238
I.
В
ВЕДЕНИЕ
Обеспечение работы защит распределительной сети
имеет
ряд
проблем,
не
характерных
для
системообразующей сети.
Первая проблема
– большое
число
защищаемых
линий,
ограничивающее
использование в распределительной сети сложных в
эксплуатации и дорогостоящих защит. Большая часть
линий
защищается
защитами
относительной
селективности
по
одностороннему
замеру,
согласующимися между собой через выдержки времени.
Вторая проблема
— низкая чувствительность к
удаленным
коротким
замыканиям.
Линии
распределительной
сети
часто
подключаются
к
сравнительно слабым источникам, поэтому их резервные
ступени защит плохо чувствуют замыкания на линиях
второго пояса.
Третья проблема
– особенности
заземления сети 110 кВ, позволяющие эксплуатационному
персоналу оперативно отключать от земли часть нейтралей
понижающих трансформаторов на подстанциях, не
являющихся
узлами
питания
(не
имеющих
автотрансформаторов связи с системообразующей сетью).
Применение
централизованной
защиты
распределительной сети вместо существующих ступеней
защит, работающих с выдержкой времени, имеет смыл,
если выдержка времени этой ступени защиты соизмерима
с суммой времени доставки замера на сервер РЗА и
времени трансляции управляющего воздействия через
коммуникационную сеть. При этом селективность и
чувствительность централизованной защиты сети будут
явно выше, чем у существующей защиты, использующей
исключительно
локальный
замер,
так
как
централизованная защита может по нескольким удаленным
замерам вычислить полный ток замыкания, в то время как
локальная защита фиксирует только часть тока замыкания,
от одного из источников питания сети.
II.
К
ОНЦЕПЦИЯ
ЦРЗ,
РАБОТАЮЩЕЙ НА ДАННЫХ
СМПР
Общий принцип предлагаемой централизованной
защиты дальнего резервирования заключается в
следующем. Ступени дальнего резервирования локальных
защит не согласуются между собой через выдержки
времени. На всех них выставляется выдержка времени,
большая чем максимальная выдержка времени вторых
ступеней ДЗ или 2, 3 ступеней ТНЗНП. Согласование
ступеней защиты дальнего резервирования осуществляется
с помощью их ускорения на линиях, смежных с той, на
которой обнаружено КЗ. В качестве каналов связи от
концентратора СМПР до локальных устройств дальнего
резервирования
в
этой
ненаблюдаемой
сети
предполагается использование арендованных каналов
разных
провайдеров,
не
использующих
общего
каналообразующего оборудования.
В
централизованной
защите
предполагается
использование 2 алгоритмов: первый алгоритм фиксирует
факт возникновения короткого замыкания, а второй
локализует точку короткого замыкания. Оба алгоритма
работают по замерам питающих линий распределительной
сети, полученным от СМПР. В рамках данной статьи
рассматривается только алгоритм локализации ТКЗ в
ненаблюдаемой ЭЭС.
Возникновение КЗ выявляется по факту резкого
изменения параметров электрического режима (10-15% за
период основной частоты 20 мс), зафиксированном на
одной или нескольких линиях, питающих контролируемую
распределительную сеть. При выявлении КЗ, на
концентраторе СМПР уровня РДУ запускается алгоритм
локализации точки КЗ, работающий по данным СМПР,
полученным в начале переходного процесса. Алгоритм
локализации ТКЗ пускается по факту срабатывания
алгоритма фиксации резкого изменения режима.
Результатом работы алгоритма локализации точки КЗ,
расположенного на концентраторе СМПР, является список
возможных мест КЗ в распределительной сети 110 кВ,
полученный в результате моделирования аварийного
режима работы сети по замерам линий, питающих эту сеть.
При этом, алгоритм локализации точки КЗ должен
выдавать результат только в случае КЗ. При резких
изменениях режима, не связанных с КЗ (качания/наброс
мощности), список возможных точек КЗ должен оказаться
пустым, чтобы исключить ложное ускорение локальных
устройств защиты. При этом, в случае качаний или наброса
мощности на защищаемую распределительную сеть, с
концентратора СМПР также предполагается выдача
сигнала блокировки ступеней дальнего резервирования
локальных защит в случае, если их пусковые органы
срабатывают на такие режимы и время существования
таких режимов превышает выдержку времени этих
ступеней локальных защит.
По списку возможных точек КЗ, полученному в
результате работы алгоритма локализации точки КЗ,
формируется список команд на ускорение специальных
ступеней защиты, находящихся в составе устройств
релейной защиты, установленных на элементах
контролируемой сети. (Выдержка времени при таком
ускорении работы РЗ должна быть больше, чем выдержка
времени 2ой ступени ДЗ или 2,3 ступеней ТНЗНП). Эти
ступени настраиваются так, чтобы они чувствовали любое
КЗ внутри второго пояса и срабатывали с выдержкой
времени больше максимальной существующей выдержки
резервных защит. При этом селективность таких ступеней
не проверяется. Селективность защит обеспечивается
приходом сигнала ускорения их действия на отключение
только на те защиты, которые были выявлены в результате
работы алгоритма локализации ТКЗ на концентраторе
СМПР. Таким образом функция централизованной
защиты, расположенная на концентраторе СМПР уровня
РДУ, обеспечивает селективность действия резервных
защит контролируемой распределительной сети.
Время работы централизованной защиты определяется
следующими задержками:
1.
Время доставки данных от УСВИ до концентратора
СМПР уровня РДУ;
2.
Время работы алгоритма фиксации резкого
изменения режима;
3.
Время работы алгоритма локализации ТКЗ;
4.
Время доставки УВ с концентратора СМПР уровня
РДУ до локальных устройств защиты.
Задержки 1 и 4 определяются существующей системой
связи, а задержка 2 равна интервалу обновления векторных
данных (20 мс согласно стандарту С37-118 [1]). Таким
образом, задержкой, зависящей от объемов расчетов,
является только задержка 3.
III.
А
ЛГОРИТМ ЛОКАЛИЗАЦИИ ТОЧКИ
КЗ
В
НЕНАБЛЮДАЕМОЙ СЕТИ
После установления факта резкого изменения режима,
точка короткого замыкания в электрической сети может
