CC BY
71
К ВОПРОСУ РЕКОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ
© Афанасьев А.Г.*
Филиал Московского технологического института «ВТУ», г. Оренбург
В статье приводится анализ карты уставок устройств релейной защиты и автоматики подстанции 110/35/6 «Никольская» для РУ-110 кВ и РУ-35 кВ.
Ключевые слова реконструкция, трансформаторная подстанция.
До реконструкции силовое высоковольтное оборудование подстанции и устройства релейной защиты и автоматики функционировали удовлетворительно, то есть «справлялись» с существующими мощностями производства. Но с увеличением добычи и переработки нефти встала острая необходимость в модернизации подстанции. Например, работали два 16 МВт трансформатора марки ТДТН-16000/110-У1, высоковольтные масляные выключатели типа С-35-630-10У1, выключатели по секции 6 кВ типа ВМПП 6/1600.
Рис. 1. Трансформаторная подстанция «Никольская»
Все оборудование было смонтировано в КРУН серии К-59. Релейная защита состояла из комплекта различных реле: промежуточное токовое реле
* Студент.
РП-341; максимально-токовая защита на реле РТ-40/20; реле токовой отсечки РТ-40/50; дифференциальная защита трансформатора на реле РНТ-566.
После реконструкции подстанции (рисунок 1) установлены: два силовых трансформатора ТДТН-25000/110-У1 каждый мощностью по 25 МВт; ввод линии 110 кВ, выключатель элегазовый ВГТ-110 11-40/2500; ввод линии 35 кВ, выключатель вакуумный ВВС-35 11-20/1600 УХЛ1; ячейка ввода линии 6 кВ, выключатель вакуумный ВБЭС14.10-31,5/3150УХЛ2; ячейки отходящих фидеров 6 кВ, выключатель вакуумный ВБМ-10-20/630УХЛ2 с электромагнитным приводом. Закрытое распределительное устройство 6 кВ оборудовано ячейками К-63 «СЭЩ».
Для контроля за работой оборудования была установлена релейная защита и автоматика на базе микропроцессорных устройств серии «Сириус» (рис. 2). Как известно, к системе РЗА предъявляются следующие требования: быстродействие, селективность, чувствительность и надежность. Как показала практика, микропроцессорные устройства являются хорошей альтернативой предыдущей релейно-контактной системе защиты, так как один комбинированный терминал имеет более расширенные функции, в частности, устройство «Сириус-ТЗ».
Применение в устройстве модульной мультипроцессорной архитектуры наряду с современными технологиями поверхностного монтажа обеспечивают высокую надежность, большую вычислительную мощность и быстродействие, а также высокую точность измерения электрических величин и временных интервалов, что дает возможность снизить ступени селективности и повысить чувствительность терминала [1].
Функции защиты, выполняемые устройством Сириус-ТЗ:
- Двухступенчатая дифференциальная токовая защита трансформатора (токовая отсечка и защита с торможением от сквозного тока и отстройкой от бросков тока намагничивания).
- Двухступенчатая МТЗ высшей стороны трансформатора с возможностью комбинированного пуска по напряжению от сторон низшего и среднего напряжений (по дискретным входам, объединенным по условию «ИЛИ»). Для увеличения чувствительности имеется возможность ввести блокировку по 2-й гармонике дифференциального тока. Это позволяет отстроиться от бросков намагничивающего тока без загрубления ступеней максимальной токовой защиты высшего напряжения по времени и току.
- Ступень МТЗ средней стороны трансформатора с возможностью комбинированного пуска по напряжению от стороны среднего напряжения (по дискретному входу). Возможность действия на отдельное реле отключения и на общие реле отключения с разными временами.
- Ступень МТЗ низшей стороны трансформатора с возможностью комбинированного пуска по напряжению от стороны низшего на-
26
НАУКА И СОВРЕМЕННОСТЬ - 2013
пряжения (по дискретному входу). Возможность действия на отдельное реле отключения и на общие реле отключения с разными временами. Защита от перегрузки по каждой стороне напряжения с действием на сигнализацию.
Рис. 2. Передние панели микропроцессорных терминалов серии «Сириус»
Функции автоматики и сигнализации, выполняемые устройством Сири-ус-ТЗ [2]:
- Контроль состояния трансформатора по ряду входных дискретных сигналов.
- Управление схемой обдува по двум критериям: ток нагрузки и сигналы от датчиков температуры.
- Выдача сигнала блокировки РПН при повышении тока нагрузки выше допустимого.
- Возможность подключения внешних защит, например, газовой защиты трансформатора.
- Формирование сигнала УРОВ при отказах своего выключателя.
- Исполнение входного сигнала УРОВ с контролем по току при отказах нижестоящих выключателей.
- Контроль на «затягивание» команды на отключение.
- Контроль наличия питания терминала и его работоспособности.
- Контроль небаланса в плечах дифференциальной токовой защиты с действием на сигнализацию.
Устройство производит измерение электрических параметров входных аналоговых сигналов фазных токов /а, /в, 1с сторон высшего, среднего и низшего напряжений силового трансформатора.
При измерениях осуществляется компенсация апериодической составляющей, а также фильтрация высших гармоник входных сигналов. Для сравнения с установками ступеней МТЗ используется только действующее значение первой гармоники входных сигналов.
Элементная база входных и выходных цепей обеспечивает совместимость устройства с любыми устройствами защиты и автоматики разных производителей - электромеханическими, электронными, микропроцессорными, а также сопряжение со стандартными системами телемеханики.
Устройство имеет каналы связи для передачи на компьютер данных аварийных отключений, просмотра и изменения уставок, контроля текущего состояния устройства.
Устройство может поставляться самостоятельно для использования на действующих объектах при их модернизации или реконструкции. Кроме того, устройство может входить в комплектные поставки при капитальном строительстве электроэнергетических объектов.
Таким образом, можно сделать вывод, что в настоящее время значительное количество российских и зарубежных фирм предлагают новую микропроцессорную аппаратуру релейной защиты и автоматики, которая соответствует современным техническим требованиям и может быть использована для реконструкции и модернизации устройств РЗА существующего электрооборудования на трансформаторных подстанциях, а также для других промышленных объектов.
Список литературы:
1. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 2009.
2. Гловацкий В.Г., Пономарев И.В. Современные средства релейной защиты и автоматики электросетей «Энергомашвин». - К.: 4-я электронная версия, 2004.
3. Усенков Н.И. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения: Учебное пособие по дисциплине «Релейная защита и автоматика». -Оренбург: НОУ ВПО технологический институт «ВТУ», 2011. - 71 с.
ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ
© Вольхин Д.И.*, Девятков Г.Н.
Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск
В данной работе представлена программная реализация численных методов решения задачи нахождения распределения электрического потенциала вокруг одной, двух и трех связанных полосковых и микро-
* Аспирант кафедры Конструирования и технологии радиоэлектронных средств.
