DWG - Электроснабжение подстанции (ЭП) - Защита от дуговых замыканий на шинах 6/10кВ, основанная на контроле светового потока РУ ТЭЦ
Раздел выполнялся в 2017г
Существующее распределительное устройство 6/10кВ ТЭЦ выполнено из 34 камер (ячеек) одностороннего обслуживания типа 4КВС, - с масляными выключателями типа ВМГ-133 (23шт.) и вакуумными выключателями типа ВВУ (2шт. - модернизированные ячейки). Оперативный ток постоянный =220 В. Вводы 6/10кВ и отходящие линии – кабельные.
Релейные защиты выполнены с использованием электромеханических реле.
Релейные защиты генераторной ячейки, вводных ячеек, ячейки секционного выключателя и ячеек ТСН выполнены с релейном шкафу главного щита управления (ГЩУ).
Комплектные распределительные устройства должны иметь быстродействующую защиту от дуговых замыканий для локализации воздействия открытой электрической дуги в пределах ячейки КРУ-6/10кВ. В соответствии с требованиями ГОСТ 14693-90 (2003г.), время ликвидации электрической дуги не должно превышать 0,2с, при этом время отключения вакуумных выключателей – 0,04-0,06с, время срабатывания выключателей ВМГ-133 – 0,1с.
В соответствии с Заданием, в проекте предусматривается дуговая защита, основанная на контроле светового потока, выполненная с применением устройств дуговой защиты (УДЗ) типа «ОВОД-МД». Для исключения ложных срабатываний УДЗ используется контроль тока на вводных и секционном выключателях. Для размножения контактов реле МТЗ (мгновенного срабатывания) секционного выключателя (для использования в схемах дуговой защиты 1-й и 2-й секции шин) используется промежуточное реле типа РП-23.
В проекте предусмотрена установка двух УДЗ: УДЗ-1 – 1-я секция шин 6кВ; УДЗ-2 – 2-я секция шин 6кВ и шины 10кВ.
Питание =220В проектируемых УДЗ выполняется от существующего шкафа оперативного тока (ЩПТ). Для подключения УДЗ в существующем ЩПТ дополнительно устанавливаются автоматические выключатели.
Устройства устанавливаются на конструкциях в торцевой части камеры №16 (Секционный выключатель).
Примененная в проекте дуговая защита «ОВОД-МД» - это устройство, изготовленное на основе волоконной оптики и микропроцессорной техники, предназначенное для защиты шкафов (ячеек) электрических станций и подстанций 0,4-35 кВ при возникновении в них коротких замыканий, сопровождаемых открытой дугой.
Принцип действия устройства:
Волоконно-оптические датчики (линзы), установленные в отсеках шкафов КРУ-6/10кВ, и имеющие практически круговую диаграмму направленности, фиксируют световую вспышку от электрической дуги и передают ее по волоконно-оптическому кабелю к блокам детектирования света и тестирования (БДСТ). В зоне действия дуги находится только объектив ВОД, а само УДЗ устанавливается в помещении КРУ.
В блоках БДСТ световой сигнал от электрической дуги, зарегистрированный посредством объектива ВОД и переданный в БДСТ по оптическому кабелю, преобразуется в электрический сигнал. Последний усиливается и сравнивается с опорным напряжением, которое определяет порог срабатывания устройства.
Блок дискретных входов (БДВх) принимает сигналы от МТЗ
без выдержки времени. Кроме того, БДВх формирует сигналы индикации срабатывания и неисправности УДЗ. В этих блоках предусмотрена гальваническая изоляция электронной схемы УДЗ от цепи оперативного тока.
Блок дискретных выходов (БДВых) формирует выходные сигналы
УДЗ типа «сухие» контакты реле: отключение выключателей, запрет АПВ и АВР. Данный блок имеет сорок входов «Срабатывание» от сорока (максимальное число) ВОД. Последние делятся на группы в зависимости от установки в шкафах: ввода напряжения питания, отходящих линий и шинных мостов, секционного выключателя. Выходные сигналы
«Отключение» разрешаются или блокируются соответственно наличием или отсутствием сигналов МТЗ. Это «штатный» режим работы устройства (возможно формирование сигналов «Отключение» без наличия сигналов МТЗ).
Алгоритм работы УДЗ формируется в блоке микроконтроллера
(БМК). В зависимости от места возникновения электрической дуги логическая схема выдает сигнал на отключение соответствующего выключателя. При этом блокируется действие АПВ соответствующего выключателя и формируется сигнал запрета АВР. Блок микроконтроллера управляет работой всего устройства в целом.
По сигналу БДСТ, свидетельствующему о том, что какой-либо
из ВОД зарегистрировал появление электрической дуги, микроконтроллер прерывает программу тестирования устройства и запускает программу определения номера ВОД, зафиксировавшего электрическую дугу, и активизации соответствующего выхода срабатывания импульсным сигналом с заранее заданной длительностью. Вспомогательные сигналы (запрет АПВ и АВР, неисправность и индикация срабатывания) выдаются с постоянным уровнем и поступают на входы и выходы.
Информация о текущем состоянии УДЗ выводится на индикаторные устройства (на передней панели) и записывается в энергонезависимую
память для ее сохранения в случае снятия оперативного тока. При последующей подаче оперативного тока УДЗ возвращается в исходное состояние, соответствующее информации, записанной в памяти.
УДЗ семейства «ОВОД» обеспечивают автоматическую проверку работоспособности с периодичностью 1 раз в 15 с световой импульс от
светодиода, находящегося в БДСТ, поступает в оптическое волокно кабеля ВОД, отражается от объектива и по второму волокну кабеля ВОД приходит на вход фотодетектора упомянутого блока.
Тестирование работоспособности оптоэлектронного тракта с помощью импульсных оптических сигналов можно проводить и в ручном режиме проверки. Порог срабатывания устройства одинаков для тестового сигнала и для сигнала от дугового разряда, следовательно, нет необходимости имитировать световой поток с помощью вспышки. Все можно сделать с пульта управления устройством.
В «Правилах технического обслуживания устройств релейной защиты и электроавтоматики электрических сетей 0,4 – 35 кВ» (РД 153-34.3-35.613-00) рекомендуется не реже 1 раза в год на необслуживаемых подстанциях проводить опробования работы устройств РЗА. В случае применения устройств семейства «ОВОД» при опробовании нет необходимости имитировать дуговой разряд с помощью вспышки, отключая таким образом потребителей от электропитания. Такая эксплуатационная возможность устройства не только ускоряет процесс проведения пуско-наладочных работ, но и обеспечивает снижение затрат на эксплуатацию УДЗ.
Устройство «ОВОД-МД» оснащено пультом индикации и управления в виде двухстрочного дисплея, позволяющего отображать 40 знаков, а также клавиатурой из шести кнопок. Кроме того, устройство обеспечивает интуитивный пользовательский интерфейс и предоставляет больший объем информации, в том числе «часы реального времени» и «журнал событий».
Оптические кабели и датчики (ВОД) поставляются в комплекте с УДЗ в соответствии с опросным листом.
Прокладка контрольных кабелей от клеммников УДЗ в релейные щиты камер (сигналы на отключение) выполняется кабелем КВВГнг-LS-4х1,5 по лотку, в т.ч. внутри камер КРУ.
Ведомость чертежей основного комплекта
Общие данные
Схема электрическая принципиальная однолинейная 6/10кВ
План КРУ-6/10кВ
Схема электрическая соединений УДЗ типа "ОВОД-МД"
Дуговая защита 1-й секции шин. Структурная схема (логика работы)
Дуговая защита 1-й секции шин. Таблицы размещения ВОД и длины волоконно-оптических кабелей
Дуговая защита 1-й секции шин. Схема подключений устройства УДЗ-1
Дуговая защита 2-й секции шин. Структурная схема (логика работы)
Дуговая защита 2-й секции шин. Таблицы размещения ВОД и длины волоконно-оптических кабелей
Дуговая защита 2-й секции шин. Схема подключений устройства УДЗ-2
План прокладки контрольных кабелей в КРУ-6/10кВ
Кабельный журнал
Опросный лист на УДЗ типа "ОВОД-МД" 1-й секции шин
Опросный лист на УДЗ типа "ОВОД-МД" 2-й секции шин
Спецификация оборудования, изделий и материалов
Схемы управления
