CC BY
15Т Е Х Н И Ч Е С К И Е
НАУКИ
М.Г. Золотовская
ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ МОДЕРНИЗАЦИИ РЗА НА ПС 220/110/10 кВ ЧЕРНЫЙ ЯР
В статье рассматривается возможность модернизации устройств релейной защиты путем замены морально и физически устаревшего оборудования дифференциальной защиты шин (ДЗШ), выполненной на электромеханической базе, на микропроцессорную.
Ключевые слова: Дифференциальная защита шин (ДЗШ), модернизация оборудования РЗА ПС, микропроцессорные защиты, шкаф электротехнический типовой (ШЭТ), шкаф ШЭ2607 065.
Микропроцессорные защиты является современным цифровым устройством защиты, управления и противоаварийной автоматики и представляет собой комбинированный многофункциональный прибор, объединяющий различные функции защиты, контроля, управления и сигнализации. Использование в устройстве современной микропроцессорной элементной базы обеспечивает высокую точность измерений и постоянство характеристик, что позволяет существенно повысить чувствительность и быстродействие защит, а также уменьшить ступени селективности.
Оборудование РЗА ПС 220/110/10 кВ Чёрный Яр на 98% основано на электромеханической базе и на настоящий момент морально и физически устарело. План модернизации ПС предусматривает поэтапную замену устаревшего оборудования на новое. Замена дифференциальной защиты шин (ДЗШ) 220 кВ предусматривается в связи со строительством ВЛ 220 кВ Чёрный Яр - Зубовка. ПС 220 кВ Зубовка предназначена для выдачи мощности Черноярской ветроэлектростанции мощностью 340 МВт в энергосистему страны. Для корректной работы защит данной ВЛ требуется установка новых трансформаторов тока (ТТ) (изменяется не только тип трансформатора, но и его коэффициент йт-г). В связи с невозможностью корректной работы существующей ДЗШ 220 кВ на базе реле РНТ-565 при подключении цепей тока к ТТ с разными коэффициентами трансформации, предусматривается замена ДЗШ 220 кВ на современное микропроцессорное устройство.
Согласно стандарту организации СТО 34.01-4.1-011-2020 ПАО «Россети» и концепции развития электросетевого комплекса, замена устройств РЗА возможна только на микропроцессорные [1].
© Золотовская М.Г., 2021.
Научный руководитель: Николаева Светлана Ивановна - кандидат технических наук, доцент, Волгоградский государственный аграрный университет, Россия.
Первым этапом модернизации ПС 220/110/10 кВ Чёрный Яр является модернизация ДЗШ, т.к. в дальнейшем, при модернизации другого оборудования, будет возможен более гибкий подход при выборе трансформаторов тока (микропроцессорная ДЗШ позволяет подключение ТТ с различными йт-г), что, в свою очередь, приведёт к облегчению выбора уставок защит и согласования их с уставками прилежащих участков энергосистемы.
При замене существующей ДЗШ на новую стандарт организации ПАО «ФСК ЕЭС» СТО 5694700733.040.20.283-2019 предусматривает установку шкафов ШЭТ (шкаф электротехнический типовой) [2]. Предполагая дальнейшую модернизацию оборудования РЗА ПС, резонно выбрать шкафы для архитектуры II типа.
При построении подстанции по принципу архитектуры II типа предусматривается организация построения вторичных систем и их взаимосвязей таким образом, что:
- обмен дискретными сигналами между интеллектуальными электронными устройствами осуществляется при помощи объектно-ориентированных сообщений с использованием стандартного протокола GOOSE;
- передача аналоговых сигналов от измерительных устройств выполняется по контрольному кабелю;
- информационный обмен с верхним уровнем подстанции осуществляется цифровыми сигналами с использованием стандартного протокола MMS.
Хотя, на первом этапе модернизации использовать функцию обмена дискретными сигналами между интеллектуальными электронными устройствами с использованием стандартного протокола GOOSE не представляется возможным, и данный обмен будет осуществляться посредствам передачи дискретных сигналов по контрольным кабелям (как в архитектуре I типа), в дальнейшем это создаст модернизационный запас, позволяющий после прохождения всех этапов получить подстанцию с максимально возможной современной архитектурой.
При выборе конкретного производителя оборудования РЗА, учитывались не только технические характеристики, но также первичная схема ОРУ 220 кВ ПС 220/110/10 кВ Чёрный Яр (две рабочие системы шин с обходной), статистика неисправностей, функционал оборудования, доступность техподдержки, унификация оборудования, наличие персонала, допущенного к обслуживанию защит определённого производителя, условием импортозамещения. Лидером по всем этим параметрам является оборудование, выпускаемое ООО НПП «ЭКРА». Поэтому к установке принимается шкаф защиты сборных шин ШЭ2607 065.
Шкаф типа ШЭ2607 065 предназначен для защиты шин с фиксированным присоединением элементов и с изменяемой фиксацией присоединения элементов классов напряжения от 35 до 750 кВ. Предусмотрен типовой шкаф ШЭ2607 065 с количеством присоединений до 12. ДЗШ имеет 12 аналоговых входов для подключения к 12 трехфазным группам трансформаторов тока. Типовое исполнение шкафа предназначено для защиты шин напряжением 110-220 кВ с изменяемой фиксацией присоединения элементов («двойная секционированная система шин с обходной») [3].
Шкаф ШЭ2607 065 содержит:
- реле дифференциальной защиты шин (ДЗШ) с торможением, состоящее из двух пусковых органов (ПО1 и ПО2) и избирательных органов первой (ИО1), второй (ИО2), третей (ИО3), четвертой (ИО4) секций шин;
- реле чувствительного токового органа (ЧТО1 и ЧТО2);
- реле минимального напряжения, реагирующих на междуфазные напряжения каждой из секции
шин;
- реле максимального напряжения, реагирующих на напряжения обратной последовательности первой и второй систем шин;
- реле контроля исправности токовых цепей;
- логику очувствления ДЗШ;
- логику опробования;
- логику устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ) присоединений;
- логику запрета автоматического повторного включения (АПВ);
- логику очувствления;
- цепи отключения и пуска УРОВ;
- цепи запрета АПВ.
Таким образом, на основании проведённого анализа ДЗШ 220 кВ ПС 220/110/10 кВ Чёрный Яр и шкафа ШЭ2607 065, можно сделать вывод о необходимости использования именно шкафа ШЭ2607 065 производства ООО НПП «ЭКРА» в качестве ДЗШ 220 кВ при модернизации оборудования ПС 220/110/10 кВ Чёрный Яр Филиала ПАО «ФСК ЕЭС» Волго-Донское ПМЭС.
Библиографический список
1. СТО 34.01-4.1-011-2020 Рекомендации по модернизации, реконструкции и замене длительно эксплуатирующихся устройств релейной защиты и автоматики энергосистем// ПАО «Россети». - 2020.
2. СТО 56947007-33.040.20.283-2019 Типовые шкафы ШЭТ РЗА ЛЭП 110-750 кВ. Архитектура II типа// ПАО «ФСК ЕЭС». -2019.
3. Руководство по эксплуатации ЭКРА.656453.271 РЭ// ООО НПП «ЭКРА». -2020.
ЗОЛОТОВСКАЯ МАРИЯ ГЕННАДЬЕВНА - магистрант, Волгоградский государственный аграрный университет, Россия.
