Содержание материала

  1. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ШУНТИРУЮЩИХ РЕАКТОРОВ 500-1150 КВ И КОМПЕНСАЦИОННЫХ РЕАКТОРОВ

Шунтирующие реакторы (ШР) 500-1150 кВ широко применяются в сетях ВН и СН. В ряде случаев нейтраль ШР заземляется через один компенсационный реактор (КР) (или два последовательно соединенных для ШР 1150 кВ). В нормальном режиме работы электропередачи КР зашунтирован выключателем и вводится в работу только при отключении ВЛ для ограничения тока подпитки электрической дуги и снижения времени бестоковой паузы в цикле ОАПВ.
Рис. 9.4. Схема присоединения релейной защиты шунтирующего реактора 1150 кВ к трансформаторам тока и напряжения:

Ql, Q2 - линейные выключатели 1150 кВ; Q3 - включатель- отключатель 1150 кВ шунтирующего реактора LW1; R - резистор; LW1 - шунтирующий реактор; LW2 - компенсационный реактор; Q4 - выключатель, шунтирующий LW2; ТА1 - ТА4 - трансформаторы тока; TV - трансформатор напряжения; 1.1, 1.2 - дифференциальные токовые защиты LW1, LW2; 2 - устройство резервирования при отказе в действии включателя-отключателя Q3; 3 - устройство контроля изоляции вводов 1150 кВ и отключения LW1; 4 - газовая защита LW1; 5 - газовая защита LW2; 6 - устройство противоаварийной автоматики; 7.1, 7.2 - первая и вторая одноступенчатые резервные токовые защиты нулевой последовательности LW1; 8 - релейной защиты и линейная автоматика линии электропередачи W 1150 кВ; 9-1 - одноступенчатая направленная дистанционная защита LW2; 10 - дифференциальная защита LW2; 11 - автоматика LW2
Для ШР напряжением 500-1150 кВ следует предусмотреть устройства РЗ от следующих видов повреждений и нормальных режимов работы: однофазных и двухфазных замыканий на землю в обмотках и на выводах; витковых замыканий в обмотках; понижения уровня масла; частичного пробоя изоляции вводов; замыканий между секциями обмоток одной фазы; возгорания масла; “пожара” стали магнитопровода.
На ШР предусматриваются следующие защиты (рис 9.4): дифференциальная токовая защиты; газовая защита; токовая двухступенчатая защита нулевой последовательности; устройство контроля и защиты изоляции вводов 500-1150 кВ; устройство резервирования отказа включателя-отключателя.
В настоящее время промышленностью освоены ШР новой конструкции, отличительной особенностью которых является установка измерительных трансформаторов тока в параллельных ветвях обмотки ШР со стороны нейтрального ввода, что позволяет выполнить для таких реакторов поперечную защиту от витковых КЗ.
Разработанный специально для коммутаций ШР в сетях 750 и 1150 кВ включатель-отключатель (В-О) состоит из двух аппаратов (полуполюсов), один из которых зашунтирован искровым промежутком, что обеспечивает безинерционное подключение реактора при повышении напряжения на ВЛ. Автоматика ШР фиксирует пробой искрового промежутка (ИП) и действует с выдержкой времени порядка 0,1 с на включение полуполюса, шунтирующего ИП.
Комплекс защит ШР при срабатывании действует на отключение, на пуск УРОВ В-О и на запрет его повторного включения.
С целью повышения надежности функционирования защит ШР выполнено их разделение на две группы, имеющие автономное питание по цепям переменного и постоянного оперативного тока. Защиты подключаются к разным вторичным обмоткам трансформатора тока.
В состав первой группы входят все защиты, кроме защит нулевой последовательности, которые входят в состав второй группы РЗ.
Ток срабатывания дифференциальной токовой защиты ШР выбран по условию обеспечения ее максимальной чувствительности к КЗ в ШР, ограничен минимальной возможной уставкой на реле и близок к номинальному току реактора.
Для резервирования отключения реактора при КЗ в нем предусматривается токовая двухступенчатая резервная защита нулевой последовательности, учитывающая вероятность возникновения в группе однофазных ШР только повреждений, связанных с замыканием на землю. Защита действует с первой выдержкой времени на отключение В-О, со второй - на отключение ВЛ или шин.
При срабатывании дифференциальной и газовой защит подготавливаются цепи на автоматический запуск установки пожаротушения.
На КР предусмотрены следующие релейные защиты: дифференциальная токовая, газовая, дистанционная.
Дифференциальная токовая защита предусмотрена для действия при КЗ обмотки на корпус, газовая - для действия при внутренних повреждениях реактора. В связи с тем, что КР находятся в работе непродолжительное время (около 1 с), не исключена возможность того, что газовая защита при витковых замыканиях в силу своей инерционности может не успеть сработать. Поэтому для действия при витковых замыканиях предусмотрена еще и дистанционная защита.
При срабатывании защит КР подается команда на включение выключателя, шунтирующего эти реакторы. При отказе выключателя во включении отключателя ШР.           
В настоящее время по техническим требованиям института “Энергосетьпроект” изготовлены образцы защит на микроэлектронной элементной базе для ШР напряжением 500-1150 кВ и компенсационных реакторов. Шкафы Ш2104 этих защит включают в себя также автоматику КР.
Время срабатывания дифференциальной токовой защиты ШР при двукратном токе срабатывания по быстродействующим выходам, действующим на встраиваемые в шкаф блоки тиристорного отключения, не более 0,02 с, а по контактным - не более 0,035 с.