Разработка схемы дуговой защиты КРУН подстанции Байдарка

БССДЗ - устройство быстродействующей селективной световой защиты

ЦБ - центральный блок

БП - блок питания

БВР - блок входных реле

БФ - блок фильтров

УИР - устройство индикации и регистрации

ПС - преобразователь световой

«АВАРИЯ» - состояние системы при наличии дугового разряда и сигнала МТЗ хотя бы одного из питающих присоединений секции КРУН

«НС» - несоответствие. Состояние системы при наличии сигнала от ПС и отсутствие сигнала МТЗ всех питающих присоединений секции КРУН

МТЗ - максимальная токовая защита

ЛС - линия связи

РИ - разрешения исполнения

2.Замечания по эксплуатации различных видов устройств дуговой защиты и рекомендации

Существует несколько схем дуговой защиты. Принцип работы для них неизменен, а вот техническая реализация может быть разной. Дуговая защита обязательно включает в себя систему датчиков реагирующих на возникновение дуги внутри ячеек КРУН или в отсеке системы шин. Кроме самых первых вариантов реализации дуговой защиты, где в качестве датчиков использовались конечные выключатели, в схему дуговой защиты так же входит блок управления сигналами с датчиков, реализованных на реле или с помощью микропроцессорной техники.

Рассмотрим преимущества и недостатки трех различных схем дуговой защиты:

2.1 Дуговая защита, где в качестве датчиков используются конечные выключатели:

Несомненным преимуществом этой схемы является простота, но эта схема имеет ряд существенных недостатков:

­ наличие в схеме конечных выключателей и механических составляющих воздействующих на них. Эта дуговая защита требует особой осторожности в эксплуатации, так как возможно ложное срабатывание защиты при воздействии на конечный выключатель;

­ эта дуговая защита требует тщательной отладки механической части;

­ после каждого случая срабатывания защиты требуется ее проверка, и как показала практика ее наладка;

­ в некоторых случаях для того чтобы шторка отсека ячейки воздействовала на конечный выключатель приходится вносить изменения в конструкцию отсека (установка дополнительных пластин)

2.2 Дуговая защита, где в качестве датчиков используются фоторезисторы, а система управления создана на реле (смотри приложение 6).

По сравнению с предыдущей схемой, данная защита имеет ряд серьезных преимуществ:

­ использование фоторезисторов вместо конечных выключателей исключает из схемы всю механическую часть и соответственно снижает возможность ложного срабатывания.

­ значительно упрощается монтаж и обслуживание датчиков, так же снижаются затраты на эксплуатацию и трудоемкость во время обслуживания защиты.

­ наличие системы управления, где помимо сигналов с датчиков анализируется так же и сигнал пуска МТЗ ввода секции, что практически исключает ложное срабатывание.

­ основным недостатком данной схемы дуговой защиты является большое количество элементов схемы управления и как следствие сложность этой схемы, что создает трудности в эксплуатации. Практика показала, что эту схему дуговой защиты трудно настроить первоначально.

2.3 Быстродействующая селективная световая защита - это система где в качестве датчиков используются фоторезисторы, а схема управления создана на микропроцессорной технике.

Как и предыдущая защита может монтироваться в КРУН различных серий. Система управления в отличии от предыдущей обладает куда более высокой надежностью. Схема данной защиты более наглядна, надежна, проще в эксплуатации, хотя и дороже чем предыдущая. Основным недостатком данной схемы является ее не ремонтопригодность, так как схема состоит из отдельных блоков, так называемых «черных ящиков» и при каких- либо неисправностях приходиться менять блок целиком.

Как показала практика, более предпочтительной в эксплуатации является БССДЗ. Она более проста, надежна, ее легко монтировать и удобно обслуживать. Кроме того ее работоспособность легко проверить в эксплуатации без вывода оборудования в ремонт. На реконструируемой подстанции «Байдарка» применяем данную защиту.

3.Назначение и состав БССДЗ-01/02

Быстродействующая селективная световая дуговая защита БССДЗ-01/02 предназначена для установки в комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУН) внутренней и наружной установки напряжение 6-10 кВ, с целью обнаружения замыканий, сопровождающихся открытой электрической дугой, для исключения или минимизации разрушений возникающих от воздействия электрической дуги и выдачи сигнала на отключение аварийного участка без нормативной выдержки времени. [12]

Селективность (избирательность) дуговой защиты обеспечивается:

- работой дуговой защиты по следующим алгоритмам:

отключение рабочего ввода и секционного выключателя секции КРУН при возникновении между фазного замыкания в отходящих ячейках, в секционном выключателе и/или в отсеке сборных шин

отключение головного выключателя рабочего питания трансформатора при возникновении междуфазного замыкания в ячейке рабочего ввода секции КРУН c указанием места возникновения дугового замыкания

Применение быстродействующей дуговой защиты является обязательным в КРУН 6-10кВ. [13]

При появлении дуги в КРУН в зависимости от ее места возникновения БССДЗ-01/02 без выдержки времени выдает сигналы в виде «сухого контакта» на отключение секции или трансформатора с высокой стороны

После факта отключения питающих присоединений секции в результате срабатывания БССДЗ-01/02, эксплуатационный персонал имеет возможность определить место возникновения дуги, устранить причину и вновь ввести защиту в работу.

Конструктивно БССДЗ-01/02 состоит из следующих устройств: [12]

- преобразователь световой ПС-11(вид и вариант установки смотри приложение 1)

- устройство индикации и регистрации УИР-12.03 (вид и вариант установки смотри приложение 4)

- центральный блок ЦБ-02.01 (вид и вариант установки смотри приложение 2)

- блок входных реле БВР-02.02 (вид и вариант установки смотри приложение 3)

- блок питания БП-02 (вид и вариант установки смотри приложение 3)

- блок фильтра- демпфера БФ-02.01 (вид и вариант установки смотри приложение 3)

4.Основные технические характеристики БССДЗ

* Гарантирует срабатывание датчиков при дуге током 800 А на расстоянии до 3 метров.

** Сигналы МТЗ должны быть типа «сухой контакт» (исходное положение - разомкнуты). Допускается подключение нескольких сигналов МТЗ питающих присоединений на один вход по схеме «монтажное или»

5.1 Функциональная электрическая схема БССДЗ приведена в приложении 7 и в графической части лист 5

5.2 При возникновении дугового разряда в зоне контроля какого-либо ПС, происходит его срабатывание (подача сигнала).

5.3 Сигнал с ПС по каналу связи поступает на вход УИР. После цифровой фильтрации, необходимой для предотвращения ложных срабатываний (около 5мс), УИР выдает сигнал на ЛС с ЦБ. Сигнал от ПС фиксируется светодиодом «Кн1» «Кн2» «Кн3» или «Кн4». Индикатор срабатывания ПС можно погасить только после выключения тумблера «Сеть», расположенного на лицевой панели УИР, или тумблера «Сеть» ЦБ.

5.4 ЦБ осуществляет непрерывный контроль состояния ЛС с УИР и наличия сигналов МТЗ питающих присоединение.

При получении сигнала по линии ЛС1 и сигнала МТЗ, подтверждающего наличие дугового замыкания во вводной ячейке, ЦБ выдает сигналы на отключение головного выключателя или трансформатора, питающего данную секцию, вводного и секционного выключателей секции КРУН, сигнал в цепи сигнализации о работе дуговой защиты и фиксируется в этом состоянии. Перезапуск устройства дуговой защиты производится вручную кратковременным выключением тумблера «Сеть» на блоке ЦБ.

При получении сигнала по линии ЛС2 и сигнала МТЗ, подтверждающего дуговое замыкание в секции. ЦБ выдает сигналы на отключение вводного и секционного выключателей секции КРУН и сигнал в цепи сигнализации о работе дуговой защиты и фиксируется в этом состоянии. При этом БССДЗ остается в работе по ЛС1. перезапуск устройства дуговой защиты производится вручную кратковременным включением тумблера «Сеть» на блоке ЦБ.

Если, при наличии сигнала от УИР по любой ЛС, центральный блок не получает сигнала от МТЗ питающих присоединение секции КРУН, подтверждающих наличие дугового замыкания, то через 0,5 с ЦБ выводит из работы ЛС по которой пришел сигнал, фиксирует состояние БССДЗ (индикатор «Несоответствие») и выдает сигнал в цепи сигнализации. Ввести ЛС в работу можно только после кратковременного выключения тумблера «Сеть», расположенного на лицевой панели ЦБ.

6.1 В процессе работы состояние системы БССДЗ контролируется по индикаторам, расположенных на лицевых панелях ЦБ и УИР. Расположение индикаторов на ЦБ приведено на рисунке 1.

6.2 Индикаторы ЦБ имеют следующее значение:

«АВАРИЯ» - наличие сигнала на ЛС и одного из сигналов МТЗ, включается одновременно с сигналами на отключение аварийного участка, сигнал «АВАРИЯ» сохраняется до снятия питания с ЦБ;

«НС» - «несоответствие в работе системы, режим несоответствия срабатывает при наличии сигнала от УИР (ЛС) и отсутствия сигнала МТЗ более 0,5 сек, с момента срабатывания ПС, при этом включается реле «Сигнализация»;

«МТЗ1», «МТЗ2», «МТЗ3» - наличие сигналов максимальной токовой защиты питающих присоединений секции КРУН;

«+5В», «+12В» - наличие напряжения питания;

«ЛС1», «ЛС2», «ЛС3» получение сигналов о срабатывании УИР на соответствующей линии связи;

«РИ» - включение сигнала разрешения исполнения;

«ТЕСТ» - работа ЦБ в тестовом режиме.

6.3 В УИР расположены четыре индикатора красного цвета - «Кн1», «Кн2», «Кн3», «Кн4» и индикатор зеленого цвета - «Сеть».

6.4 При срабатывании БССДЗ, определить место возникновения дугового разряда по индикаторам, расположенным в УИР. Для возврата системы в исходное состояние произвести кратковременное (3-5 секунд) отключения питания ЦБ.

6.5 При срабатывании БССДЗ в режиме «НЕСООТВЕТСТВИЕ» определить место возникновения сбоя по индикаторам, расположенным в УИР. Произвести кратковременное (3-5 секунд) отключения питания ЦБ. При повторении режима определить и устранить неисправность.

7.Назначение и алгоритм работы блоков и модулей БССДЗ-01/02

7.1 Назначение ПС-11

Первичным датчиком быстродействующей селективной световой дуговой защиты в распределительных устройствах 6-10 кВ является преобразователь световой ПС-11, который выдает сигнал при появлении светового излучения порядка 100003000 лк.

Связь ПС-11 с УИР-12.03 осуществляется по 3-х проводной линии (+12В, общий, выход)

7.2 Алгоритм работы УИР-12.03.

Устройство индикации и регистрации УИР-12.03 для связи с блоками БССДЗ-01/02 имеет следующие линии:

- 4 (четыре) 3-х проводные линии (каналы) (Кн1, Кн2, КнЗ, Кн4) для подключения ПС-11;

- 4-х проводная линия (Вых1, Вых2, +12В, общий) для связи с ЦБ-02.01.

Сигнал Вых1 УИР-12 появляется при срабатывании одного или нескольких ПС-11, присоединенных к входной линии Кн1 или Кн2.

Сигнал Вых2 У ИР-12 появляется при срабатывании одного или нескольких ПС-11, присоединенных к входной линии КнЗ или Кн4.

УИР-12.03 производит индикацию работы датчиков ПС-11, подключенных к данному входу (Кн1. Кн2, КнЗ, Кн4). Сброс индикации возможен только оператором при снятии напряжения питания с УИР-12.03 или ЦБ-02.01 (тумблер «Сеть»).

7.3Функции и алгоритм работы ЦБ-02.01.

ЦБ-02.01 выполняет следующие функции:

- непрерывно контролирует состояние выходных каналов всех УИР;

- контролирует работу МТЗ питающих присоединений;

- выдаёт сигнал на отключение питающих присоединений секции КРУ;

- выдает сигнал разрешение исполнения (светодиод «РИ»);

- производит индикацию и фиксирует работу МТЗ питающих присоединений (светодиоды «МТЗ 1», МТЗ 2», МТЗ 3»)

-выдаёт сигнал «Несоответствие» при неисправности на линии связи, фиксирует его (светодиод «Несоответствие»);

- выдаёт и фиксирует сигнал «Авария» при срабатывании дуговой защиты (светодиод «Авария»);

- позволяет проводить тестовый контроль дуговой защиты (кнопка «Тест»);

- производит контроль исправности цепей питания дуговой защиты.

- фиксирует работу БССДЗ в энергонезависимом Журнале-регистраторе, емкость которого рассчитана на 63 последних событий.

7.4 Алгоритм работы ЦБ-02.01:

При наличии сигнала на ЛС-1 и МТЗ питающего присоединения ЦБ-02.01 выдает сигнал на отключение питающего присоединения, от которого получен сигнал МТЗ.

При наличии сигнала на ЛС-2 и хотя бы одного МТЗ секции КРУ, ЦБ-02.01 выдает сигнал на отключение ячеек вводного и секционного выключателей данной секции.

ЦБ-02.01 выдает сигнал «Несоответствие» при наличии сигнала на одной из линий связи ЛС-1, ЛС-2, и отсутствии сигнала МТЗ всех питающих присоединений секции КРУ. При этом из работы выводится только та ЛС, по которой пришел сигнал, остальные остаются в работе.

Для защиты внутренних цепей дуговой защиты от коротких замыканий в ЦБ-02.01 установлен предохранитель.

7.5 Назначение БВР-02.02.

Блок входных реле БВР-02.02, предназначен для гальванической развязки цепей МТЗ секции КРУ(Н) и цепей МТЗ дуговой защиты, через промежуточный клеммник, БВР-02.02 имеет следующие контакты:

- 4 выходных контакта для связи с ЦБ-02,01 (МТЗобшип, МТЗ-1, МТЗ-2, МТЗ-3);

- 6 входных контактов, из них: 3 контакта питания (К_внеш. -220, +220), 3 контакта МТЗ (МТЗ-1, МТЗ-2, МТЗ-3).

7.6 Назначение БП-02.

Блок питания БП-02, предназначен для преобразования постоянного или переменного тока напряжения 220 В в постоянный ток напряжения 10В и12Ви питания цепей дуговой защиты. БП-02 имеет следующие контакты:

- 3 входных (Корпус, -220, +220);

- 4 выходных (-12, +12, -10, +10).

7.8 Назначение БФ-02.01.

Блок фильтра-демфера БФ-02.01, предназначен для повышения помехоустойчивости БССДЗ-01/02 и обеспечивает работу дуговой защиты при кратковременном (до 2 секунд) пропадании оперативного напряжения. БФ-02.01 имеет следующие контакты:

- 4 входных (-12, +12, -10, +10);

- 4 выходных (-12, +12, -10, +10).

8.Выбор количества и местоположения блоков и модулей БССДЗ-01/02 с учетом конструктивных особенностей ячеек КРУН

8.1 Выбор количества и месторасположения ПС-11

ПС-11 устанавливаются во всех отсеках КРУ (сборных шин, выкатных элементов, трансформаторов тока).

Для большинства отсеков ячеек КРУН, учитывая интенсивное световое излучение при дуговых замыканиях и хороший обзор объема отсеков, достаточно установки одного ПС-11.

Учитывая конструктивные особенности КРУН, изолированность отсеков сборных шин, выкатных элементов и трансформаторов тока, выбираем следующую схему мест установки ПС-11:

- в отсеках трансформаторов тока устанавливается по одному ПС-11;

- в отсеках выключателей устанавливается по одному ПС-11;

в отсеке сборных шин устанавливаются по одному ПС-11(по краям секции) направленные друг к другу, и по два ПС-11 направленных в противоположные стороны через каждые 5 ячеек. (смотри приложение 7 или графическая часть лист5)

8.2 Для точной фиксации мест дуговых замыканий, удобства визуального контроля работы дуговой защиты и возможности оперативного отключения неисправных частей дуговой защиты, размещаем УИР-12.03, на дверке релейного отсека ячеек КРУ с выводом индикации на лицевую часть дверки.

8.3 Выбор месторасположения ЦБ-02.01.

Центральный блок, из тех же соображений, размещаем на лицевой части дверки релейного отсека вводной ячейки секции КРУ.

8.4 Выбор месторасположения БП-02, БФ-02.01, БВР-02.02.

Блок питания БП-02, блок фильтров БФ-02.01 и блок входных реле БВР-02.02 размещаем на внутренней стороне дверцы релейного отсека линейной ячейки или внутри релейного отсека, на котором установлен ЦБ-02.01.

9.Выбор схемы трассировки шлейфов связывающих ЦБ-02.01, УИР-12.03, ПС-11 и БП-02.

9.1 Шлейфы, связывающие ПС-11 и УИР-12.03, выполняются в негорючей изоляции и проходят по существующим лоткам и трассам вторичной коммутации релейной защиты ячеек КРУ.

9.2 Шлейфы, связывающие УИР-12.03 и ЦБ-02.01, выполняются в негорючей изоляции и проходят по существующим лоткам и трассам КРОССа КРУ.

9.3 Шлейфы, связывающие ЦБ-02.01, БП-02 и переходной клеммник, выполняются в негорючей изоляции и проходят по существующим трассам вторичной коммутации релейных отсеков ячеек КРУ.

9.4 Все шлейфы выполняются изолированным многожильным медным проводом.

10.Привязка цепей питания, защиты и сигнализации дуговой защиты к действующему оборудованию (в части интерфейса дуговой защиты)

10.1 Привязка цепей питания, защиты и сигнализации дуговой защиты к действующему оборудованию КРУ осуществляется через промежуточный клеммник из 25 клемм, клеммник устанавливается в релейном отсеке ячейки КРУ, где установлен ЦБ-02.01.

10.2 Цепи питания подключаются к цепям «+/- ШУ» КРУ в релейном отсеке ячейки, где установлен центральный блок (ЦБ-02.01), блок питания дуговой защиты (БП-02), блок фильтров (БФ-02.01) и блок входных реле (БВР-02.02).

10.3 Цепи контроля работы МТЗ присоединений по жилам контрольного кабеля через промежуточный клемник подключаются к блоку БВР-02.02, контролирующему запуск МТЗ питающего присоединение

10.4 Цепи отключения питающих присоединений КРУ выведены на промежуточный клеммник дуговой защиты и подключаются к обмоткам промежуточных реле, отключающих присоединения. При этом для подключения должны выбираться выходные реле, при работе которых происходит запрет АВР.

10.5 Цепи сигнализации дуговой защиты через промежуточный клеммник подключаются к соответствующим цепям сигнализации РУ на щите управления.

11.Монтаж и наладка дуговой защиты.

11.1 Монтаж оборудования дуговой защиты производится силами квалифицированного персонала имеющегто соответствующий допуск к таким работам. При необходимости возможно привлечение персонала заказчика, эксплуатирующего данное оборудование.

11.2 Оборудование дуговой защиты проверяется и настраивается изготовителем и не нуждается в специальных проверках.

11.3 Наладка дуговой защиты включает в себя:

- проверку правильности алгоритма работы дуговой защиты и её выходных реле от постороннего источника света;

- проверку работы тестового контроля;

- проверку цепей, связывающих дуговую защиту с действующим оборудованием (опробование).

12.Эксплуатация и обслуживание оборудования дуговой защиты

12.1 Эксплуатация и обслуживание дуговой защиты должны проводиться в соответствии с существующими правилами технической эксплуатации при соблюдении правил безопасности.

12.2 Осмотр, чистка линз датчиков дуговой защиты (ПС-11), проверка соединений вторичной коммутации дуговой защиты, проф. контрольные и проф. восстановительные работы должны проводиться в сроки, определяемые ПТЭ и в соответствии с «Правилами технического обслуживания устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации электростанций и подстанций 110-750кВ».

12.3 Периодичность осмотров и чистка линз ПС-И должна устанавливаться эксплуатирующей организацией с таким расчетом, чтобы обеспечивалась нормальная готовность к работе дуговой защиты.

12.4 В условиях значительной загрязненности воздуха и оборудования КРУ, осмотр и чистка линз ПС-11 должны проводиться не реже одного раза в шесть месяцев.

12.5 После работы дуговой зашиты любого присоединения КРУ должен быть произведён осмотр, чистка линз ПС-11 и проверка работы дуговой защиты этого присоединения.

12.6 Проверку сопротивления изоляции цепей дуговой защиты проводить при полном снятии напряжения с устройств БССДЗ 01/02 в соответствии с методикой-протоколом проведения опробования на работоспособность устройства дуговой защиты БССДЗ-01/02 на секции КРУН.

13.Перечень возможных неисправностей и метод их устранения

Наименование неисправности, внешнее проявление и дополнительные признаки

14.Инструкция дежурному персоналу по эксплуатации устройства дуговой защиты «БССДЗ-01/02»

14.1 При проведении ежедневных осмотров оборудования КРУ:

- Контролируется работа всех блоков устройства по свечению индикаторов. Нормальный режим работы блоков устройства «БССДЗ-01/02» свечение индикаторов зеленого цвета «+12в», «+5в» на лицевой панели блока ЦБ и «ПИТАНИЕ» на блоках УИР, расположенных на дверках релейных шкафов ячеек КРУ.

- Контролируется исправность устройства тест контролем. Нажать и удерживать кнопку «ТЕСТ» на лицевой панели блока ЦБ - засветка индикатора «ТЕСТ» и поочередная засветка всех индикаторов на лицевой панели ЦБ свидетельствует об исправности блока ЦБ. Время контроля - 1-2 цикла засветки индикаторов на лицевой панели блока ЦБ. По окончанию проверки отпустить кнопку «ТЕСТ».

14.2 При вызове в КРУ (сработала аварийная сигнализация БССДЗ-01/02) проверить панель индикации ЦБ:

Режим «НЕСООТВЕТСТВИЕ» - свечение индикаторов: «НС» и «ЛС1», «ЛС2» или «ЛСЗ»:

- Зарегистрировать место срабатывания (сбоя) датчика ПС и блока УИР, по свечению индикатора на УИР, расположенных на дверках релейных шкафов ячеек КРУ. Цвет свечения индикаторов - красный.

- Произвести сброс сигнала отключением и повторным включением питания устройства дуговой защиты, выключателем «СЕТЬ» на лицевой панели блока ЦБ. Режим «НЕСООТВЕТСТВИЕ» свидетельствует:

- о кратковременном сбое в работе датчика ПС и/или блока УИР;

- о появлении источника света большой мощности в зоне контроля соответствующей этому УИР.

Повторный режим «НЕСООТВЕТСТВИЕ» свидетельствует об отказе данного блока УИР или датчика ПС, подключенного к этому блоку УИР.

Устройство дуговой защиты БССДЗ-01/02 в режиме «НЕСООТВЕТСТВИЕ» находится в рабочем состоянии, из работы выводится только «ЛС», на которой произошел сбой. Для ввода «ЛС» в работу, отключить выключатель «СЕТЬ» на данном УИР и произвести сброс сигнала отключением и повторным включением питания выключателем «СЕТЬ» на блоке ЦБ. Из режима контроля будут выведены зоны (ячейки) КРУ, соответствующие данному блоку УИР. Все выполненные действия зафиксировать в оперативном журнале и сообщить персоналу РЗА.

14.4 Режим «АВАРИЯ» - свечение индикаторов: «Авария», «ЛС1», «ЛС2» или «ЛСЗ» и «МТЗ-1», «МТЗ-2» или «МТЗ-3»:

- Свечение индикаторов: «АВАРИЯ», «ЛСЗ», «МТЗ-Х» - отключение выключателя одной или нескольких отходящих ячеек;

- Свечение индикаторов: «АВАРИЯ», «ЛС2», «МТЗ-Х» - отключение вводного (и резервного) и секционного выключателей;

- Свечение индикаторов: «АВАРИЯ», «ЛС1», «МТЗ-Х» - отключение трансформатора, питающего секцию, вводного (и резервного) и секционного выключателей.

Выполнить следующие действия:

- Зарегистрировать место срабатывания датчиков дуговой защиты по свечению индикаторов на блоках УИР, расположенных на дверках релейных шкафов ячеек КРУ.

- Произвести осмотр оборудования КРУ с целью определения характера повреждений.

- Дальнейшие действия выполняются в соответствии с инструкциями по аварийным ситуациям.

14.5 Не горят зеленые индикаторы +12, +5. Проверить:

- наличие напряжения 220 В на шинках «ШУ» ячейки, в которой выполнено подключение устройства дуговой защиты

- по свечению индикатора «Сеть ВКЛ.» на БП проверить работу блока питания устройства дуговой защиты;

- по свечению индикаторов «+12в» и «+5в» на блоке ЦБ наличие напряжения питания на шинах устройства дуговой защиты.

о «ПИТАНИЕ ДУГОВОЙ ЗАЩИТЫ» - «ВКЛЮЧЕНО»;

о «СЕТЬ ВКЛ.» на блоке питания БП - «ВКЛЮЧЕНО»;

о «СЕТЬ» на блоке ЦБ - «ВКЛЮЧЕНО».

При отсутствии свечения индикатора «+12в» - проверить целостность предохранителя на блоке ЦБ.

14.6 Все выполненные действия зафиксировать в оперативном журнале и сообщить персоналу РЗА.

БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩАЯ СЕЛЕКТИВНАЯ СВЕТОВАЯ ДУГОВАЯ ЗАЩИТА РАСПРЕДУСТРОЙСТВ 6-10 КВ БССДЗ-01

Быстродействующая дуговая защита БССДЗ–01/02 предназначена для защиты комплектных распределительных устройств (КРУ(н)) подстанций 6-10 кВ (выдача сигнала на отключение аварийного участка без нормативной выдержки времени) от разрушений при возникновении в них коротких замыканий, сопровождаемых открытой электрической дугой (КЗ ОЭД), и для защиты жизни обслуживающего персонала, который может оказаться в зоне воздействия дуги.

Устройство дуговой защиты БССДЗ-01/02 (в дальнейшем БССДЗ) было разработано и освоено в производстве в 1999 году. Первый реализованный проект – КРУн ПС «Курдюм» Нижневолжского предприятия МЭС «Волги».

При разработке и создании устройства БССДЗ исходили из требований надежности, универсальности, функциональности, помехозащищенности и других необходимых потребительских свойств изделия. За основу взята идеология создания устройства аналогичного существующим устройствам РЗА, привычного для эксплуатирующего персонала, с возможностью реализации для всех возможных видов объектов, различающихся типом и количеством защищаемых ячеек (один комплект БССДЗ может быть использован для защиты секции (возможный вариант – 2 секции) с количеством ячеек до 65-70 штук)), КРУ(Н), ЗРУ, в том числе с открытыми шинопроводами и элементами распредустройств (пример – реализованный проект дуговой защиты БССДЗ на ПС «Чапаевская» ОАО «Самараэнерго»), схем запитки объектов, питающего напряжения и т.д.

Устройство БССДЗ обеспечивает:
- отключение головного выключателя рабочего (резервного) питания (трансформатора, генератора) при возникновении КЗ ОЭД в ячейке рабочего (резервного) ввода секции КРУ;
- отключение рабочего (резервного) ввода секции КРУ и секционного выключателя при КЗ ОЭД в отсеке выключателя отходящих ячеек и/или в отсеке сборных шин;

- отключение выключателя линейной ячейки при возникновении КЗ ОЭД в отсеке трансформаторов тока; если через 0,5с (время задержки может программироваться по требованию Заказчика) дуговое замыкание не прекратилась;

– отключение рабочего (резервного) ввода секции КРУ и секционного выключателя, с указанием места возникновения дугового замыкания.

Конструктивно БССДЗ состоит из блоков:

- преобразователь световой типа ПС–11 (ПС);
- устройство индикации и регистрации УИР–12;УИР-13 (УИР);
- центральный блок типа ЦБ–02.01 (ЦБ);

- блок входных реле БВР–02.02 (БВР);
- блок питания БП–02-12-10с (БП);
- блок фильтр-демфер БФ–02.02 (БФ).

Таблица "Алгоритм работы ЦБ-02.01" (ссылка на полный файл в конце страницы)

Таблица "Назначение выходных реле блока ЦБ-02.01" (ссылка на полный файл в конце страницы)

Таблица "Алгоритм работы УИР" (ссылка на полный файл в конце страницы)

При появлении КЗ ОЭД в КРУ(н) БССДЗ без выдержки времени выдает сигналы типа «сухой контакт» на отключение ячейки, секции или выключателя трансформатора высокого напряжения.

После факта срабатывания БССДЗ эксплуатационный персонал по индикации на блоках ЦБ, УИР определяет место возникновения КЗ ОЭД, устраняет его причину и вводит устройство в работу.

В зависимости от схемы привязки оборудования дуговой защиты к РУ (оперативный ток –постоянный, переменный; величина оперативного тока – 110В; 220В; схема реализации МТЗ; количество ячеек; конструктивных особенностей РУ и т.д.), на основании Опросного листа, заполняемого Заказчиком, определяется состав оборудования.

В 2004 году на предприятии внедрена система управления качеством в соответствии с требованиями международных стандартов ISO 9000:2000 (орган по сертификации TUV SERT).

Одним из требований системы является анализ и постоянное улучшение качества на каждом этапе производства продукции (оказания услуг) на каждом рабочем месте. Ежегодно ЗАО «Промэлектроника» направляет запросы Заказчикам по результатам эксплуатации оборудования БССДЗ. Результаты анализа полученной информации и принятые меры приведены в таблице.

При анализе данных принято, что неполучение информации от Заказчика свидетельствует о том, что при эксплуатации оборудования не было случаев как правильной работы устройств, так и случаев ложной работы или несрабатывания при возникновении дуговых замыканий, поскольку все случаи неисправности блоков БССДЗ зафиксированы официальными претензиями Заказчиков, на каждый из которых имеется акт расследования по результатам выезда наших специалистов на объект или акт гарантийного или послегарантийного ремонта.

В таблице приведены данные по каждому из блоков БССДЗ с указанием данных:

количества находящихся в эксплуатации изделий, количества несоответствий по видам блоков, процента несоответствий, показателя надежности блоков (как соотношение общего количества находящихся в эксплуатации изделий к количеству изделий, в отношении которых имелись рекламации).

Таблица "Данные по блокам БССДЗ" (ссылка на полный файл в конце страницы)

Общий показатель надежности за все время эксплуатации устройств БССДЗ составил 93,21%, а по новым модификациям блоков – 96,38%.

Анализ полученной информации показал надежную работу устройства БССДЗ в самых различных условиях эксплуатации, в том числе на угольных станциях в условиях достаточной запыленности (Гусиноозерская ГРЭС, Беловская ГРЭС, Новочеркасская ГРЭС, Кемеровская ТЭЦ и др.), в условиях крайнего севера в КРУН (Якутия).

Десятки случаев успешного срабатывания доказали эффективность применения БССДЗ для защиты распредустройств, жизни и здоровья персонала объектов (зафиксировано 8 случаев попадания человека в зону действия электрической дуги с минимальным вредом здоровью пострадавших). Последствия замыканий очень незначительные, в ряде случаев место замыкания удавалось определить лишь при повторном вводе объекта.

Специалистами ЗАО «Промэлектроника» прорабатывался вариант изготовления устройства с постоянным самоконтролем первичных преобразователей. Однако анализ несоответствий ПС показал высокую надежность изделия в процессе эксплуатации. При изготовлении ПС, благодаря 100% входному контролю комплектующих, проведению термоиспытаний в процессе производства и готовых изделий на тепло и холод (+55°С; –40°С), виброиспытаний, 100% выходному контролю практически полностью отсеиваются изделия с дефектом несрабатывания фотодиодов. Опыт эксплуатации показал, что в случае выхода фотодиода из строя ПС выдает срабатывание и устройство БССДЗ уходит в режим «Несоответствие» с индикацией неисправного ПС и выдачей соответствующего сигнала на ЦБ и в цепи сигнализации объекта.

ПС сохраняет работоспособность после попадания в зону дугового замыкания. В частности, в декабре 2005 года Испытательным центром Высоковольтного оборудования ГУП «Всероссийский электротехнический институт им. В.И.Ленина» (ИЦ ГУП ВЭИ) были проведены испытания БССДЗ в составе камер и шкафов распредустройств. Ток короткого замыкания составлял 20 кА и 38,5 кА соответственно. Время срабатывания БССДЗ составило 10 мс. ПС после приведения испытаний остались работоспособными несмотря на то, что линзы были покрыты сажей (первичный датчик ПС работает в ИК-диапазоне и видимом спектре, что согласуется со спектром электрической дуги).

С IV квартала 2005 года устройство БССДЗ поставляется для заводского монтажа производителю распределительных устройств АО «КЭМОНТ», Усть-Каменогорск, Казахстан.
ЗАО «Промэлектроника» осуществляет проектирование, монтаж и пуско-наладку (вариант – шеф-монтаж), гарантийное и сервисное обслуживание устройств БССДЗ.

Предприятие имеет все необходимые лицензии. Устройство БССДЗ-01/02 имеет сертификат соответствия № РОСС RU.АЮ17.В06622. Патент РФ на полезную модель №41392.

1. Крылов И.П. Устройство быстродействующей селективной световой дуговой защиты БССДЗ-01/02 // Сборник тез. докл. семинара-совещания начальников служб РЗА АО-энерго, начальников электролабораторий электрических станций, ведущих специалистов РЗА ОЭС Северного Кавказа, РАО «ЕЭС России», РП «Южэнерготехнадзор». – Пятигорск, 2001.

2. Крылов И.П. Лазарев А.А. Быстродействующая дуговая защита закрытых распредустройств 6-10 кВ БССДЗ-01/02. – М. Релейная защита и автоматика энергосистем. 2004. Сборник докладов, 2004.

3. Патент РФ на полезную модель №41392. (приоритет от 23.04.2004).

Реконструкция подстанции - Байдарка - Дипломная работа стр

а ячеек КРУ с выводом индикации на лицевую часть дверки.

14.8.3 Выбор месторасположения ЦБ-02.01

Центральный блок, из тех же соображений, размещаем на лицевой части дверки релейного отсека вводной ячейки секции КРУ.

14.8.4 Выбор месторасположения БП-02, БФ-02.01, БВР-02.02

Блок питания БП-02, блок фильтров БФ-02.01 и блок входных реле БВР-02.02 размещаем на внутренней стороне дверцы релейного отсека линейной ячейки или внутри релейного отсека, на котором установлен ЦБ-02.01.

14.9 Выбор схемы трассировки шлейфов связывающих ЦБ-02.01, УИР-12.03, ПС-11 и БП-02

14.9.1 Шлейфы, связывающие ПС-11 и УИР-12.03, выполняются в негорючей изоляции и проходят по существующим лоткам и трассам вторичной коммутации релейной защиты ячеек КРУ.

14.9.2 Шлейфы, связывающие УИР-12.03 и ЦБ-02.01, выполняются в негорючей изоляции и проходят по существующим лоткам и трассам КРОССа КРУ.

14.9.3 Шлейфы, связывающие ЦБ-02.01, БП-02 и переходной клеммник, выполняются в негорючей изоляции и проходят по существующим трассам вторичной коммутации релейных отсеков ячеек КРУ.

14.9.4 Все шлейфы выполняются изолированным многожильным медным проводом.

14.10 Привязка цепей питания, защиты и сигнализации дуговой защиты к действующему оборудованию

14.10.1 Привязка цепей питания, защиты и сигнализации дуговой защиты к действующему оборудованию КРУ осуществляется через промежуточный клеммник из 25 клемм, клеммник устанавливается в релейном отсеке ячейки КРУ, где установлен ЦБ-02.01.

14.10.2 Цепи питания подключаются к цепям +/- ШУ КРУ в релейном отсеке ячейки, где установлен центральный блок (ЦБ-02.01), блок питания дуговой защиты (БП-02), блок фильтров (БФ-02.01) и блок входных реле (БВР-02.02).

14.10.3 Цепи контроля работы МТЗ присоединений по жилам контрольного кабеля через промежуточный клемник подключаются к блоку БВР-02.02, контролирующему запуск МТЗ питающего присоединение

14.10.4 Цепи отключения питающих присоединений КРУ выведены на промежуточный клеммник дуговой защиты и подключаются к обмоткам промежуточных реле, отключающих присоединения. При этом для подключения должны выбираться выходные реле, при работе которых происходит запрет АВР.

14.10.5 Цепи сигнализации дуговой защиты через промежуточный клеммник подключаются к соответствующим цепям сигнализации РУ на щите управления.

14.11 Монтаж и наладка дуговой защиты

14.11.1 Монтаж оборудования дуговой защиты производится силами квалифицированного персонала имеющего соответствующий допуск к таким работам. При необходимости возможно привлечение персонала заказчика, эксплуатирующего данное оборудование.

14.11.2 Оборудование дуговой защиты проверяется и настраивается изготовителем и не нуждается в специальных проверках.

14.11.3 Наладка дуговой защиты включает в себя:

- проверку правильности алгоритма работы дуговой защиты и её выходных реле от постороннего источника света;

- проверку работы тестового контроля;

- проверку цепей, связывающих дуговую защиту с действующим оборудованием (опробование).

14.12 Эксплуатация и обслуживание оборудования дуговой защиты

14.12.1 Эксплуатация и обслуживание дуговой защиты должны проводиться в соответствии с существующими правилами технической эксплуатации при соблюдении правил безопасности.

14.12.2 Осмотр, чистка линз датчиков дуговой защиты (ПС-11), проверка соединений вторичной коммутации дуговой защиты, проф. контрольные и проф. восстановительные работы должны проводиться в сроки, определяемые ПТЭ и в соответствии с Правилами технического обслуживания устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации электростанций и подстанций 110-750кВ.

14.12.3 Периодичность осмотров и чистка линз ПС-И должна устанавливаться эксплуатирующей организацией с таким расчетом, чтобы обеспечивалась нормальная готовность к работе дуговой защиты.

14.12.4 В условиях значительной загрязненности воздуха и оборудования КРУ, осмотр и чистка линз ПС-11 должны проводиться не реже одного раза в шесть месяцев.

14.12.5 После работы дуговой зашиты любого присоединения КРУ должен быть произведён осмотр, чистка линз ПС-11 и проверка работы дуговой защиты этого присоединения.

14.12.6 Проверку сопротивления изоляции цепей дуговой защиты проводить при полном снятии напряжения с устройств БССДЗ 01/02 в соответствии с методикой-протоколом проведения опробования на работоспособность устройства дуговой защиты БССДЗ-01/02 на секции КРУН.

14.13 Перечень возможных неисправностей и метод их устранения

Наименование неисправности, внешнее проявление и дополнительные признакиВероятная причинаМетод устраненияНеисправность в системе электропитания: не горит индикатор +12Вна ЦБПерегорел предохранитель в ЦБЗаменить предохранительНеисправность в линиях связи ЦБ и УИР: не горит индикатор СЕТЬ на УИРОбрыв линии связиУстранить обрывЛожное срабатывание системыНеисправность УИР

Неисправность ПСОпределить неисправный УИР или ПС по включенным Кн1, Кн2, Кн3 или Кн4 УИР и заменить его14.14 Инструкция дежурному персоналу по эксплуатации устройства дуговой защиты БССДЗ-01/02

14.14.1 При проведении ежедневных осмотров оборудования КРУ: