Лзш защита что это
Лзш защита что это
6.19. Логическая защита шин (ЛЗШ)
Назначение: Общесекционная защита, обеспечивающая отключение вводного
выключателя с меньшей выдержкой времени срабатывания при замыкании на секции шин.
Применяется для МКЗП, обслуживающих вводные выключатели распределительных устройств.
Алгоритм ЛЗШ применяется в распределительных устройствах для анализа места возникновения замыкания — на шинах либо на отходящей линии — и, соответственно, быстрого отключения вводного выключателя при замыкании на шинах.
Алгоритм ЛЗШ работает с сигналом «Пуск МТЗ», сформированным собственным блоком МКЗП, а также сигналами «Пуск МТЗ» блоков МКЗП устройств секции шин (далее -«Пуск МТЗ сш»). Внимание — для корректной работы алгоритма сигналы «Пуск МТЗ» должны быть настроены на срабатывание от первой ступени МТЗ.
При возникновении сигнала «Пуск МТЗ» собственного блока и отсутствии сигналов «Пуск МТЗ сш» (т.е. возникновении КЗ на шинах, а не отходящей линии), после выдержки времени, задаваемой временной уставкой, формируется «Сраб. ЛЗШ» на отключение и блокировку включения выключателя и сигнализацию. На индикаторе блока выводится сообщение «СРАБОТАЛА ЗАЩИТА Срабат.ЛЗШ», на лицевой панели мигают светодиоды «ОТКЛ» и «АВАРИЯ». Вводится блокировка последующего включения выключателя, которая потом выводится нажатием кнопки «СБРОС». Формируется аварийный протокол «Срабат.ЛЗШ».
При замыкании на отходящем присоединении срабатывание ЛЗШ блокируется сигналом «Пуск МТЗсш».
Пример работы ЛЗШ показан на рисунке. На верхних графиках показаны токи вводного (сверху, зеленым) и отходящего (снизу, красным) распределительных устройств. Ниже показаны сигналы «Пуск МТЗ» отходящего РУ (СШ), «Пуск МТЗ» вводного РУ (в приведенных примерах сигналы «Пуск МТЗ» настроены на работу от МТ31), а также сигнал срабатывания ЛЗШ.
На графиках в левой части показаны процессы при замыкании на отходящей линии. При этом ток распределительных устройств возрастает — и для РУ-ОТ, и для РУ-В становится выше уставки МТ31, алгоритмы «Пуск МТЗ» срабатывают, формируя соответствующие сигналы. Алгоритм ЛЗШ, получая оба сигнала, не срабатывает. Аварийный процесс прекращается после отключения отходящей линии собственной защитой МТ31. При этом РУ-В остается включенным, поскольку временная уставка МТ31 РУ-В, выставленная из соображений селективности работы защит, больше, чем уставка МТ31 РУ-ОТ.
На графиках в правой части показаны процессы при замыкании на шинах распределительного устройства (между РУ-В и РУ-ОТ). При этом ток РУ-В возрастает выше уставки МТ31, формируется сигнал «Пуск МТЗ». Ток РУ-ОТ остается ниже уставки МТЗ, поэтому сигнал «Пуск МТЗ сш» не формируется. Наличие сигнала «Пуск МТЗ» при отсутствии «Пуск МТЗ сш» — условие запуска алгоритма ЛЗШ. Поскольку в течение выдержки времени Тср ЛЗШ — временной уставки алгоритма — сигналы не изменились — ток вводного шкафа не упал ниже уставки, а отходящих линий — не вырос, происходит отключение РУ-В по ЛЗШ.
При этом следует обратить внимание, что, если алгоритм ЛЗШ выведен, отключение произойдет только по истечении уставки МТ31 РУ-В, как показано на верхнем графике.
Для корректной работы алгоритма «Пуск МТЗ» должен быть введен и настроен на срабатывание от МТЗ 1.
Уставка Т — независимая выдержка времени, выбирается нулевой, либо с небольшой задержкой для отстройки от помех и случайных срабатываний. Но в любом случае должна быть ниже уставки срабатывания МТ31
МТЗсш1/МТЗсшО — сервисная уставка, для корректной работы алгоритма должна быть установлена в положение МТЗсшО
Ввод/вывод защиты производится программным переключателем «введен/выведен».
Принцип действия различных устройств дуговой защиты
Лекция 11. Дуговая защита. Логическая защита шин (ЛЗШ). Продольная и поперечная дифференциальная защита параллельных линий
1. Назначение дуговой защиты
Принцип действия различных устройств дуговой защиты
Устройства дуговой защиты
4. Рекомендации при монтаже дуговой защиты
5.Логическая защита шин (ЛЗШ).
6. Особенности устройства АПВ линий
7. Ускорение МТЗ при включении выключателя
8. Продольная дифференциальная защита линий
9. Поперечная дифференциальная защита параллельных линий
Назначение дуговой защиты
Комплектные распределительные устройства напряжением 6-10-35 кВ внутренней и наружной установки, являются одним из наиболее массовых элементов подстанций распределительных электрических сетей и станций, основным достоинством которых являются малые габаритные размеры, высокая степень готовности к монтажу и наладке. Ограниченное время отключения КРУ(Н) при внутренних КЗ через электрическую дугу не должно превышать 1 с, что связано с их малыми габаритными размерами. Данная проблема усугубляется тем, что КРУ, введенные в эксплуатацию в прошлом столетии, как правило, не оснащены полноценной быстродействующей защитой от дуговых КЗ.
При возникновении дугового перекрытия происходит прожигание металла стенок ячеек и перенос повреждения в соседние ячейки. Кроме того, при относительной герметичности современных ячеек и отсутствии разгрузочных клапанов внутреннее избыточное давление при КЗ не только разрушает аппараты, но и значительно деформирует корпус ячейки, что приводит и к механическому разрушению ячейки и ее элементов.
Последствия дугового (КЗ) в распределительных устройствах среднего напряжения могут быть очень тяжелыми. Дуговой разряд способен вывести из строя дорогое оборудование и вызвать продолжительные и дорогостоящие простои. Кроме того, электрическая дуга может нанести тяжелые травмы персоналу.
Причинами возникновения дуги могут быть: повреждение и старение изоляции, неисправность оборудования, неправильные соединения шин или кабелей, перенапряжения, коррозия, загрязнение, влага, ферромагнитный резонанс измерительных трансформаторов. К КЗ через дугу могут также приводить ошибки персонала. Воздействие большинства этих факторов можно предотвратить надлежащим техническим обслуживанием.
При обнаружении и минимизации последствий дугового разряда ключевым фактором является время. Дуговой разряд в течение 500 мс способен значительно повредить изоляцию и, таким образом, за 500 мс ячейка полностью выгорает. При длительности дугового разряда менее 100 мс повреждения часто имеют меньший масштаб, а если дуга устраняется меньше чем за 35 мс, повреждения почти незаметны.
Наибольшие разрушения ячеек КРУ происходят в результате дуговых замыканий в самих ячейках или на сборных шинах. Для предотвращения разрушения ячеек необходимо использовать один из вариантов построения дуговой защиты. С выходом 15-го издания ПТЭ применение быстродействующей дуговой защиты является обязательным в КРУ 6-10 кВ. (§5.4.19).
Существуют два основных вида дуговых защит:
— механическая дуговая защита настраивается на увеличение давления внутри объема ячейки в результате горения дуги – клапан, рамка .
— электронная дуговая защита настраивается на световой поток, появляющийся в момент возникновения дугового замыкания – фототиристор, фотодиод, оптоволокно (ВОД)).
Для исключения ложных срабатываний дуговая защита должна быть выполнена с контролем тока КЗ (пуск МТЗ) или снижения напряжения (пуск ЗМН).
Принцип действия различных устройств дуговой защиты
Реле защиты от дуги — это устройство, используемое для уменьшения повреждения оборудования и увеличения безопасности персонала. Устройство дуговой защиты обнаруживает дугу в распределительном устройстве. При обнаружении повреждения реле дуговой защиты отключает выключатель. Устройство дуговой защиты работает намного быстрее обычных систем защиты (МТЗ, ТО и т.д.).
Дуговая защита с помощью дугоуловителей и клапанов разгрузки.Для защиты отсека сборных шин по торцам секции КРУ устанавливаются дугоуловители (ДУ). При однорядном размещении двух секций КРУ дугоуловители устанавливаются между секциями. При возникновении в отсеке сборных шин шкафа дуга перемещается (не оставляя никаких следов) по сборным шинам в сторону от источника питания. Добравшись до торцевого шкафа секции, дуга попадает в дугоуловитель. На крыше ДУ установлен разгрузочный клапан с концевым выключателем. Клапан под действием избыточного давления газов, образующихся при горении электрической дуги, отбрасывается, – срабатывает концевой выключатель, выдавая сигнал на отключение вводного выключателя. Однако для дуговой защиты использование клапана в ячейке значительно ухудшает ее надежность. Клапанная дуговая защита как механическое устройство реагирует не на дугу, а на последствия дуги, и будет работать при достижении давления газов, достаточного для срабатывания, поэтому имеет определенные недостатки: недостаточную чувствительность и значительное время срабатывания.
Дуговая защита на фототиристорах. На секции КРУ фототиристоры дуговой защиты устанавливаются по два на одном кронштейне в линейном (кабельном) отсеке, в отсеке выключателя (трансформатора напряжения и т.д.) и в отсеке сборных шин в зависимости от применяемой конструкции КРУ. Фототиристор — это тиристор, перевод которого в состояние с высокой проводимостью осуществляется световым воздействием.
Для управления фототиристором пригодны следующие источники излучения – электрические лампы накаливания, импульсные газоразрядные лампы, светодиоды, квантовые генераторы и др.
Фототиристоры устанавливаются таким образом, чтобы им просматривался защищаемый отсек. Действие фототиристоров различных отсеков, кроме отсека сборных шин, осуществляется на отключение собственного выключателя.
Для защиты отсека сборных шин фототиристоры устанавливаются, начиная со второго шкафа, далее через два шкафа на третьем. При возникновении КЗ в отсеке сборных шин фототиристоры по шинкам дуговой защиты подают сигнал на отключение вводного или секционного выключателя. Все фототиристоры подключаются к шинкам дуговой защиты параллельно.
Защита на основе волоконно-оптических датчиков Волоконно-оптические датчики (ВОД), установленные в отсеках высоковольтных шкафов и имеющие практически круговую диаграмму направленности, фиксируют световую вспышку от электрической дуги и передают ее по оптическому волокну в блок детектирования света устройства. При этом, устройство дуговой защиты формирует сигнал на отключение высокого напряжения от распредустройства, тем самым, защищая оборудование от разрушения.
Устройства дуговой защиты
Устройство быстродействующей селективной дуговой защиты БССД3-01/02, выпускаемое ЗАО «Промэлектроника» г. Саратов.
При появлении дуги в КРУ(Н), в зависимости от ее места возникновения, БССДЗ-01/02 без выдержки времени выдает сигналы на отключение линейной ячейки (селективное отключение), секции или трансформатора с высокой стороны. После факта отключения устройством БССДЗ-01/02 секции эксплуатационный персонал имеет возможность определить место возникновения дуги и, после осмотра и устранения причин возникновения дугового замыкания, ввести БССДЗ-01/02 вновь в работу.
Устройства дуговой защиты семейства ОВОД
Применение ОВОД-М устанавливается в релейных отсеках КРУ и КРУН или в любом месте помещения для КРУ. Максимальное расстояние от места установки устройства до защищаемой секции (ячейки или отсека) определяется длиной оптического кабеля ВОД и может достигать многих сотен метров.
Функциональные и эксплуатационные возможности дуговой защиты ОВОД-М:
1. автоматический контроль работоспособности оптоэлектронного тракта;
2. выдача команд на отключение выключателей трех ступеней силовых электрических цепей;
3. определение отсека ячейки КРУ, в котором возникла электрическая дуга;
4. одновременная защита двух секций;
5. минимум затрат при быстром монтаже устройства без изменений в конструкции ячеек КРУ.
Устройства дуговой защиты «ДУГА-МТ»
— распределительные устройства напряжением 6-35 кВ;
— ячейки КРУ, КРУН, КСО;
— комплектные трансформаторные подстанции КТП, КТПСН, и т.п.
— защита обслуживающего персонала от травм и повреждений вызванных открытой электрической дугой;
— минимизация или исключение разрушений в ячейках и секциях РУ;
— сокращение времени обнаружения и ликвидации последствий дугового замыкания;
— снижение затрат, связанных с нарушением электроснабжения.
Устройство «ДУГА-МТ» содержит:
— центральный блок «ДУГА-БЦ»;
— волоконно-оптические (ВОД) или фототиристорные (ФТД) датчики дуговых замыканий.
Устройство «ДУГА-МТ» обеспечивает селективное отключение выключателей вводов РУ; выключателей силовых трансформаторов; секционных выключателей и выключателей отходящих присоединений РУ.
Схемы от дуговых замыканий выполнены:
• с блокировкой по току,
• с блокировкой по напряжению,
• с блокировкой по току и по напряжению, что исключает ложную работу защиты.
Реле дуговой защиты ABB REA10. Оптоволоконная дуговая защита надежно не срабатывает при попадании прямых лучей солнечного света или при зажигании ламп накаливания мощностью 60 вт на расстоянии далее 10 мм.
Оптоволоконная дуговая защита в отличие от своих аналогов (КДЗ, ФДЗ, оптической защиты фирмы ABB), сохраняет работоспособность при потере напряжения питания в течение 0,5 с.
• Оптоволоконный датчик, петлевой или радиальный, или линзовый датчик для обнаружения электрической дуги
• Два быстродействующих полупроводниковых отключающих контакта
• Срабатывание по факту наличия только светового сигнала или в сочетании с быстродействующей регулируемой функцией максимального тока с возможностью измерения токов трёх фаз или тока двух фаз и нейтрали.
Объявления
Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал
Чем отличается ЛЗШ 35кВ(логическая защита шин) от ДЗШ35кВ(дф защ шин)?
Советы бывалого релейщика → Студенческий Раздел → Чем отличается ЛЗШ 35кВ(логическая защита шин) от ДЗШ35кВ(дф защ шин)?
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
Сообщений 6
1 Тема от Saimon 2011-05-29 16:04:06
- Saimon
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-05-29
- Сообщений: 15
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Тема: Чем отличается ЛЗШ 35кВ(логическая защита шин) от ДЗШ35кВ(дф защ шин)?
Всем добрый вечер я начинающий дежурный ПС и немогу у нашего релейщика добится ответов(только и слышу уже неделю «Сейчас схему посмотрю и отвечу»), а если вы мне ответите то буду очень признателен. я допустим понимаю что эти защиты выполняют одну функцию но отличие пока не знаю.
2 Ответ от grsl 2011-05-29 17:23:47
- grsl
- Администратор
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 6,122
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Чем отличается ЛЗШ 35кВ(логическая защита шин) от ДЗШ35кВ(дф защ шин)?
Коллега, вы задав вопрос, сами и ответили на него.
ЛЗШ, логическая, т.е. построена на логике, если вводное реле чувствует КЗ, а отходные фидеры нет, то КЗ на шинах
ДЗШ диферинциальная, т.е. аналоговая, если сумма входящих токов не равна сумме выходящих, то КЗ на шинах.
Схемное решение абсолютно различно.
3 Ответ от evdbor 2011-05-29 18:16:57
- evdbor
- Модератор
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 1,714
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Чем отличается ЛЗШ 35кВ(логическая защита шин) от ДЗШ35кВ(дф защ шин)?
При коротком замыкании на отходящей линии пускаются защиты линии и ввода. Защита линии блокирует быстродействующую ступень защиты ввода. В случае успешного отключения линии ввод остается включенным. Если линия не отключилась, то ввод отключится с выдержкой времени (дальнее резервирование). При КЗ на шинах не будет блокирующего сигнала, и ввод отключится без выдержки времени.
При наличии подпитки от отходящих линий (синхронные двигатели, малая генерация и т.д.) при КЗ на шинах будет формироваться блокирующий сигнал который не даст сработать быстродействующей ступени МТЗ ввода. В этом случае требуется направленная ЛЗШ со своими недостатками или ДЗШ.
ДЗШ реагирует на сумму токов всех присоединений системы шин. При внешнем КЗ сумма этих токов будет близка к нулю, и защита работать не будет. При КЗ на шинах сумма токов не равна нулю и ДЗШ сработает.
Относительно принципов выполнения ЛЗШ см. сайт коллеги doro
http://rzdoro.narod.ru/cons_10_4_3_1.htm
+ тема нашего форума с многочисленными ссылками
ЛЗШ
На том же сайте см. РЗА для оперативного персонала
http://rzdoro.narod.ru/op0.htm
PS. Пока стучал по клавишам коллега grsl уже ответил
4 Ответ от Никита Любимов 2011-05-29 19:31:01
- Никита Любимов
- Коллекционер реле
- Неактивен
- Откуда: Санкт-Петербург, Колпино
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 2,882
- Репутация : [ 15 | 0 ]
Re: Чем отличается ЛЗШ 35кВ(логическая защита шин) от ДЗШ35кВ(дф защ шин)?
Санкт-Петербургским центром подготовки кадров энергетики в 2005 году было выпущено учебное пособие.
Релейная защита энергосистем для оперативного персонала. Автор: К.В. Елецкий
Думаю, для Вас будет полезен этот документа, все очень хорошо расписано, и именно для оперативников, без залезания в глубину.
Елецкий К.В. Релейная защита энергосистем для оперативного персонала, 2006 г. 36 c..pdf 539.63 Кб, 69 скачиваний с 2011-05-29
You don’t have the permssions to download the attachments of this post.
Принцип работы лзш
Логическая защита шин (ЛЗШ): принцип действия, схема, реализация, видео
Логическая защита шин в настоящее время входит в состав практически любого микропроцессорного терминала РЗА. Ее задача – отключить короткое замыкание на шинах РУ за минимально возможное время, ограничивающееся только собственным временем срабатывания электронной части терминала. Обычно это от 0,1 до 0,15 с.
Почему именно ЛЗШ является наиболее эффективной защитой для этой части РУ?
Первый вариант – применение дифференциальной защиты. Для ее реализации потребуются дополнительные обмотки трансформаторов тока на всех присоединениях секции. Их нужно соединить с дифференциальным реле, задача которого – в момент КЗ сложить токи, входящие на шины от фидеров питания и токи на отходящих присоединениях. В случае превышение током небаланса величины уставки реле дает команду на отключение.
Система получается очень сложной, но со сложностью падает ее надежность.
К тому же трансформаторы тока с дополнительными обмотками дороже. Накладываются ограничения по проверкам РЗА присоединений: при случайной подаче тестового тока на него защита сработает ложно.
Вариант с использованием неполной дифференциальной защитой шин тоже не является достаточно эффективным.
Он отличается от предыдущего тем, что используются трансформаторы тока только питающих линий и мощных потребителей. Но его применение, ко всему прочему, сильно ограничено.
Следующая возможность защитить шины – МТЗ питающих линий. В принципе, его и выполняют в подавляющем большинстве случаев. Но у этого вида защиты есть существенный недостаток. Для отстройки МТЗ от коротких замыканий на отходящих присоединениях ее выдержка времени должна быть больше, чем у МТЗ потребителей. На практике это 1 – 3 секунды.
С увеличением тока КЗ каждая секунда его действия становится фатальной для электрооборудования. Чем дольше горит дуга, тем больше разрушений она приносит.
Из чего состоит ЛЗШ
Элементы логической защиты шин не сосредоточены в одном месте. Это система, объединяющая терминалы защит питающих и отходящих линий.
Отходящие линии при запуске собственных защит (обычно – МТЗ), формируют сигнал блокировки ЛЗШ. Для этого на каждом из них выделяется по одному дискретному выходу. Сигналы от всех отходящих линий секции поступают на дискретные входы терминалов фидеров питания. Для передачи используется система шин питания и управления, входящая в состав любого современного распределительного устройства. На этом, собственно, вся конструктивная часть и заканчивается. Остается выставить правильные настройки ЛЗШ на всех терминалах, задать назначение дискретных входов и выходов.
Терминалы секционных выключателей получают сигнал блокировки ЛЗШ от присоединений обоих секций, которые они соединяют. Для этого используются разные дискретные входы.
Схемы организации ЛЗШ
Поведение ЛЗШ при внешнем КЗ
При внешнем коротком замыкании запускается МТЗ присоединения, на котором оно произошло. Естественно, отключение произойдет по истечении выдержки по времени, предусмотренной для данного тока замыкания. Сигнал блокировки поступит на терминалы фидеров, питающих секцию.
На этих терминалах запустится ЛЗШ. Появление сигнала блокировки приведет к тому, что ЛЗШ на терминалах питающих линий остановится, и отключения не произойдет.
В случае отказа МТЗ отходящей линии короткое замыкание будет устранено МТЗ питающего фидера или УРОВ. За отказ ЛЗШ не отвечает.
Работа ЛЗШ при КЗ на шинах
Если короткое замыкание произошло на шинах РУ, сигнала блокировки от отходящих линий не поступит, так как ток КЗ через них не проходит. Запуск МТЗ питающих шины линий при отсутствии сигнала блокировки приведет к мгновенному действию ЛЗШ на отключение присоединений. Причем отключатся независимо друг от друга все выключатели, через которые в данный момент осуществляется питание. Если помимо ввода включен секционный выключатель, то ЛЗШ сработает и на нем.
Защита носит название логической именно потому, что ее работа связано с анализом места КЗ в системе: если ни один терминал отходящей линии не видит замыкание, значит – оно на шинах.
Зона, охваченная защитой, ограничивается местами установки трансформаторов тока всех присоединений секции. В этом она похожа на дифференциальную защиту шин, реализованную классическим образом. При срабатывании ЛЗШ формируется сигнал запрета АВР на поврежденную секцию.
Надежность ЛЗШ
В отличие от других защит, ЛЗШ редко срабатывает при проверках РЗА персоналом электролабораторий. При работе на отходящих присоединениях сигнал блокировки, хоть и поступает на входы терминалов линий питания, но вреда не приносит. Возможен только отказ в работе при совпадении фактора наличия проверочного тока на отходящем фидере и реальном КЗ на шинах, но вероятность такого казуса невелика.
При проверке РЗА питающей линии тем более ничего не произойдет. Если на шины приходит питание через секционный выключатель или другую линию питания, то их логические защиты работают независимо от проверяемой линии питания, достучаться до них оттуда нереально.
Этим ЛЗШ выгодно отличается от дифференциальных защит, работая в зоне действия которых можно ошибочно устроить масштабную техногенную аварию.
Отказы в работе ЛЗШ связаны, в основном, с короткими замыканиями на выводах трансформаторов тока. Дифференциальные защиты шин определяют КЗ на них с помощью реле, установленных в каждой фазе. Любое из реле, сработав, даст команду на отключение. В случае же с ЛЗШ наоборот: если через трансформатор тока любой из фаз отходящего фидера пойдет ток КЗ, сформируется сигнал блокировки.
Поэтому, если при КЗ в комплектной ячейке дуга перескочит за выводы трансформатора, произойдет отказ ЛЗШ. И замыкание будет устранено только с выдержкой времени МТЗ питающего фидера.
На рисунке 1 приведена простейшая схема логической защиты шин в комплексе с МТЗ на вводе 10 кВ.
При КЗ на шинах или на отходящей линии пускается защита на вводе от питающего трансформатора (срабатывает реле KA).
МТЗ на вводе отстроена по времени от защит отходящих линий и действует на отключение выключателя в двух случаях:
— отказе защит или выключателя отходящей линии;
— коротком замыкании на сборных шинах.
Рисунок 1. Схема логической защиты шин
При коротком замыкании на любой отходящей линии (КЛ1 – КЛn) срабатывает токовое реле KA1 в ее схеме и токовое реле KA в схеме ввода. Контактами KA1 блокируется действие защиты на реле KL.
При КЗ на шинах срабатывает реле KA в схеме ввода и нет срабатывания ни одного из реле KA1 в схемах отходящих линий. Реле KL срабатывает и действует на отключение выключателя ввода с запретом АПВ.
Схема достаточно простая, но имеет ряд недостатков:
1. При выводе в проверку защиты любого присоединения разрывается вся цепь, защита выводится из работы.
2. Большое количество последовательно соединенных элементов снижает надежность схемы в целом. Нарушение контакта в любом токовом реле или в соединительных проводах приводит к отказу защиты.
Более удобна и надежна схема, приведенная на следующем рисунке. Токовые реле всех отходящих линий соединены параллельно. Для исключения случайного срабатывания защиты при проверках РЗА присоединений включается последовательно с контактами собственных выключателей. В данном случае реле KL выступает в роли блокирующего.
Рисунок 2. Схема логической защиты шин
Недостатки ЛЗШ
На подстанциях с мощными синхронными электродвигателями (СД) или генераторами логическая защита шин не применяется из-за возможности ложных срабатываний при внешних КЗ в питающей сети, когда через ввод проходит ток подпитки от СД или генераторов.
ЛЗШ – логическая защита шин: схемы, принцип действия, назначение, реализация
Определение логической защиты шин
Логическая защита шин в настоящее время входит в состав практически любого микропроцессорного терминала РЗА. Ее задача – отключить короткое замыкание на шинах РУ за минимально возможное время, ограничивающееся только собственным временем срабатывания электронной части терминала. Обычно это от 0,1 до 0,15 с.
Почему именно ЛЗШ является наиболее эффективной защитой для этой части РУ? Рассмотрим возможные варианты ликвидации КЗ на шинах.
К тому же трансформаторы тока с дополнительными обмотками дороже. Накладываются ограничения по проверкам РЗА присоединений: при случайной подаче тестового тока на него защита сработает ложно.
Вариант с использованием неполной дифференциальной защитой шин тоже не является достаточно эффективным.
Он отличается от предыдущего тем, что используются трансформаторы тока только питающих линий и мощных потребителей. Но его применение, ко всему прочему, сильно ограничено.
С увеличением тока КЗ каждая секунда его действия становится фатальной для электрооборудования. Чем дольше горит дуга, тем больше разрушений она приносит.
Из чего состоит ЛЗШ
Элементы логической защиты шин не сосредоточены в одном месте. Это система, объединяющая терминалы защит питающих и отходящих линий.
Отходящие линии при запуске собственных защит (обычно – МТЗ), формируют сигнал блокировки ЛЗШ. Для этого на каждом из них выделяется по одному дискретному выходу. Сигналы от всех отходящих линий секции поступают на дискретные входы терминалов фидеров питания. Для передачи используется система шин питания и управления, входящая в состав любого современного распределительного устройства. На этом, собственно, вся конструктивная часть и заканчивается. Остается выставить правильные настройки ЛЗШ на всех терминалах, задать назначение дискретных входов и выходов.
Терминалы секционных выключателей получают сигнал блокировки ЛЗШ от присоединений обоих секций, которые они соединяют. Для этого используются разные дискретные входы.
Схемы ЛЗШ
Работа ЛЗШ при внешнем КЗ
При внешнем коротком замыкании запускается МТЗ присоединения, на котором оно произошло. Естественно, отключение произойдет по истечении выдержки по времени, предусмотренной для данного тока замыкания.
Но, при наличии ЛЗШ, терминал выполнит еще одну задачу: выдаст сигнал ее блокировки.
Он поступит на терминалы фидеров, питающих секцию.
На этих терминалах, если произойдет срабатывание МТЗ, запустится ЛЗШ. Именно в них она настроена на отключение, на отходящих элементах оно не нужно, их задача – только передача сигнала о том, что КЗ находится в их зоне действия, и они готовы его ликвидировать.
В случае отказа МТЗ отходящей линии короткое замыкание будет устранено МТЗ питающего фидера или УРОВ. За отказ ЛЗШ не отвечает.
Работа ЛЗШ при КЗ на шинах
Если короткое замыкание произошло на шинах РУ, сигнала блокировки от отходящих линий не поступит, так как ток КЗ через них не проходит. Запуск МТЗ питающих шины линий при отсутствии сигнала блокировки приведет к мгновенному действию ЛЗШ на отключение присоединений. Причем отключатся независимо друг от друга все выключатели, через которые в данный момент осуществляется питание. Если помимо ввода включен секционный выключатель, то ЛЗШ сработает и на нем.
Защита носит название логической именно потому, что ее работа связано с анализом места КЗ в системе: если ни один терминал отходящей линии не видит замыкание, значит – оно на шинах.
Зона, охваченная защитой, ограничивается местами установки трансформаторов тока всех присоединений секции. В этом она похожа на дифференциальную защиту шин, реализованную классическим образом. При срабатывании ЛЗШ формируется сигнал запрета АВР на поврежденную секцию.
Надежность ЛЗШ
В отличие от других защит, ЛЗШ редко срабатывает при проверках РЗА персоналом электролабораторий. При работе на отходящих присоединениях сигнал блокировки, хоть и поступает на входы терминалов линий питания, но вреда не приносит. Возможен только отказ в работе при совпадении фактора наличия проверочного тока на отходящем фидере и реальном КЗ на шинах, но вероятность такого казуса невелика.
При проверке РЗА питающей линии тем более ничего не произойдет. Если на шины приходит питание через секционный выключатель или другую линию питания, то их логические защиты работают независимо от проверяемой линии питания, достучаться до них оттуда нереально.
Этим ЛЗШ выгодно отличается от дифференциальных защит, работая в зоне действия которых можно ошибочно устроить масштабную техногенную аварию.
Поэтому, если при КЗ в комплектной ячейке дуга перескочит за выводы трансформатора, произойдет отказ ЛЗШ. И замыкание будет устранено только с выдержкой времени МТЗ питающего фидера.
Схемы логической защиты шин
В этой статье речь пойдет о схемах выполнения логической защиты шин (далее — ЛЗШ) в КРУ 6(10) кВ на постоянном оперативном токе. Схема ЛЗШ может быть построена по схеме параллельного и последовательного соединения контактов отходящих линий.
Рассмотрим схему логической защиты шин при последовательном соединении контактов (рис.2). Структурная схема КРУ 6(10) кВ представлена на рис.1.
Рис.1 — Структурная схема КРУ 6(10) кВ
Рис.2 – Цепи ЛЗШ по схеме последовательного соединения
Принцип работы ЛЗШ при схеме последовательного соединения довольно прост. При возникновении короткого замыкания на отходящих линиях, срабатывает их МТЗ, тем самым блокируя работу ЛЗШ. При коротком замыкании на сборных шинах МТЗ отходящих линий не запускаются, контакты замкнуты и запускают работу ЛЗШ. В это время с минимальной выдержкой времени отключается вводной (секционный) выключатель.
Данная схема имеет ряд недостатков, а именно: • при большом количестве последовательно соединенных контактов, снижается надежность работы ЛЗШ, при обрыве одного из проводов, ЛЗШ выходит из строя.
• усложняется вывод отходящей линии в ремонт, приходиться ставить перемычку вместе где используется контакт ЛЗШ, во избежание разрыва цепи ЛЗШ.
Рассмотрим теперь схему логической защиты шин при параллельном соединении контактов (рис.3).
Рис.3 – Цепи ЛЗШ по схеме параллельного соединения
Данная схема более надежна и в ней отсутствуют недостатки при последовательном соединении. Принцип ее работы такой же как и при последовательном соединении.
Логическая защита шин
Питающая энергетическая система являет собой очень сложную, многокомпонентную технологическую систему. Данная система предназначена для производства, распределения и потребления электроэнергии.
Схема электрического снабжения
Релейная защита
Отличительными особенностями работы энергосистем являются:
- Быстрота;
- Взаимосвязанность;
- Согласованность процедур производства, распределения и потребления электрической энергии.
Для управления всеми процессами в энергосистеме используются специальные средства автоматического управления. Все используемые устройства автоматики по своему предназначению и области применения подразделяются на два класса:
- Местная и системная технологическая автоматика;
- Местная и системная противоаварийная автоматика.
Предназначение системной технологической автоматики заключается в обеспечении нормальной работы аппаратуры, а именно:
- Запуск блоков турбина-генератор и включение в работу синхронных генераторов;
- Автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности на шинах электростанции;
- Автоматическое регулирование частоты и обеспечение режима заданной нагрузки электростанции;
- Оптимальное распределение электрической нагрузки между блоками;
- Регулирование напряжения в распределительной сети;
- Регулирование частоты и перетекания мощности.
Системная противоаварийная автоматика предназначена для предотвращения и наиболее эффективной ликвидации последствий аварий, а именно:
- Защита электрического оборудования от короткого замыкания и нестандартных способов работы;
- Самостоятельное включение после ликвидации неисправности;
- Самостоятельное включение резервного оборудования;
- Автоматическая разгрузка по частоте;
- Автоматическое устранение асинхронного режима;
- Самостоятельное предупреждение перебоев устойчивости.
Главную роль среди устройств аварийной аппаратуры занимает релейная защита, которая оценивает поведение электрической питающей системы и ее компонентов в режимах больших негативных влияний и резких скачков электрических характеристик.
Негативные реакции могут быть вызваны рядом факторов, а именно:
- Пробоем или замыканием изолирующих элементов линий электропередач ввиду грозовых воздействий или при их загрязнении;
- Разрывом проводов или грозозащитных заземлений из-за намерзания льда или больших колебаний;
- Механической деформацией опор, повреждением изоляторов, схлестыванием проводов;
- Некомпетентными действиями оперативного персонала;
- Заводским браком оборудования.
Основными задачами релейной защиты являются:
- Самостоятельное обнаружение неисправного элемента с последующей его изоляцией. Защитная система сообщает сигнал на срабатывание выключателей этого компонента, создавая приемлемые условия работы для нетронутой части энергетической системы;
- Самостоятельное обнаружение необычного режима работы с использованием мер для его исправления. Отклонение от привычного режима первостепенно вызывается разными перегрузками, отключение которых не обязательно. Разгрузив оборудование, защита сообщает этот сигнал ошибки оперативному персоналу.
Логическая защита шин
Схема логической защиты шин
Логическая защита шин является следствием модернизации релейной защиты. Основной областью применения лзш являются радиальные распределительные сети от 6 кВ до 35 кВ. Основными причинами использования защитной логики шин выступают малое время для отключения КЗ на шинах, а также ее дешевизна. Время срабатывания лзш составляет 0,1-0,15 с.
К преимуществам цифровой защиты шин перед другими устройствами относятся:
- По принципу работы дифференциальная защита подразумевает использование вспомогательных обмоток трансформаторов тока на всех стыковках секции, которые необходимо соединить с дифференциальным реле. Само реле при коротком замыкании складывает токи, приходящие на шины от фидеров питания, и токи отходящих присоединений и при дисбалансе дает сигнал на блокировку реле. В этом заключается сложность и недостаточная надежность оборудования;
- Для защиты шин широко используется максимальная токовая защита питающих линий. Согласно принципу действия данной защиты, время ее срабатывания составляет 1-3 секунды. За столь длительное время дуга тока при коротком замыкании принесет непоправимый урон оборудованию.
Логическая защита шин является неотъемлемой частью любого микропроцессорного терминала релейной защиты аппаратуры.
Среди всех используемых защит в энергетических системах лзш качественно отличается надежностью и быстродействием. Аппаратура логической защиты постепенно вытеснит электромеханическую элементную базу, что только положительно отразится на безопасности энергетических систем в целом.