Что такое дешунтирование в релейной защите

Проект РЗА

Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике

Дешунтирование снова в моде

Идея использовать энергию ТТ для отключения выключателя сегодня переживает ренессанс. Большинство производителей релейной защиты уже выпустило или выпустит в ближайшее время терминалы РЗА, работающие на переменном оперативном токе и имеющие в составе мощные реле (полупроводниковые или контактные), способные коммутировать токи в 150А и выше. И подобные терминалы пользуются большим спросом.

Сегодня поговорим почему так происходит и что вообще такое — схема дешунтирования катушек отключения?

Немного теории

Принцип ДШ прост — при срабатывании защиты, устройство РЗА, при помощи мощных контактов, вводит во вторичную цепь ТТ специальные электромагниты отключения, которые срабатывая, отключают выключатель.

Принцип дешунтирования на эл./мех. реле

Проще только схема с реле прямого действия, где измерительные катушки встроены в сам привод. Но в ней катушки отключения всегда «висят» на ТТ, увеличивая их погрешность, а при ДШ подключаются только после срабатывания защиты, когда решение на отключение уже принято. И если реле идет с самоподхватом выходного контакта отключения, как например, РП-361, то вам уже все равно какая там погрешность ТТ. Это большой плюс.

Вам также надо позаботиться о том, чтобы контакты были способны коммутировать наибольшие вторичные токи ТТ (для таких схем до 150А) и делали это без разрыва цепи потому, что иначе «все пропало».

Вот и все. Есть ток КЗ — реле срабатывает и этот ток отключает выключатель. Нет тока КЗ — значит и защите работать не нужно.

«А помнишь как все начиналось. »

Если эту статью читают матерые релейщики, то они наверняка подумают: «нет, блин, даже я не помню, когда все началось, а тебя тогда еще и в проекте не было!») И будут правы. Потому, что старше ДШ наверное только плавкие вставки. Но они вообще ровесники электротехники.

Реле максимального тока РТ-85 (корпус снят)

Самые популярные электромеханические реле способные дешунтировать катушки отключения были и есть РТ-85/95 и РП-341/361. Первые являются «вещью в себе», которая и измеряют и выполняют основную работу. Вторые просто исполнители, для работы им в связке нужны обычные измерительные реле, например, РТ-40.

Несмотря на то, что РТ-85 реализует принцип «одного окна» у него есть недостаток — малый коэффициент возврата для возможности удерживаться в сработанном состоянии, при уменьшении вторичного тока после дешунтирования. А это означает низкую чувствительность.

РП-341/361 лишены таких недостатков потому, что работают с подхватом.

Реле промежуточное РП-341

После электромеханики появились электронные реле со схемой дешунтирования. Например, реле РСТ-40/42. Здесь все тоже самое, что и РТ-85/95, только элементная база другая. Вроде как работать должно точнее, «кушать» по токовым цепям меньше и ДШ делается не при помощи контактов, а полупроводниковым бесконтактным реле.

Реле РСТ-40 (ООО «Реон-Техно»)

Дальше пошли микропроцессорные терминалы с функцией дешунтирования и, как не странно, именно их сейчас по типам больше, чем первых двух поколений. Почему так?

Ну во-первых, у нас в стране много производителей МП РЗА. Надо же им чем-то заниматься) Во-вторых, накладывает отпечаток система реконструкции и замены устаревшего оборудования, проводимая многими компаниями. «Получил в год денег на замену релейки на одной секции 6 кВ — крутись как хочешь. И вместо того, чтобы снести старую РПшку бульдозером, ты ее начинаешь «наряжать». Какой уж тут СОПТ, какие новые выключатели. Все должно быть дешево и сердито».

Менять старую электромеханику на новую — так себе вариант, хотя кто-то это делает. А вот поменять электромеханику на МП РЗА, да еще «баш на баш», без доп. расходов — это дело. «Инновации», «повышение наблюдаемости» объекта и все такое. Под это денег можно выбить побольше, так как уже не ремонт, а реконструкция.

Микропроцессор v.s. Новая электромеханика

У всех производителей по-разному, но, думаю, в целом электромеханика все же надежнее. Хотя бы потому, что ломаться там практически нечему. Ну и потому, что в большинстве терминалов последним звеном является также электромеханическое реле (пусть и более современное), а внутри корпуса еще много чего есть. Да еще и программная часть присутствует. Мда.. Прости терминал, но истина дороже)

Сюда я бы отнес сопротивление аналоговых каналов так, как они влияют на погрешность ТТ и точность в целом, и дискретность задания уставок. Ну здесь, несомненно, МП РЗА в разы лучше.

По идее электомеханика срабатывает быстрее, особенно при первом включении на КЗ, когда терминалу РЗА нужно еще «проснуться», зарядить внутренние источники и только потом отключать выключатель.

Однако, если принять во внимание бОльшие ступени селективности для электромеханики (0,7-0,8с против 0,25-0,3с у МП РЗА) и большую погрешность работы старых реле, то я отдаю победу терминалу. К тому же учтите, что «просыпается» современный терминал за время около 0,2-0,25 с и при первом включении действует ускорение МТЗ, чего в старых схемах я встречал не часто.

Орион-РТЗ (ООО «Радиус-Автоматика») — один из первых терминалов с функцией дешунтирования

Проще конечно настроить реле, чем терминал. Это факт. Не забывайте только, что и сама настройка реле будет не такой точной.

Ну, тут возможности равны. Оба «участника» получают питание от токовых цепей.

Надо отметить, что терминалы могут работать от тока нагрузки (3-4 А суммарно на фазах А и С), а следовательно, находятся в работе даже в нормальном режиме. К тому же в терминалах есть отдельный вход питания от ЩСН-0,4, что повышает живучесть системы РЗА в целом (ШУ у вас в ячейке есть всегда, для схемы управления). Пол балла за новые решения!

Терминалы имеют возможность встраиваться по цифровым каналам связи в системы АСУ и в них есть релейные выходы для Телемеханики.

Не спешите фыркать, мол, на фига на старой РПшке АСУ? Это ж сколько стоит и куда это ставить? Есть небольшие бюджетные шкафчики, которые вешаются на стенку в РУ и подключаются к GSM-модему. Осциллограммы вы, конечно, так вряд ли скачаете, но отправить дежурному SMS’ку с номером фидера и причиной отключения вполне можно. Тем более, что сотовая связь сейчас есть практически везде, где есть подстанции.

В общем у терминалов такая возможность есть, а у электромеханики нет. Поэтому плюсуем.

Прежде всего это дуговая защита, ЛЗШ и УРОВ. Все это гораздо легче сделать на терминалах, чем на реле.

Дуговую сейчас требуется по ПУЭ при новом строительстве и реконструкции. ЛЗШ резко уменьшит время отключения КЗ на шинах, а УРОВ может быть полезен при отказе выключателя фидера, что на старых подстанциях не редкость. Особенно это полезно при отсутствии дальнего резервирования вводом, КЗ, например, на стороне 0,4 кВ трансформатора. А иначе гореть этому трансу жарко и весело

Также есть вероятность установки в будущем нового выключателя в старую ячейку (еще один вид ретрофита), для которого нужно делать нормальную АУВ. Терминал РЗА сделает это с легкостью потому, что в нем есть входы/выходы и заложены соответствующие алгоритмы. А вот электромеханику вам нужно будет снова менять.

Не следует, однако, забывать о том, что для работы дискретных входов требуется стабилизированное напряжение, а следовательно, дополнительные блоки питания. Были попытки сделать терминалы с внутренним питанием входов, но широкого применения эта идея не нашла. А жаль.

ТОР-120 (ООО «Релематика») — минимальный ток надёжной работы по одной фазе 2,5 А

В некоторых компания нормативно запрещено применять при новом строительстве электромеханику или же согласовать такое решение будет сложно.

Если посмотреть на то, как и кем принимается решение на реконструкцию объекта, то становится понятно, что легче обосновать выделение средств на что-то новое, чем на ремонт старого. Особенно если разница в деньгах не большая, а на выходе получаются реальные преимущества.

Это не относится напрямую к технике, скорее к программам инвестиций и отчетам о работе начальников своим еще большим начальникам, но не учитывать этот факт нельзя. Здесь все новое имеет преимущество перед всем старым. Прогресс, как известно, не остановить)

Конечно терминалы занимают меньше места, чем комплект электромеханических реле. Однако, если рассматривать именно ретрофит старой подстанции, то это не играет особой роли. Ведь ячейки уже есть, и их габариты позволяют установить и реле и терминалы.

Правда, есть новые объекты, где устанавливают привода с ДШ потому, что СОПТ там ставить дорого. Вот здесь меньшие размеры терминалов играют решающую роль. Полбалла за компактность.

Итоговый счет: 6:3

В общем, получается, что терминал лучше новой электромеханики, если смотреть именно эти параметры и принять, что их важность одинакова. Абсолютно объективный хит-парад)

Ну, а с другой стороны, есть возможность вытащить старый комплект из электромеханических реле, поставить внутрь небольшую современную коробочку, подключить ее на те же цепи, выставить в ней те же уставки и, вуа-ля. У вас в хозяйстве уже микропроцессорные защиты. И не говорите, мне, что вы об этом не мечтали)

БМРЗ-50 (ООО НТЦ «Механотроника») — время старта, при включении на КЗ менее 0,2 с

Принцип дешунтирования — один из самых надежных способов обеспечить гарантированное отключение поврежденного присоединения и с приходом в этом сегмент современной цифровой техники, эта идея получила новую жизнь.

Понравилась статья? Поделитесь ей в соц. сетях, нажав на одну из кнопок ниже.

Источник

Объявления

Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал

Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров? (Страница 1 из 2)

Советы бывалого релейщика → Релейная защита среднего напряжения → Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений с 1 по 20 из 27

1 Тема от Ахметов Павел МТ 2014-05-12 08:14:33

Тема: Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

По сути вопрос по организации релейной защиты на переменном оперативном токе) Представим, что у нас есть терминал с питанием от токовых цепей, допустим Micom P124 и выключатель с возможностью установки электромагнитов отключения типа YAV и 2-х YAA.. как лучше организовать релейную защиту: с помощью двух реле дешунтирования типа РП-361(341) или с помощью конденсатора отключения допустим типа БК-403?

По поводу надежности схем дешунтирования:

и у РП-361 тоже была такая проблема с размыкающим контактом, об этом еще не слышал..
Да сколько уж раз было.

По поводу надежности схем с конденсаторами: тут отзывов не нашел, поэтому приведу свои домыслы.. допустим конденсатор зарядился от того, что есть напряжение на РП (на ТСНе), пошла в сети просадка по напряжению, кондеры начали разряжаться, а потом питание восстановилось, но при этом появилось КЗ в сети, как я понимаю отключать выключатель уже не чем будет, значит схема не предусматривает такой случай.. это минус

P.S.: По стоимости обе схемы почти одинаковы
P.S.S.: Если уже такое обсуждение было, то прошу прощение, ткните ссылкой:)

2 Ответ от SVG 2014-05-12 11:41:05

Re: Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

У них была версия с кондесатором в терминале, если не ошибаюсь

По стоимости обе схемы почти одинаковы

А если рассматривать выключатели с питанием блоков управления от токовых цепей (Таврида, например)?

3 Ответ от evdbor 2014-05-12 16:10:11

Re: Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

По поводу надежности схем с конденсаторами: тут отзывов не нашел, поэтому приведу свои домыслы..

В правильном направлении мыслите коллега, но хотелось уточнить. Конденсатор сохраняет заряд несколько минут. Этого времени достаточно, чтобы однократно отключить выключатель.
Конденсатор также успевает зарядиться за время бестоковой паузы АПВ.
Существенный недостаток отключения от предварительно заряженных конденсаторов следующий.
Конденсаторы будут разряжены при исчезновении напряжения собственных нужд, что ведет к отказу защит.
Возможен также отказ защит при подаче напряжения на ПС от длительно отключенной линии.
Схема с дешунтированием свободна от указанных выше недостатков. Надежность контактов реле дешунтирования пока не рассматривается.
Насколько помню, в релейных шкафах защиты трансформаторов ПС 35/6-10 кВ было предусмотрено комбинированное отключение от конденсаторов и дешунтированием.

А если рассматривать выключатели с питанием блоков управления от токовых цепей

Считаю это самый правильный вариант.
И еще надо установить комбинированный блок питания от цепей тока и напряжения для каждого терминала защиты.
Комбинированные блоки питания «Орион БПК», «Орион-БПМ» выпускает «Радиус-автоматика»
См. также обсуждения:
ШОТ на переменном токе
http://rzia.ru/topic540-dugovaya-zashch … on-dz.html

4 Ответ от anima 2014-05-12 16:49:34 (2014-05-12 16:55:08 отредактировано anima)

Re: Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

допустим конденсатор зарядился от того, что есть напряжение на РП (на ТСНе), пошла в сети просадка по напряжению, кондеры начали разряжаться, а потом питание восстановилось, но при этом появилось КЗ в сети, как я понимаю отключать выключатель уже не чем будет, значит схема не предусматривает такой случай.. это минус

5 Ответ от doro 2014-05-12 16:51:34

Re: Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

пошла в сети просадка по напряжению, кондеры начали разряжаться,

это вроде бы встречными диодами должно быть закрыто.
Схемы всякие нужны, схемы всякие важны, что давно подтверждено старыми типовыми проектными решениями.

6 Ответ от SVG 2014-05-12 16:56:59

Re: Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

7 Ответ от anima 2014-05-12 16:59:32

Re: Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

Вот это точно, просто Павел имел в виду отходящую линию 6-35 кВ. С защитами Т, АТ и др. серьёзных аппаратов их фирма ещё не работает.

8 Ответ от doro 2014-05-12 17:29:46

Re: Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

Да понятно. Но в исходном вопросе попробуй разберись, где здесь салат, а где редис. Как-то забываем за именем «терминал» назначение его: то ли защита линии, то ли защита трансформатора. Я не настолько хорошо знаком с аппаратурой MiCom, чтобы по имени терминала определить его назначение и место установки.

9 Ответ от Ахметов Павел МТ 2014-05-12 19:38:52 (2014-05-12 19:41:55 отредактировано Ахметов Павел МТ)

Re: Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

Конденсатор сохраняет заряд несколько минут. Этого времени достаточно, чтобы однократно отключить выключатель.
Конденсатор также успевает зарядиться за время бестоковой паузы АПВ.

Вы про АПВ наверное имеете ввиду, когда какое то присоединение от КЗ отключилось и питание оперативных цепей на время АПВ идет от ТСН до ввода..
Вся проблема в том, что как правило вопрос о дешунтировании или конденсаторах встает в сельских сетях, а там такая проблема как пропажа питания из-за того, что со стороны ввода что-то отказало, случается часто и почему то снова после подачи питания где нибудь земля появляется, которая сразу же переходит в КЗ.. был случай когда питания не было сутки и тогда по причине разряженных кондеров, как я понял, было отключение с головы

P.S.: я до того как устроиться в тех.поддержку в МТ, в сетях успел поработать, от которых как правило запитывались потребители в сельской местности и везде был переменный оперативный ток, но там считали что кондеры лучше.. хотя, только потому что в связке РТ-40 + РВМ-12 + РП-361 + РТВ-I, реле РВМ-12 было жутко ненадежным.. но все равно ставили везде поровну то и то 🙂

10 Ответ от Bogatikov 2014-05-12 19:59:48

Re: Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

Вы про АПВ наверное имеете ввиду

11 Ответ от Ахметов Павел МТ 2014-05-12 20:06:39

Re: Что лучше дешунтирование или отключение с помощью кондеров?

А если рассматривать выключатели с питанием блоков управления от токовых цепей
Считаю это самый правильный вариант.

2. Схема по стороне ВН ОД + КЗ. Короткозамыкатель еще как-то можно включить. А как отключить отделитель в бестоковую паузу?

В приводах ШПО есть возможность установки специального реле БРО, которое после того как короткозамыкатель «включился» подтягивалось и после пропажи тока срабатывало выбивая защелку привода ОД.. так что энергонезависимая замена кондеров есть, но с одной оговоркой что реле БРО в силу своей неудачной конструкции ломающихся рычагов было жутко ненадежным

Источник

МАКСИМАЛЬНЫЕ ТОКОВЫЕ ЗАЩИТЫ НА ПЕРЕМЕННОМ ОПЕРАТИВНОМ ТОКЕ

Требования к ТТ, питающим оперативные цепи. Источником переменного оперативного тока в схемах МТЗ обычно служат ТТ. Основным требованием, предъявляемым к ТТ, питающим оперативные цепи, является условие, чтобы их мощность STT была достаточна для покрытия мощности, потребляемой оперативной цепью Sо.ц, т.е. мощности, необходимой для срабатывания электромагнита отключения (ЭО) выключателя SЭО и элементов логической части РЗ Sл.ч:

(4.16)

Большую часть мощности Sо.ц составляет потребление ЭО выключателя. В зависимости от типа привода выключателя значение S0 ц при токе срабатывания ЭО колеблется от 30 до 1000 Вт. Эта мощность, как правило, превышает значение номинальной мощности ТТ (STT ном), при этом токовая погрешность ТТ ΔI выходит за пределы значений, допустимых для устройств РЗ. Поэтому в тех случаях, когда из-за большой нагрузки, создаваемой оперативными цепями, погрешность ΔI> 10%, для питания оперативных цепей выделяются отдельные ТТ, не связанные с измерительной частью РЗ. Мощность, отдаваемая ТТ STT = IвUв, имеет некоторое предельное значение. С учетом того, что вторичное напряжение ТТ Uв= IвZн, a вторичный ток Iв = Iп /kI – ΔI:

(4.17)

где Zн – сопротивление нагрузки оперативных цепей ТТ (см. §3.1). При некотором оптимальном значении Zн мощность STT достигает своего максимума. При дальнейшем увеличении Zн погрешность ΔI становится более 50%, значение резко уменьшается и STT начинает снижаться (рис.4.16). Таким образом, каждый ТТ имеет предельную мощность STT mах. Для отключения выключателей 110-220 кВ с механизмом отключения, требующим больших усилий, мощность ТТ оказывается недостаточной.

Схемы МТЗ на переменном оперативном токе. Схемы МТЗ с питанием оперативных цепей от источников переменного тока (см. §1.9) могут выполняться: с непосредственным питанием от ТТ по принципу дешунтирования ЭО выключателей; с питанием выпрямленным током, от специальных блоков питания; с питанием от предварительно заряженных конденсаторов.

Схемы с дешунтированием электромагнитов отключения выключателя. Подобные схемы МТЗ в отечественной практике выполняются только на электромеханических реле как с зависимой, так и независимой характеристикой выдержки времени.

Схемы МТЗ с зависимой характеристикой. На рис.4.17, с приведена наиболее распространенная двухфазная схема с двумя ТТ, установленными на фазах А и С и с двумя токовыми реле КА1 и КА2,действующими с выдержкой времени, зависящей от тока. Трансформаторы тока ТАА и ТАС, питающие токовые реле, включенные по схеме неполной звезды, используются как источники оперативного тока.

Привод выключателя выполняется с двумя ЭО (YAT1 и YAT2), которые приходят в действие от токов, проходящих в ТАAи ТАС. Вторичный ток ТТ подается в YAT1 и YAT2 контактами токовых реле КА1 и КА2. Их контакты должны быть рассчитаны на переключение больших токов до 150 А и производить операцию переключения без разрыва вторичной цепи ТТ. Принцип выполнения подобной контактной системы показан на рис.4.18. В нормальном режиме токовые реле не действуют, их подвижный контакт 3 находится в положении 1, при котором вторичная цепь каждого ТТ замкнута и ее ток питает обмотку соответствующего реле КА. Цепи обоих ЭО (YAT1 и YAT2) разомкнуты.

При КЗ одно или оба реле КА срабатывают. Подвижный контакт 3 сработавшего реле, например КА1, переключается и замыкает сначала неподвижный контакт 2 (рис.4.17 и 4.18), подключая YAT1 ко вторичной цепи ТТ, а затем без разрыва цепи ТТ размыкает контакт 1, дешунтируя при этом YAT1. После дешунтирования весь ток ТАА замыкается через YAT1, который отключает выключатель Q.

На рис.4.17, б приведена двухфазная схема с одним токовым реле КА. В этой схеме привод выключателя имеет один электромагнит отключения YAT. Реле КА и YAT включены на ток Ip=Ia–Ic.

В обеих схемах в качестве токовых реле применяются реле РТ-85 или РТ-90 (см. §2.11), имеющие ограниченно зависимую характеристику времени действия и специальные контакты для дешунтирования электромагнита отключения.

Схема защиты с независимой выдержкой времени. На рис.4.19 изображена схема в двухфазном исполнении с двумя токовыми реле, включенными на токи фаз А и С: КА1 и КА2. Логическая часть схемы состоит из реле времени КТ и промежуточных реле КL1 и KL2, дешунтирующих YAT1 и YAT2. Схема выполняется с помощью РТ-40 и специальных реле переменного тока: времени РВМ-11, промежуточных РП-361 и указательных.

Для ограничения и стабилизации значений токов, поступающих в обмотку реле времени КТ (типа РВМ), последняя питается током через промежуточные насыщающиеся трансформаторы тока (ПНТ) TLAи TLC. При КЗ реле КТ включается на вторичный ток ПНТ (TLAили TLC) контактами пусковых реле тока КА1 или КА2. Однако при двухфазной КЗ между фазами А и С будут работать оба пусковых реле и реле КТ окажетсявключенным на сумму вторичных токов Ia + Ic,которая в этом случае равна нулю, поскольку Ia= –Ic. Для исключения этого недостатка в схеме предусмотрено размыкание вторичной цепи TLCконтактами реле КА1, что обеспечивает и в этом случае действие КТ от тока фазы А. Промежуточные реле КL1 и KL2 включаются через ПНТ на токи Iaи Ic. Обмотки КL1 и KL2 питаются токами через выпрямители VS1 и VS2. Контакты промежуточных реле, дешунтирующие электромагниты отключения, выполняются так же, как у токовых реле в схемах на рис.4.17 и рассчитаны на переключение до 150 А. При КЗ в зоне сработавшее реле, например КА1, замыкает вторичную цепь TLA(рис.4.19, а), приводя в действие КТ. После замыкания контакта КТ1 (рис.4.19, в) КL1 переключает контакт КL1.1 вверхнее положение без разрыва цепи ТАA. Ток Ia замыкается через YAT1, который отключает выключатель. При срабатывании КА2 или КА1 и КА2 вместе схема действует аналогично.

Возврат всех реле в исходное состояние происходит после отключения КЗ и, следовательно, при отсутствии тока в ЭО. Поэтому в рассматриваемой схеме и во всех других, у которых оперативные цепи питаются от ТТ, вспомогательный (блокировочный) контакт выключателя в цепи ЭО не требуется.

Схемы с дешунтированием имеют особенность, заключающуюся в том, что ТТ до момента срабатывания РЗ нагружены, как обычно, сопротивлением реле и соединительных проводов. Благодаря этому обеспечиваются нормальные условия работы ТТ с допустимой погрешностью ε

Источник