARM
HEALTHY
=
G
G
TRIP
C
OUT OF SERVICE
HEALTHY
EDIT
=
G
READ
=
C
ALARM
HEALTHY
G
G
=
G
C
G
CLEAR
TRIP
OUT OF SERVICE
HEALTHY
EDIT
=
G
C
G
OUT OF SERVICE
HEALTHY
MiCOM
G
ALARM
G
G
=
CLEAR
=
READ
=
ENTER
G
C
G
G
G
TRIP
EDIT
P430
MiCOM
ALARM
G
MiCOM
TRIP
ALARM
G
MiCOM
TRIP
G
G
Подключение под винт
41

41. MiCOM P43x Дистанционная защита

Подключение под фостон
Подключение под винт
42

42.

MiCOM P43x
Дистанционная защита
Отдельные функции
Дистанционная защита
ДИСТ
43

43. MiCOM P43x Дистанционная защита

Структурная схема
I
3
U
Пусковая логика
I
Фильтрация
X
XV
U
АЦП
U/U nom
oder
U/U nom / 3
3
Стабилизация
при БТН
Контроль цепей
напряжения
U NE
1,0
70°
U NE >
b
U<
0,5
R
Rv,LE
Rv,LL
1,0
I>
2,0
I>>
I/I
IE>
IE
nom
Пуск N
Пуск L1/ L2/ L3
Сигнализация
Управление
Деблокировка
петли(ель) измер.
Пуск
Ступени t
Расчёт
Орган
памяти U
Цифровая фильтр. импеданса
Анализ гармоник
Выбор алгоритма Определение
Хар-ка
срабатывания
Логика
отключен.
X
R
направления
Согласование (зоны) действия 1 зоны ДЗ
Блокировать
(БК, ВНЕШ.)
Доп.функции
(ТУ, АПВ ...)
КОМ.ОТКЛ.

44. MiCOM P43x Дистанционная защита

Структурная схема Р437-610
Адрес Описание
Диапазон значений
Единица
001.236 ДИСТ: Пуск ступеней врем. С общим пуском ДИСТ
С пуском от зон
45

45. MiCOM P43x Дистанционная защита

Пусковые характеристики
U/U ном(/ 3)
1,0
Z<( j)
Нагрузка (j)
3Uо/Uном
U<
0,5
0,5
3Uо>
Нагрузка
1,0
I>
2,0
I>>
I/Iном
3Iо>
0,5
3Iо/Iном

46. MiCOM P43x Дистанционная защита

Пусковые характеристики
Z< (j)
U/ Uном(/ 3)
1,0
Нагрузка(j)
> 1,2 x Iраб макс.
(с учётом
параллельной линии)
U<
0,5
< 0,7 x Uф,мин
1,0
I>
2,0
I> >
I/ Iном
(0,3-0,6) x Iкз мин
47

47. MiCOM P43x Дистанционная защита

Адаптивный детектор тока (адрес 010 040)
При 1-фазном пуске без появления составляющих нулевой последовательности –
например, при 2-х фазном КЗ с наложением токов нагрузки, необходимо определиться,
какую петлю привлекать для замера:
1.Режим «Земля» (например, при пуске ф.А, выбирается петля А-О)
2.Режим «Ф или НП =функция (Iсред, Iмакс)»
2ф: Iсред.по вел. Iмакс.по вел.
1ф: Iсред.по вел. Iмин
Если Iсред.по вел > 2/3 Iмакс.по вел.
Если Iсред.по вел < 2/3 Iмакс.по вел.
тогда – м.ф.КЗ
тогда – 1-ф.КЗ
48
1
1

48.

MiCOM P43x
Дистанционная защита
Пусковые характеристики
1,5 x Xмакс.зоны
X
Xнв
Нагрузка
70°
b
Нагрузка
Rнв,ф-з
R
Rнв,ф-ф
< 0,8 Zнагр.мин
= (1,5-2) x Rмакс.зоны
< 8 x XНВ

49. MiCOM P43x Дистанционная защита

Альтернативный расчёт петли КЗ
Z1
Iф
UA0
3I 0
Z0
Iкз
k =
UА0
Z0 - Z1
3 Z1
Zф =
IA
X
Uф
Iф + k * 3I 0
ZAО
R
UC0
UB0
ZСО
Альтернативный расчёт петли КЗ:
Только для пусковой хар-ки! (принято kE = 1)
ZВО
Zф =
Uф
2 * Iф
50
1
1

50.

Альтернативный расчёт петли КЗ
1. Zô=Uô/(Iô+kî*3Iî)
Строго говоря, эта формула расчёта должна применяться
только для петли фаза-земля, на которой произошло КЗ.
Пусковая логика, однако, не имеет этой информации, т.к. её то
«боевой» задачей является определение этой петли КЗ.
Применяя эту формулу для неповреждённых фаз, может
оказаться, в зависимости от условий КЗ и выставленной зоны
пусковой характеристики, что произойдёт ложный пуск
(см.рисунок). Чтобы сладить с этой проблемой альтернативно
может применяться вторая формула расчёта.
2. Zô=Uô/2*Iô
При расчёте по этой формуле угол сопротивления здоровых
фаз остаётся неизменным, т.е. это значит, что их измеренное
сопротивление находится в области углов нагрузки «Бета», т.е.
таким образом мы отстраиваемся от возможных ложных пусков
здоровых фаз.
51
1
1

51.

MiCOM P43x
Дистанционная
защита
Пусковые характеристики
3U0> или 3I0>
3U0 / Uном
0,5
3U0 >
>1,5 x 3U0 (раб.режим)
Нагрузка
0,5
3I0
>
3I0 / Iном
= 0,5 x I(1)кз мин
> 1,2 x 3I0 нагр.
52

52. MiCOM P43x Дистанционная защита

MiCOM P43x
Многоугольная характеристика
срабатывания
Дистанционная
защита
jX
Р437 – отдельные параметры)
X1,ф-з и (для
ф-ф
s1
Направление
«к шинам»
a1
R
-45°
R1,ф-з
R1,ф-ф

53.

MiCOM P43x
Дистанционная
защита
Многоугольная характеристика срабатывания Р437-610
54

54. MiCOM P43x Дистанционная защита

jX
X4
X3
X2
X1
Zлинии
45°
R

55. MiCOM P43x Дистанционная защита

Ступенчатая характеристика срабатывания
t
t8
Ненаправленная ступень
Направленная ступень
t7
t3
t2
t1
Z
X1
X2
X3
6 зон ДЗ с возможностью ввода направленности:
направл. в защ. объект,
направл. вне защ. объект,
ненаправленная

56. MiCOM P43x Дистанционная защита

MiCOM P43x
Величины
повреждения
Дистанционная
защита
18:37:23.058 |0.100 |003.090 ÎÑÍÔ
Äàòà
|26.01.03÷÷.ìì.ãã
18:37:23.058 |0.100 |002.120 ÓÑÒÐ
Âåðñèÿ ÏÎ
|601.00
18:37:23.352 |0.394 |008.010 ÂÅ_ÀÐ Äëèòåëüí.àíîì.ðåæèìà|0.3 ñåê
18:37:23.294 |0.336 |004.021 ÂÅ_ÀÐ Òåêóùåå âðåìÿ
|0.23 ñåê
18:37:23.241 |0.283 |004.079 ÂÅ_ÀÐ Âûáðàííàÿ öåïü èçìåð|a-0
18:37:23.241 |0.283 |004.025 ÂÅ_ÀÐ Òîê ì/ô ÊÇ î.å.
|1.19 Iíîì
18:37:23.241 |0.283 |004.026 ÂÅ_ÀÐ Uô/Uìô ïðè ÊÇ, î.å. |0.232 Uíîì
18:37:23.241 |0.283 |004.024 ÂÅ_ÀÐ Óãîë ïðè ì/ô ÊÇ
|88 °
18:37:23.241 |0.283 |004.049 ÂÅ_ÀÐ Òîê ÊÇ 3Iî î.å.
|1.18 Iíîì
18:37:23.241 |0.283 |004.048 ÂÅ_ÀÐ Óãîë ïðè ÊÇ ÍÏ
|88 °
18:37:23.241 |0.283 |004.029 ÂÅ_ÀÐ Ïåðâ.ðåàêò.ñîïð.ÊÇ
|21.36 —
18:37:23.241 |0.283 |004.028 ÂÅ_ÀÐ Âòîð.ðåàêò.ñîïð.ÊÇ
|9.71 —
18:37:23.241 |0.283 |004.023 ÂÅ_ÀÐ Âòîð.ïîëíîå ñîïð.ÊÇ |9.72 —
18:37:23.241 |0.283 |004.027 ÂÅ_ÀÐ Ðàññò.äî ìåñò.ÊÇ î.å|53.94 %
18:37:23.241 |0.283 |004.022 ÂÅ_ÀÐ Ðàññò. äî ìåñòà ÊÇ |53.9 êì

57.

MiCOM P43x
Отдельные
функции
Блокировка при
качаниях
Блокировка при качаниях
БЛКЧ
58

58.

MiCOM P43x
Блокировка
при
качаниях
Режимы работы блокировки в Р437-610
60

59.

MiCOM P43x
(дельта S)
БлокировкаПринцип
придействия
качаниях
• Замеры величин прямой последовательности:
выявление качаний основано на замере DS1(mit)
- |S2-S1| / |S2|
разрешение действия БЛКЧ основано на замере
Z1(mit) в зоне охвата качаний блокируемых зон
• Блокировка при качаниях:
селективная блокировка зон ДЗ
время действия блокировки выставляется
прекращение действия БЛКЧ при выявлении
повреждения в цикле качаний токовыми
триггерами 3I0, I2, Iф макс

60. MiCOM P43x Блокировка при качаниях

MiCOM P43x
Зона охвата
качаний
Блокировка при
качаниях
X
X1(mit)
2
1
Z1(mit)(t)
a
R1(mit)
Зона охвата
качаний
R
1 синхронные качания
2 асинхронные качания

61.

MiCOM P43x
Блокировка
при
качаниях
Режимы работы блокировки в Р437-610 (дельта Z)
-DRx = const (5Ом - для 1А, 1Ом – для 5А),
- DR - по отношению к зоне охвата качаний
63

62.

MiCOM P43x
Отдельные
функции
Контроль цепей
измерения
Контроль цепей измерения
КЦИ
64

63. MiCOM P43x Блокировка при качаниях

MiCOM P43x
Функциональные
особенности
Контроль цепей
измерения
Контроль исправности цепей напряжения:
оптрон, фиксирующий отключение автомата цепей ТН
контроль предохранителей в цепях напряжения
l
1-, 2- или 3-фазный обрыв цепей напряжения
контроль предохранителей в цепях опорного напряжения
контроль U2, с дополнительными критериями
фиксацией минимального тока
фиксацией включённого положения силового выключателя
контроль уменьшения междуфазного напряжения
автоматическое блокирование функций, зависимых от напряжения,
автоматический ввод аварийной МТЗ вместо ДЗ
Контроль исправности цепей измерения тока:
контроль I2
65

64.

MiCOM P43x
Схема включения
Контроль цепей измерения
A
B
C
L+
ОСНФ: Сигн.о вкл.В ВНЕШН
Ia
Ib
Ic
L+
ДИСТ
UA
I> I> I>
UB
UC
I>
I>
I>
КЦИ
БЛКЧ
АВ_МТ
U<>
f<>
АПС
ОКЗАМ
L+
ОСНФ: Откл.ав-та U ВНЕШН
ОСНФ: Откл.ав-та U ВНЕШН
НА_ОФ

65.

MiCOM P43x
Контроль предохранителей
в цепях напряжения
Контроль
цепей измерения
l
Условия для разрешения действия:
И
l
Определение несимметричных неисправностей (1ф, 2ф):
И
И
И
l
-U2 превышает уставку U2> Контр.предохр.U (КЦИ)
-I2 не превышает уставку I2> Контр.предохр.U (КЦИ)
-минимальный ток (Iмин.зн.) фиксирован или в трёх фазах или ни в одной
-в течении 3 периодов не превышено значение DI/I > 10%
Определение симметричных неисправностей (3ф):
И
И
l
-нет сигнала общего пуска (ДИСТ)
[ I > (Iмин.зн.) фиксировано хотя бы в одной фазе ИЛИ сработало U2> ]
-U1 стало ниже уставки U1< Контр.предохр.U (КЦИ)
-в течении 50мс не превышено значение -10% < DI1/I1 < 5%
-I > (Iмин.зн.) фиксировано хотя бы в одной фазе
Условия для возврата:
И
-U1 стало выше уставки 50% Uном
-U2 стало ниже уставки U2< Контр.предохр.U (КЦИ)
70

66.

MiCOM P43x
Контроль
предохранителей
в цепях измерения
опорного напряжения
Контроль
цепей
l
Условие для разрешения действия:
силовой выключатель включён (ОСНФ: Сигн.о вкл.В ВНЕШН)
И
l
введена функция АПС
Определение неисправностей:
[U И НЕТ Uоп ]
ИЛИ
l
[НЕТ U И Uоп ]
Уставка выдержки времени
(отстройка от времени бестоковой паузы АПВ)
71

67.

MiCOM P43x
Контроль
цепей тока
Контроль цепей
измерения
I
a
·1
I
b
· a2
I
c
·a
I2 >
t
0
КЦИ: Неисправ.ток.цепей

68.

MiCOM P43x
Аварийная Отдельные
МТЗ функции
Аварийная МТЗ
АВ_МТ
73

69.

MiCOM P43x
Функциональные
особенности
Аварийная
МТЗ
l
вводится автоматически при неисправности цепей
напряжения
l
раздельные ступени МТЗ и ТЗНП
l
1-/3-х фазное отключение
l
возможность пуска АПВ

70.

MiCOM P43x
Устройство сравнения
Отдельные функции
сигналов
Устройство сравнения сигналов (ТУ)
СРСС
СРавнение Сигналов Срабатывания (защит)
75

71.

MiCOM P43x
Устройство сравнения
Режимы работы
сигналов
Режим работы
Без охвата
Z1
Z1расш.
С охватом
Z1
Z1расш.
Передача
Условия отключения
Прямая передача сигнала
В зависимости от пуска
Z1
Приём
Z1
Приём & общий пуск
Расширение зоны
Z1
Приём & Z1расш.
или
Приём & поврежд.в линии
Приём & Z1расш.
или
приём & поврежд.в линии
Разрешающий сигнал
Z1расш.
или
поврежд.в линии
Блокирующий сигнал
Z6 (за „спиной“)
или
поврежд. за „спиной“
Нет приёма & Z1расш.
& tпрошло
или
нет приёма & поврежд.в линии
& tпрошло
Вспом.провода
поврежд. за „спиной“
Нет приёма & Z1расш.
& tпрошло
Z1расш.
Логическая блокировка
общий пуск
Нет приёма & Z1расш.
& tпрошло
Примечание (1): только P430/ P433/ P435/ P439

72.

MiCOM P43x
Устройство сравнения
Логика слабого
питания & функция отклика (эхо)
сигналов
Отключение A?
Режим работы
Без охвата
Z1
Z1расш.
С охватом
Z1
Z1расш.
Точка КЗ 1
Отключение B?
Точка КЗ 1
Точка КЗ 2
Прямая передача сигнала
нет
нет
да
В зависимости от пуска
нет
нет
с U<
Расширение зоны
нет
нет
с U<
Разрешающий сигнал
с откликом
с U<
с U<
Блокирующий сигнал
да
нет
нет
Вспом.провода
да
нет
нет
A
2
1
B
Слабое
питание

73.

MiCOM P43x
функции
УстройствоДополнительные
сравнения
сигналов
функция отклика (эхо)
логика слабого питания
блокировка при изменении характера (направления) КЗ
контроль
канала передачи
периодическая проверка канала

74.

MiCOM P43x
Функция отклика (эхо)
Устройство сравнения
сигналов
СРСС:
Отклик при приёме
Без
При приёме
При приёме & U<
СРСС:
Приём ВНЕШН
ДИСТ:
Общий пуск
СРСС: Т зад.
отклика
&
СРСС:
U< сработала
ОСНФ:
Сигн.о вкл.В ВНЕШН
СРСС: Т имп.
отклика
&
t
1
0
1
1
&
&
СРСС:
Передать

75. MiCOM P43x Устройство сравнения сигналов

MiCOM P43x
слабого питания
Устройство Логика
сравнения
сигналов
ДИСТ: Общий пуск
СРСС: U< -лог.
ст.сл.пит.
СРСС: tU<
Uа
Ub
1
t
0
СРСС: Сигн.
откл.U<
Нет
Да
Uc
&
СРСС:
Приём ВНЕШН
СРСС:
Откл. от U<

76. MiCOM P43x Устройство сравнения сигналов

MiCOM P43x
УстройствоОтдельные
АПВ функции
Устройство АПВ
АПВ
81

77. MiCOM P43x Устройство сравнения сигналов

MiCOM P43x
Функциональные
Устройство
АПВособенности
1ф, 1/3ф или 3ф кратковременное отключение
(1-й цикл АПВ – ОАПВ/ТАПВ)
3ф длительное отключение (2-й и т.д. циклы ТАПВ)
БАПВ
Широкий диапазон уставок
(время пуска АПВ/ время действия/ Тперерыва/ Тзапрета/ Тблокировки)
Параллельная блокировка
(воздействие параллельно работающих устр-в)
Реакция устройства на последующие повреждения (в цикле ОАПВ)
Пробное АПВ

78.

MiCOM P43x
Устройство АПВ
Пример ТАПВ, отключение в пределах времени действия А
Общий пуск
АПВ: Требов.
включения (ПВ)
АПВ: готово
АПС: Идёт
оперативн.время
АПС:Ввести
включение
АПВ: Идёт цикл
АПВ: Время
действ.А идёт
ОСНФ: 3-фазн.
откл.
АПВ: Идёт
Тперер.3-ф.
5
1
3
4
АПВ: Сигн.
вкл (ПВ) п/кр.отк
6
АПВ: Идёт
Т запрета
7
АПВ:Снятие
сигн.о пол.В
83

79.

MiCOM P43x
Устройство
АПВ
Пример ОАПВ/ТАПВ, отключ. в пределах времени действия В
АПВ: Требов.
включения (ПВ)
АПВ: готово
АПВ: Идёт цикл
АПС: Идёт
оперативн.время
АПВ: Время
действ.А идёт
АПВ: Время
действ.В идёт
АПС:Ввести
включение
1
АПВ: Сигн.
вкл (ПВ) п/кр.отк
2
Команда
отключения
6
3
АПВ: Идёт
Т запрета
АПВ: Идёт
Тперер.макс.
4
АПВ: Идёт
Тперерыва
5
7
АПВ:Снятие
сигн.о пол.В
84

80.

MiCOM P43x
Устройство АПВ
АПВ: Требов.
включения (ПВ)
АПВ: готово
АПВ: Идёт цикл
АПС: Идёт
оперативн.время
АПВ: Время
действ.А идёт
АПВ: Время
действ.В идёт
Команда
отключения
АПВ: Т текущ.
БАПВ
АПВ: U> БАПВ
сработ.
БАПВ
1
АПС:Ввести
включение
2
АПВ: Сигн.
вкл (ПВ) п/кр.отк
6
7
АПВ: Идёт
Т запрета
3
8
4
5
АПВ:Снятие
сигн.о пол.В
85

81.

MiCOM P43x
Реакция устройства
на последующие
повреждения
Устройство
АПВ
(в цикле АПВ)
1ф.КО
(ОАПВ):
1ф/3ф КО
(ОАПВ/ТАПВ):
l 1ф. сигнал пуска/ команда отключения
в той же фазе, что и в начале цикла ОАПВ
цикл продолж.
l 1ф. команда отключения в другой фазе
или в нескольких фазах
3ф оконч.откл.
l 1ф. сигнал пуска/ команда отключения
в той же фазе, что и в начале цикла ОАПВ
цикл продолж
l 1ф. сигнал пуска & 1ф. команда отключения
в другой фазе или в нескольких фазах
если возврат сигн.пуска и ком.откл.происходит
в течении времени действия А и Т дискримин. ТАПВ
3ф оконч.откл
иначе
l 3ф.кратк.откл & сигн.пуска/ком.откл. до ком.АПВ 3ф оконч.откл
3ф КО/ДО
(ТАПВ):
БАПВ:
l сигн.пуска/ком.откл. до ком.АПВ
3ф оконч.откл
l сигн.пуска/ком.откл. при БАПВ
БАПВ блокир.

82.

MiCOM P43x
УстройствоОтдельные
АПС функции
Автоматическая проверка синхронизма
АПС
87

83. MiCOM P43x Устройство АПВ

MiCOM P43x
Функциональные
особенности
Устройство
АПС
l Запуск АПС
от АПВ (отдельно для КО, ДО, БАПВ)
ручной (через ПУУ или оптрон)
l Свободный выбор опорного напряжения
от ТНшин или ТНлинии
напряжение: Uab, Ubc, Uca, Ua, Ub, Uc
изменяемые диапазоны опорного напряжения
l Режимы работы
с контролем напряжения
с контролем синхронизма
с контролем напряжения / синхронизма

84. MiCOM P43x Устройство АПВ

MiCOM P43x
Контроль
напряжения
Устройство
АПС
l Режимы работы контроля напряжения:
-есть Uоп И нет U
-есть U И нет Uоп
-нет U И нет Uоп
-нет U ИЛИ нет Uоп
-есть Uоп И Z1 И нет U
l Возможность изменения уставок контроля напряжения:
-наличия напряжения (АПС: Контр.напр. U> )
-отсутствия напряжения (АПС: Контр.напр. U< )
l Минимальное время, в течении которого выполнены условия

85. MiCOM P43x Устройство АПВ

MiCOM P43x
Контроль
синхронизма
Устройство
АПС
l Оба напряжения должны превышать уставку (АПС: Контр.синхр. U>)
l Разность величин напряжений должны быть меньше
DU
l Угол между векторами напряжений должен быть меньше
l Угол корректировки
Dj
j (учётом времени включения выключателя)
l Разность частот напряжений должна быть меньше
Df
l Минимальное время, в течении которого выполнены условия

86.

MiCOM P43x
УРОВ Отдельные функции
Устройство резервирования отказа выключателя
УРОВ
91

87.

MiCOM P43x
УРОВ
ОСНФ: Паралл.
откл. ВНЕШН
ОСНФ: Общий
пуск
УРОВ: Время
УРОВ
&
1
t
0
УРОВ: Отказавший выключ.
ОСНФ: Общ. сигн.
откл.1
&
УРОВ: Сраб.
сх.пуска ВНЕШН
&
ОСНФ: Общий
пуск
Логика
УРОВ: Идёт
время УРОВ
УРОВ: Сигнал
отключения

88.

MiCOM P43x
Отдельныена
функции
Защита при включении
КЗ
Защита при включении на повреждение (КЗ)
ВКПОВ
93

89.

MiCOM P43x
Режимына
работы
Защита при включении
КЗ
l Отключение при пуске защиты
L+
P43x
l Откл. при срабатывании удл.Z1
L+
P43x

90.

MiCOM P43x
МТЗНОтдельные функции
МТЗ с независимой выдержкой времени
МТН
95

91.

MiCOM P43x
Функциональные особенности
МТЗН
l МТЗ с независимой выдержкой времени, фазоселективная,
ненаправленная, 4 ступени
l ТЗНП с независимой выдержкой времени, направленная, 4
ступени
l ТЗОП с независимой выдержкой времени, ненаправленная, 4
ступени
l все ступени могут быть блокированы:
– через сконфигурированный оптовход
– через параметрируемую логику (ЛОГИК)
96

92.

MiCOM P43x
МТЗЗОтдельные функции
МТЗ с зависимой выдержкой времени
МТИН
97

93.

MiCOM P43x
Функциональные особенности
МТЗЗ
l МТЗ с зависимой выдержкой времени, фазоселективная, направленная,
1 ступень
l ТЗНП с зависимой выдержкой времени, направленная, 1 ступень
l ТЗОП с зависимой выдержкой времени, направленная, 1 ступень
l Орган направления U2/I2 или ДЗ
l все ступени могут быть блокированы:
– через сконфигурированный оптовход
– через параметрируемую логику (ЛОГИК)
98

94.

MiCOM P43x
Характеристики срабатывания
МТЗЗ
Характеристики срабатывания
МЭК (IEC) 255-3
Дополнительные характеристики
срабатывания
100
10
t/s
t/s
10
Long time inverse
RI-type inverse
Normally inverse
1
Very inverse
RXIDG-type
inverse
Extremely inverse
0.1
1
1
10
I/I B
100
1
10
I/I B
100
99

95.

MiCOM P43x
НТЗНПОтдельные функции
Защита от 1-фазных КЗ на землю
ОКЗАМ
100

96.

MiCOM P43x
Функциональные особенности
НТЗНП
l
Чувств.резерв.защита для 1-ф. КЗ через
высокое переходное сопротивление
l Пределы измерения:
Ток
3Iо> = 0.002 - 0.5 Iном
Напряжение
3Uо> = 0.015 - 0.5 Uном

97.

MiCOM P43x
НТЗНП Виды отключений
40
l Зависимое отключение:
– в зависимости от 3Uо при КЗ
сек
10×
30
(12 характкеристик срабат.)
3Uо
Uном
0,6364×11
,×
3
25
– в зависимости от 3Iо при КЗ
2 сек
=
t завис
- 0,2
20
t завис 15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
3Uo
l Направленное отключение с двумя независимыми ступенями
l Ненаправленное отключение
В
10

98.

MiCOM P43x
Определение направления
НТЗНП
90°
Направление
назад
(к шинам)
Вперёд: (90° + j нп) j > (270° + jнп)
Назад: (90° + jнп) j < (270° + jнп)
90° + jN
180°
j
UNE
0°
IE
270°
где
Измеренный угол между 3Uo и 3Io
j:
Направление
вперёд
(в линию)
j
: Уставка ОКЗАМ (0° ... -90°)
нп

99.

MiCOM P43x
Отдельные функции
ТУ НТЗНП
Защита от 1-фазных КЗ на землю со сравнением сигналов
СРОК
СРавнение Однофазных Коротких (замыканий)
104

100.

MiCOM P43x
ТУФункциональные
НТЗНП особенности
l Режимы работы:
– разрешающий сигнал
– блокирующий сигнал
l Режимы работы канала передачи:
– независимый канал
– общий канал
l Дополнительные функции:
– функция отклика (эхо)
– логика слабого питания
– блокировка при изменении характера (направления) КЗ
– контроль канала передачи
– 1-фазное отключение (с пофазным контролем от пусковых органов ДЗ)
105

101.

MiCOM P43x
Защита отОтдельные
U</U>функции
Защита от понижения/повышения напряжения
U<>
106

102.

MiCOM P43x
Защита от U</U>
Функциональные особенности
l Защита от повышения напряжения с независимой характеристикой,
2 ступени
l Защита от понижения напряжения с независимой характеристикой,
2 ступени
– импульсные сигналы (аналог проскальзывающих контактов) могут быть
использованы для организации команд отключения
– импульсные сигналы - для каждой ступени
l Выставляемый Квозв.
l Все органы выдержки времени могут быть блокированы:
– через конфигурированный оптовход
– через матрицу блокировки и оптовход
– через программируемую логику (ЛОГИК)
107

103.

MiCOM P43x
Логика (1/3)
Защита от U</U>
U<>:Режим
работы
Треугольник
Звезда
+
+
+
Ua
Ub
Uc
U>
U>>
U<
U<<

104.

MiCOM P43x
Логика (2/3)
Защита от U</U>
·1
·a 2
U1 >
U1 >>
·a
U1 <
U1 <<
·1
·a
U2 >
U2>>
·a 2
U<>:Оценка
3Uo
Вычисленный
Измеренный
Ua
+
Ub
+
Uc
+
3Uo
1
·
3
3Uо >
3Uо>>

105.

MiCOM P43x
Логика (3/3)
Защита от U</U>
U<>: tперех.
зам.
U<>: Блокир.
tU< ВНЕШН
1
U<>: U<
Ua или Uab
U<>: tU<
Ub или Ubc
1
t
&
0
U<>: tU< истекло перех.
U<>: tU< истекло
Uc или Uca
U<>: Пуск U<
U<>: tU<
&
t
1
0
&
U<>: tU< 3-ф.истекло перех
U<>: tU< 3-фазн. истекло
U<>: Пуск U< 3.фазн.

106.

MiCOM P43x
Защита от f</f>
Отдельные функции
Защита от понижения/повышения частоты
f<>
111

107. MiCOM P43x Защита от U</U>

MiCOM P43x
Защита от f</f>
Функциональные особенности
l Защита от повышения/понижения частоты, 4 ступени
Все ступени работают независимо друг от друга
l Режимы работы:
– контроль повышения/понижения частоты
– контроль повышения/понижения частоты комбинированный со
скоростью изменения частоты (df/dt) (деление системы)
– контроль повышения/понижения частоты комбинированный со
средней скоростью изменения частоты(Df/Dt) (частотная разгрузка)
l Все органы выдержки времени могут быть блокированы:
– через конфигурированный оптовход
– через матрицу блокировки и оптовход
– через программируемую логику (ЛОГИК)
112

108.

MiCOM P43x
Защита от f</f>
Контроль повышения/понижения частоты
f
t
fном
Пуск
fx
Отключение
tx
113

109.

MiCOM P43x
Защита
от
f</f>
Контроль повышения/понижения частоты + df/dt
f
t
fном
Пуск
fx
df x/dt
Отключение
tx
114

110.

MiCOM P43x
Защита от f</f>
Контроль повышения/понижения частоты + Df/Dt
f
t
fном
Пуск
fx
Dfx
Отключение
Dtx
115

111. MiCOM P43x Защита от f</f>

Защита по направлению
мощностиОтдельные функции
Защита по направлению мощности
Р<>
116

112. MiCOM P43x Защита от f</f>

MiCOM P43x
Защита по направлению
Функциональные особенности
мощности
l Контроль P и Q, по две ступени
l Направленность:
вперёд/назад/ненаправленно
l Выставляемые выдержки времени на срабатывание и возврат
l Все органы выдержки времени могут быть блокированы:
– через конфигурированный оптовход
– через матрицу блокировки и оптовход
– через программируемую логику (ЛОГИК)
117

113. MiCOM P43x Защита от f</f>

MiCOM P43x
Контроль наличия
Отдельные функции
предельных величин
Контроль наличия предельных величин
ПРЕД
118

114. MiCOM P43x Защита от f</f>

MiCOM P43x
Контроль наличия
предельных величин
>
t>
0
Изм.величины:
-фазные токи
-температура
-ток 20мА
...
>>
1
t> >
0
<
1
0
<<
сигналы
t<
1
t< <
0
1
Только для контроля!
119

115. MiCOM P43x Защита от f</f>

MiCOM P43x
Программируемая логика
Отдельные функции
Программируемая логика
ЛОГИК
120

116. MiCOM P43x Защита по направлению мощности

MiCOM P43x
Программируемая
логика
Привязка программируемой логики
Входные сигналы
Функции
Выходные сигналы
Жёсткая логика:
Конфигурация:
ДВВХ
ПУУ
ПК
KOMM1
KOMM2
ДИСТ, СРСС, МТН, ...
Конфигурация:
ВЫХ
ИНДИК
ПУУ
ПК
KOMM1
KOMM2
121

117. MiCOM P43x Защита по направлению мощности

MiCOM P43x
Программируемая
Привязкалогика
программируемой логики
Входные сигналы
Функции
Выходные сигналы
Жёсткая логика:
Конфигурация:
ДВВХ
ПУУ
ПК
KOMM1
KOMM2
ДИСТ, СРСС, МТН, ...
Программируемая
логика
ЛОГИК
Конфигурация:
ВЫХ
ИНДИК
ПУУ
ПК
KOMM1
KOMM2
122

118.

MiCOM P439
Комбинированное устройство
защиты и управления:
ДЗ
МТЗ, ТЗНП
ТЗОП
З-та определения направления Р
АПВ
УКС
U; f
и т.д.
Управление коммут.аппаратами
(до 6 штук)
123

119. MiCOM P43x Контроль наличия предельных величин

MiCOM P439
Редактор первичных схем
l
P139Блок
Блокир
Дистанц
l
l
l
Выбор типа конфигурации ячейки
из >250 схем
Автоматическое назначение:
– первичной схемы
– логики блокировки
– конфигурации
оптронов/вых.реле
Специфические применения для
нестандартных схем
Изменение обозначений на схемах
в программе MiCOM S1 , например
LS/Q0
124