Аналіз необхідності перевірки переключення напруги під час операцій з переключенням у конфігураціях з подвійною шиною

1. Вступ
У системі з подвійною шиною комутація ліній (ввімкнення/вимкнення) та переключення шин є основними операціями перемикання. У конфігурації з подвійною шиною напруга лінії захисту отримується від трансформаторів напруги шин (ТН). ТН підключаються до шини через первинні роз’єднувачі, а їх вторинні обмотки підводяться до клемної коробки вторинних обмоток ТН. Кожен ТН має три вторинні обмотки: одну для захисту та вимірювання, одну для обліку та одну розгорнуту трикутну обмотку. Окрім розгорнутої трикутної обмотки, дві інші обмотки, пов’язані із захистом, з’єднані зіркою. Потім вони підключаються до панелі паралельного з’єднання ТН та панелі перемикання ТН (заземленої через іскрові проміжки в клемній коробці), доходять до клемних блоків, від яких напруга розподіляється на різні блоки.

Блок перемикання напруги (розташований усередині оперативного блоку) містить схему перемикання напруги, яка використовує допоміжні контакти роз’єднувачів бічної сторони шини для перемикання джерела напруги з Шини III. На блоці перемикання напруги лампа LP показує активну шину, тобто, з якої шини надходить напруга. Обидві малі ланцюги напруги шин підключені до блоку перемикання напруги; система вибирає напругу з тієї шини, до якої в даний час підключена лінія.

Після відкриття або закриття роз’єднувача бічної сторони шини під час роботи необхідно перевірити, чи правильно виконано перемикання напруги. Невиконання цього може призвести до недостатньої напруги захисту або зворотного живлення з вторинного боку ТН. Однак на практиці оператори часто не мають достатніх навичок і виконують неповну або неправильну перевірку перемикання напруги, що створює приховані ризики для подальших комутаційних операцій. Нижче наведено комплексний аналіз методів перевірки перемикання напруги під час вимкнення/ввімкнення ліній та операцій переключення шин.

2. Аналіз методів перевірки перемикання напруги під час вимкнення та ввімкнення ліній у системах з подвійною шиною

2.1 Перевірка перемикання напруги під час вимкнення лінії
Послідовність вимкнення лінії така: відкрити вимикач → відкрити роз’єднувач бічної сторони лінії → відкрити роз’єднувач бічної сторони шини. Після відкриття роз’єднувача бічної сторони шини оператори повинні перевірити стан перемикання напруги.

З точки зору контролю:

• Фазні напруги мають показувати нуль;

• Індикаторна лампа «Втрата напруги ТН» повинна загорітися;

• Лампа «Аварія захисту» повинна спрацювати;

• Система контролю повинна виробити повідомлення «Втрата напруги ТН».

Перевірка на місці має підтвердити:

• Відповідна лампа LP шини на блоці перемикання напруги вимкнена;

• Індикаторна лампа відповідного роз’єднувача на панелі диференційного захисту шини вимкнена.

Це підтверджує, що перемикання напруги для лінії було правильно відключено.

2.2 Перевірка перемикання напруги під час ввімкнення лінії
Послідовність ввімкнення: замкнути роз’єднувач бічної сторони шини → замкнути роз’єднувач бічної сторони лінії → замкнути вимикач.

Після замикання роз’єднувача бічної сторони шини оперативний персонал повинен перевірити:

• Фазні напруги мають відповідати нормальній напрузі шини;

• Лампа «Втрата напруги ТН» вимикається;

• Лампа «Аварія захисту» вимикається;

• Система контролю повідомляє про «Відновлення втрати напруги ТН».

Перевірка на місці має підтвердити:

• Відповідна лампа LP шини на блоці перемикання напруги горить;

• Індикаторна лампа відповідного роз’єднувача на панелі диференційного захисту шини горить.

Це підтверджує, що перемикання напруги для лінії було успішно встановлено.

3. Аналіз перевірки перемикання напруги під час переключення шин у системах з подвійною шиною
Переключення шин означає перемикання ліній або трансформаторів з однієї шини на іншу для роботи або резерву на підстанції з подвійною шиною. Воно включає «гаряче переключення» та «холодне переключення».

Холодне переключення виконується, коли вимикач лінії знаходиться в гарячому резерві: спочатку відкривається один роз’єднувач бічної сторони шини, потім замикається інший. Цей метод зазвичай використовується під час аварійного втручання.

Гаряче переключення виконується за принципом «спочатку замкнути — потім відкрити»: спочатку замикається роз’єднувач цільової шини, потім відкривається роз’єднувач початкової шини.

Після замикання нового роз’єднувача бічної сторони шини:

• Контроль має підтвердити, що обидва роз’єднувачі замкнуті;

• Індикаторна лампа «Реле перемикання напруги одночасно ввімкнене» повинна загорітися;

• Система контролю має зареєструвати подію «Реле перемикання напруги одночасно ввімкнене».

Перевірка на місці має показати:

• Обидні лампи LP на коробці переключення напруги світяться (що вказує на з'єднання подвійної шини);

• Відповідний індикатор відключаючого пристрою на панелі диференціальної захисти шини світиться;

• Може з'явитися світло "Ненормальний стан відключаючого пристрою".

Це запобігає недоствірності напруги захисту після відкриття відключаючого пристрою шини, яка має бути вилучена з експлуатації.

Після відкриття оригінального відключаючого пристрою сторони шини:

• Моніторинг повинен підтвердити, що відключаючий пристрій знаходиться у відкритому положенні;

• Світло "Реле переключення напруги одночасно живлене" повинно вимкнутися;

• Система моніторингу повинна звітувати про скидання цього сигналу.

На місці перевірки повинні підтвердити:

• Лампа LP для відключеної шини на коробці переключення напруги вимкнена;

• Відповідний індикатор відключаючого пристрою на панелі диференціальної захисти шини вимкнений.

Це запобігає зворотному живленню з вторинної сторони PT на виведену з експлуатації шину.

Примітка: PT діє як джерело напруги з надзвичайно низькою внутрішньою імпедансом. Якщо вторинна сторона PT зворотно живить первинну сторону, на первинній стороні може виникнути дуже висока напруга, і навіть невеликий первинний струм може спричинити великий вторинний струм. Це може найкращим чином викликати спрацювання вторинного мініатюрного автоматичного вимикача (MCB) PT робочої шини, а в найгіршому випадку — помилкове спрацювання дистанційного захисту, або навіть загрозити особистому складу та обладнанню.

4. Вплив поганого контакту допоміжних контактів відключаючого пристрою шини при роботі з подвійною шиною

4.1 Вплив на захист лінії
Переключення напруги захисту лінії залежить від допоміжних контактів відключаючого пристрою сторони шини. Поганий контакт може спричинити втрату напруги для захисту лінії.

4.2 Вплив на диференціальний захист шини
Допоміжні контакти відключаючого пристрою шини використовуються як цифрові входи в диференціальному захисті шини. Поганий контакт може створити хибний диференціальний струм, що впливає на правильну роботу реле диференціального захисту шини.

4.3 Вплив на захист від невдалого вимикача
Запуск захисту від невдалого вимикача залежить від переключення напруги через ці допоміжні контакти. Поганий контакт може погіршити правильну роботу захисту від невдалого вимикача.

4.4 Вплив на систему П'яти Захистів (5P)
Поганий контакт може спричинити неправильне показання положення відключаючого пристрою в системі моніторингу, що може порушити нормальну роботу.

5. Додаткові розгляди на основі історичних проблем при перевірках переключення напруги

5.1 Перевернуте підключення проводів переключення напруги
Після нового введення в експлуатацію або заміни механізмів слід перевірити, що лампа LP на коробці переключення напруги відповідає фактично підключеної шині. Наприклад, були випадки, коли відключаючий пристрій був підключений до Шини I, але світло Шини II світилось.

5.2 Перевернуті допоміжні контакти відключаючого пристрою
Після нового введення в експлуатацію або заміни механізму слід підтвердити, що стан лампи LP відповідає фактичному положенню відключаючого пристрою. Наприклад, відключаючий пристрій був відкритий, але світло Шини II світилось, або закритий, але світло Шини II не світилось.

5.3 Недостатня перевірка переключення напруги
Обидві команди моніторингу та на місці повинні тщательно перевіряти переключення напруги під час живлення/виведення. Наприклад, під час живлення нової лінії, після закриття відключаючого пристрою сторони шини, персонал на місці підтвердив нормальне переключення напруги, але персонал моніторингу не перевірив напругу. Пізніше, аварійні сигналізації PT-break не скинулися. Лише після нагадування на місці, моніторинг помітив нульову трифазну напругу та постійний сигнал тривоги "PT Break". Дослідження виявило, що персонал, що вводив в експлуатацію, забув відновити вручну відкритий слайдер напруги.

6. Висновок
Для оперативного персоналу операції переключення ніколи не є тривіальними — ніякий момент або деталь не повинні бути опущені. Завжди критично думайте, тщательно перевіряйте та ніколи не ігноруйте жодну аномалію.