"Новости Электротехники" «Подстанция с российскими микропроцессорными защитами линий 110-220 кВ»

< Предыдущая ] [ Следующая >

Журнал №5(11) 2001

Подстанция с российскими микропроцессорными защитами линий 110-220 кВ. Опыт включения

В сентябре 2001 года в Сургутских электрических сетях ОАО «Тюменьэнерго» введена в работу подстанция 220 кВ «Барсово», обеспечившая существенное повышение надежности энергоснабжения г.Сургут. Впервые в России релейная защита всех подходящих воздушных линий (ВЛ) и автоматика управления выключателями (АУВ) выполнены с использованием шкафов микропроцессорных защит серии ШЭ2607, разработанных научно-производственным предприятием «ЭКРА» (г.Чебоксары).

Новые защиты сохранили традиционную российскую идеологию
Шкаф типа ШЭ2607 031, предназначенный для основной защиты ВЛ 110-220 кВ, отвечает тем же техническим требованиям, что и серийно выпускаемая панель направленной высокочастотной защиты типа ПДЭ2802.
Резервная защита этих линий обеспечивается шкафом типа ШЭ2607 011021, состоящим из двух комплектов. Первый комплект содержит трехступенчатую дистанционную защиту (ДЗ) с блокировками при качаниях и неисправностях в цепях напряжения, четырехступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности (ТНЗНП) и трехфазную токовую отсечку, а кроме того реализует функции управления выключателем и АПВ. Второй комплект имеет такой же состав защит и дополнен возможностью ускорения от оперативных ключей и сигналов ВЧТО, что полностью соответствует функциям шкафа дистанционной и токовой защит линии 110-220 кВ типа ШДЭ2801. Модификации шкафа резервных защит отличаются количеством используемых комплектов и задаваемых групп уставок. Каждый комплект резервной защиты и основная защита содержат также полноценное устройство резервирования отказов выключателя.
Все защиты аппаратно реализованы на базе микропроцессорного терминала БЭ2704. Кроме основных функций, терминалы обеспечивают непрерывную проверку функционирования и самодиагностику, измерение токов и напряжений, регистрацию событий, осциллографирование токов, напряжений и дискретных сигналов, определение расстояния до места повреждения. На подстанции терминалы объединяются в локальную сеть для управления ими от персонального компьютера с использованием программы мониторинга.
Терминал и все исполнения шкафов защит линий и управления выключателем 110-220 кВ приняты межведомственной комиссией и рекомендованы к применению в энергосистемах России.

Пусковая схема включения
На подстанции «Барсово» устанавливался один автотрансформатор 220/110/10 кВ мощностью 125 МВА, выполнялся заход в ОРУ 220 кВ действующей линии 220 кВ. Вводились в работу защиты и АУВ двух линий 220 кВ, секционного выключателя 220 кВ, четырех линий 110 кВ, обходного и секционного выключателей 110 кВ и автотрансформаторного выключателя на стороне 110 кВ. На других концах линий 220 кВ и двух линий 110 кВ также устанавливались новые основные защиты.
В качестве основных защит установлены шкафы типа ШЭ2607 031 с приемопередатчиками типа ПВЗУ-Е («Уралэнергосервис», г. Екатеринбург). Второй комплект защит шкафа ШЭ2607 011021 с телеускорениями использован в качестве второй основной защиты линий 220 кВ. Все другие защиты и управление выключателями выполнены с использованием шкафа ШЭ2607 011021 и его модификаций.
На подстанции были реализованы варианты включения шкафов защит для схем как с одним, так и с двумя выключателями на присоединение и установкой трансформаторов напряжения как на линии, так и на шинах. Опробованы схемы управления элегазовыми выключателями производства фирмы АББ для напряжений 220 и 110 кВ.

Новая конструкция шкафов
Все шкафы были изготовлены ОАО «ПО Элтехника» (г. Санкт-Петербург) и имеют ряд конструктивных особенностей: использованы зажимы фирмы CABUR с горизонтальным расположением клеммных рядов, переключатели фирм APATOR и LOVATO, новая конструкция замков дверей.

Автоматизация процесса наладки
Учитывая необходимость ввода подстанции в запланированные сроки и большой объем одновременно включаемого в работу оборудования, наладка шкафов велась с участием специалистов НПП «ЭКРА». Наладка осуществлялась по заранее разработанным методикам и протоколам с использованием автоматизированных испытательных установок, что позволило сократить срок проверки одного шкафа в среднем до четырех часов.

Шкаф основных защит линий 110-220 кВ типа ШЭ2607 031

Шкаф резервных защит типа ШЭ2607 011021

Терминал серии БЭ2704

Наладка на подстанции

Новая система управления
В связи с отсутствием подстанционного щита управления и панели центральной сигнализации, что соответствует проектным решениям, на пусковом этапе использовался программно-аналитический комплекс «ОИК Диспетчер» (НТК «Интерфейс», г.Екатеринбург), который выполнял функции центральной сигнализации, управления выключателями 220 и 110 кВ, измерения тока по всем вводимым присоединениям и напряжений по сторонам 220 и 110 кВ. Включение и отключение выключателей присоединений осуществлялось дежурным персоналом с использованием мнемосхемы подстанции на дисплее управляющего персонального компьютера через логику работы автоматики управления выключателями. Отладка работы системы управления выполнялась с использованием информации от терминалов защит и управления выключателями, получаемой через систему мониторинга.

Включение в работу
Включение шкафов защит под рабочее напряжение и проверка их под нагрузкой в соответствии с программой включения подстанции в работу производилась вначале со стороны 220 кВ, а затем на присоединениях 110 кВ. При включении использовалась временная максимальная токовая защита на базе электромеханических реле. Благодаря сервисным возможностям, предоставляемым программой мониторинга, проверка шкафа под нагрузкой занимала не более получаса. После настройки встроенных определителей места повреждения, осциллографов и регистраторов событий все шкафы защит были включены в работу с действием на отключение.

Предварительные результаты
Процесс наладки и ввода в работу шкафов микропроцессорных защит серии ШЭ2607 показал, что специалисты-наладчики и эксплуатационный персонал достаточно легко осваивают новую технику релейной защиты, грамотно используют предоставляемые ею возможности в части отображения процессов в первичной сети и проверок работоспособности. Быстро осваивают работу со шкафами микропроцессорных защит специалисты, прошедшие предварительное обучение, а также имеющие опыт работы со шкафами защит типа ШДЭ2801 и панелями ПДЭ2802.
Эксплуатационный и дежурный персонал отметил высокое качество изготовления и внешний вид шкафов производства ОАО «Элтехника», не отличающихся от лучших образцов «фирменного» оборудования.

Рекомендации разработчикам
В ходе работ высказан ряд замечаний и пожеланий к разработчикам микропроцессорных защит. Для облегчения монтажных работ рекомендовано предусмотреть дополнительную маркировку зажимов в клеммных рядах, увеличить диаметры вводов кабелей в нижней части шкафа, установить розетки для подключения вспомогательных цепей напряжения переменного тока. Для обеспечения возможности оперативного обмена информацией служб релейной защиты с терминалами защит по телефонным каналам связи необходимо предусматривать на стадии проектирования установку модемов на всех подстанциях, имеющих шкафы защит серии ШЭ2607.