Тема: Модернизация релейной защиты ВЛ 110 кВ с применением микропроцессорных терминалов

ПС 220 кВ Садовая расположена на территории Удмуртской республики в г. Ижевск и эксплуатируется с 1962 г Пермским ПМЭС.
«ПС 220кВ Садовая осуществляет транзит, распределение и преобразование напряжения электрической энергии. Данная ПС обеспечивает поставку электроэнергии как близлежащим, так и удаленным потребителям.
Питание подстанции организовано по трем линиям электропередачи ВЛ 220 кВ Удмуртская - Садовая, ВЛ 220 кВ Садовая - Балезино и ВЛ 220 кВ Воткинская ГЭС - Садовая I, II цепь.
В настоящее время на ПС 220 кВ Садовая находятся в эксплуатации» [21]:
• 8 выключателей типа У-220-10-1000 на напряжение 220 кВ;
• 18 выключателей типа МКП-110М на напряжение 110 кВ;
• 1 автотрансформатор типа АТДЦТН-125000/220/110/10 с линейно регулировочным трансформатором типа ЛТДН-40000/10;
• 1 автотрансформатор типа АТДЦТН-125000/220/110-У1 с линейно регулировочным трансформатором типа ЛТДН-40000/10.
В РУ 10 кВ на ПС установлены следующие выключатели типа:
• МГГ-10;
• ВМГ-133;
• ВМП- 10Э;
• ВМП-10К;
• BB/TEL .
Схемы электрических соединений ПС:
• ОРУ 220 кВ выполнена по схеме «две рабочие системы шин с обходной»;
• ОРУ 110 кВ выполнена по схеме «две рабочие системы шин с обходной, и ремонтной перемычкой».
Напряжение оперативного тока на подстанции - 220 В постоянного тока.
Напряжение системы собственных нужд 380 В переменного тока. В данной работе рассматриваются вопросы установки второго комплекта основных защит ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ-2 - Садовая-1,2,3,4.
Установка второго комплекта основных защит ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ-2 - Садовая - 1 предполагает установку первичного оборудования в ячейке данной линии на ОРУ 110 кВ:
• разделительный фильтр (ф. А);
• встроенные трансформаторы тока 110 кВ (ф. А, В, С).
Установка второго комплекта основных защит ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ-2 - Садовая - 2 предполагает установку первичного оборудования в ячейке данной линии на ОРУ 110 кВ:
• КС 110 кВ (ф. B);
• ВЧЗ 110 кВ с элементом настройки (ф. B);
• ФП (ф. B);
• разъединителя 10 кВ (ф. B);
• встроенные трансформаторы тока 110 кВ (ф. А, В, С).
Установка второго комплекта основных защит ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ-2 - Садовая - 3 предполагает установку первичного оборудования в ячейке данной линии на ОРУ 110 кВ:
• КС 110 кВ (ф. B);
• ВЧЗ 110 кВ с элементом настройки (ф. B) [23];
• ФП (ф. B);
• разъединителя 10 кВ (ф. B);
• встроенные трансформаторы тока 110 кВ (ф. А, В, С).
Установка второго комплекта основных защит ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ-2 - Садовая - 4 предполагает установку первичного оборудования в ячейке данной линии на ОРУ 110 кВ:
• ВЧЗ 110 кВ с элементом настройки (ф. A);
• ФП (ф. A);
• разъединителя 10 кВ (ф. A);
• встроенные трансформаторы тока 110 кВ (ф. А, В, С).
В результате реконструкции главная схема ПС 220 кВ Садовая не изменится.
Установка второго комплекта основных защит ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ-2 - Садовая - 1,2,3,4 предполагает:
• установку в помещении ОПУ ПС 220 кВ Садовая четырех шкафов второго комплекта основных защит ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ-2 - Садовая - 1,2,3,4 (ДФЗ+СЗ);
• замену внешних кабельных связей между существующими и реконструируемыми устройствами РЗА, СОПТ, а также прокладку новых между существующим, реконструируемым и проектируемым оборудованием.
• модернизацию существующего оборудования РЗА в объеме данной работы.
Цель бакалаврской работы заключается в повышении надежности функционирования линий электропередач 110 кВ ПС Садовая и снижение негативных последствий возможных аварийных ситуаций на ЛЭП.
Для достижения поставленной в данной бакалаврской работе цели в работе будут решены следующие задачи:
• произведен расчет характеристик ТТ с учетом изменений, вызываемых процессом насыщения при КЗ;
• определены технические решения по оборудованию РЗА и регистратору аварийных событий;
• произведен расчет системы оперативного постоянного тока на подстанции.
Купить

Целью бакалаврской работы было повышении надежности функционирования линий электропередач 110 кВ ПС Садовая и снижение негативных последствий возможных аварийных ситуаций на ЛЭП.
Для достижения поставленной в данной бакалаврской работе цели в работе были решены следующие задачи:
• произведен расчет характеристик ТТ с учетом изменений,
вызываемых процессом насыщения при КЗ;
• определены технические решения по оборудованию РЗА и
регистратору аварийных событий;
• произведен расчет системы оперативного постоянного тока на подстанции.
Расчет времени до насыщения ТТ (существующих) показал, что для всех устанавливаемых защит в составе проектируемых шкафов ДФЗ+СЗ (ДФЗ, ДЗ, ТНЗНП) ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ-2 - Садовая 1,2,3,4 для максимальных токов короткого замыкания не обеспечивается их корректная работа в режиме, когда остаточное намагничивание сердечников ТТ максимально.
Необходима установка новых ТТ. Вновь устанавливаемые ТТ выбираются с классном точности 10PR.
Расчет времени до насыщения ТТ (проектируемых) показал, что для всех устанавливаемых защит в составе шкафов проектируемых шкафов ДФЗ+СЗ (ДФЗ, ДЗ, ТНЗНП) ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ-2 - Садовая 1,2,3,4 для максимальных токов короткого замыкания обеспечивается их корректная работа.
При переводе проектируемых шкафов ДФЗ+СЗ (ДФЗ, ДЗ, ТНЗНП) ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ-2 - Садовая 1,2,3,4 на ОВМ 110 кВ возможна некорректная их работа. При наличии остаточной намагниченности сердечника время до насыщения ТТ составляет 4,12 мс при трехфазном КЗ и 3,78 мс при однофазном КЗ, что при неблагоприятной ситуации ведет к рискам неправильной работы защит. Для ДФЗ (согласно ЭКРА.650323.085 Д) существуют риски неселективного срабатывания защит при КЗ вне защищаемой зоны и замедления при близком КЗ в зоне действия. Для ТНЗНП и ДЗ существуют риски замедления работы защиты и отключения КЗ с выдержкой времени второй ступени. После проведения общих для данного случая мероприятий (увеличение сечения проводников контрольных кабелей для цепей тока) было выявлено, что они не приводят к существенному улучшению ситуации. В связи с этим при ближайшей реконструкции необходима замена ТТ в ячейке ОВМ 110 кВ на новые с характеристиками, обеспечивающими правильную работу устройств РЗА. Сечение контрольных кабелей токовых цепей необходимо принять 4 мм2. Сечение контрольных кабелей токовых цепей в схеме перевода необходимо принять 12 мм2.
Проектируемые устройства РЗА должны быть выполнены с использованием микропроцессорной техники. Выбран шкаф
дифференциально-фазной защиты ЛЭП 110 - 220 кВ с комплектом
ступенчатых защит ШЭТ 220.02-0.
Дистанционные защиты должны иметь автоматическую блокировку ступеней, которые могут неправильно работать при качаниях в энергосистеме.
Резервные защиты ЛЭП должны иметь в своем составе функцию ненаправленной токовой защиты от всех видов КЗ, вводимую автоматически при срабатывании БНН при отсутствии возможности селективной и чувствительной защиты данной ЛЭП другими устройствами РЗА, выполняющими функцию ближнего резервирования.
Функции телеотключения и телеускорения в проектируемых шкафах ДФЗ + СЗ со стороны Ижевской ТЭЦ-2 не предусматриваются, на основании этого в проектируемых в данной работе шкафах эти функции выводятся в резерв.
В качестве полукомплектов основных защит ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ- 2 - Садовая I (II, III, IV) цепь со стороны Ижевской ТЭЦ-2 предусматривается использование шкафов типа ШЭ2607 083 производства ООО НИИ «ЭКРА», следовательно, на стороне ПС 220 кВ Садовая также должны быть установлены шкафы, обеспечивающие функциональную совместимость комплектов основных защит ВЛ 110 кВ.
Основные функции, необходимые для реализации в МП ИЭУ в составе шкафа ДФЗ+СЗ ВЛ 110 кВ Ижевская ТЭЦ-2 - Садовая-1,2,3,4: ДФЗ,
трехступенчатая ДЗ, пятиступенчатая ТНЗНП, МФТО, аварийная МТЗ, ПО УРОВ, БНН, ОУ, АУ, РАС.
В работе разработаны основные решения в части существующих и проектируемых устройств РЗА, а также УРОВ 110 кВ. Рассмотрена организация схемы перевода защиты на ОВМ 110 кВ.
Определены решения по организации токовых цепей и цепей напряжения, а также решения в части РАС.
Выполнен расчет нагрузок от вновь устанавливаемых терминалов, получающих питание от панели управления в системе СОПТ, суммарный дополнительный ток составил 4,4 А.
Составлены расчетная схема и схема замещения СОПТ для расчета токов КЗ. Определены сопротивления входящих в нее элементов и произведены расчеты металлического и дугового токов КЗ в трех точках.
Проводники в системе СОПТ проверены по условию длительного протекания тока, по термической стойкости и невозгораемости кабеля.
Выбор автоматических выключателей в ПУ выполнялся выбором номинального тока и защитной характеристики АВ. Предварительно выбранные автоматические выключатели были проверены на чувствительность к токам дугового КЗ на зажимах ЭП и резервирования АВ на вводе.
Также выбранные автоматические выключатели были проверены на падение напряжения на АБ в момент короткого замыкания.
Купить