Операция и обработка неисправностей высоковольтных и низковольтных систем электрораспределения

Основной состав и функции защиты от отказа выключателя

Защита от отказа выключателя относится к защитной схеме, которая действует, когда реле защиты неисправного электрооборудования выдает команду на отключение, но выключатель не работает. Она использует сигнал отключения защиты от неисправного оборудования и измерение тока от несработавшего выключателя для определения отказа выключателя. Затем защита может в короткую задержку изолировать другие соответствующие выключатели в той же подстанции, минимизируя площадь отключения, обеспечивая общую стабильность сети, предотвращая серьезные повреждения генераторов, трансформаторов и других неисправных компонентов, а также избегая катастрофического коллапса сети.

Отказ выключателя представляет собой двойную неисправность — сочетание неисправности энергосистемы с неисправностью выключателя. Хотя допустимы несколько более мягкие критерии производительности, основной принцип остается: неисправность в конечном итоге должна быть устранена. В современных высоковольтных и сверхвысоковольтных электросетях защита от отказа выключателя широко применяется как метод ближней резервной защиты.

Состав и функции защиты от отказа

Защита от отказа выключателя состоит из элемента блокировки напряжением, пусковой цепи (образованной работой защиты и дискриминацией по току), элемента временной задержки и цепи выхода на отключение.

Пусковая цепь является критически важной для правильной и надежной работы всей системы защиты. Она должна быть безопасной и использовать двойные критерии, чтобы предотвратить ложное срабатывание из-за одиночного условия, застрявших контактов защиты, случайного контакта или непреднамеренного питания. Пусковая цепь включает два элемента, образующих логику "И":

• Элемент пуска: обычно используется собственная цепь автоматического отключения выключателя. Это может быть мгновенно сбрасываемый контакт самого реле отключения или параллельный вспомогательный промежуточный реле с мгновенным возвратом. Контакт, который сработал, но не сбросился, указывает на отказ выключателя.

• Элемент дискриминации: различными способами определяет, продолжает ли неисправность существовать. Существующее оборудование обычно использует методы "наличия тока" — фазовый ток (для линий) или нулевой последовательности тока (для трансформаторов). Если ток остается в цепи после работы защиты, это подтверждает, что неисправность не была устранена.

Элемент временной задержки служит промежуточным этапом в защите от отказа выключателя. Чтобы предотвратить ошибочное срабатывание из-за отказа одного элемента времени, элемент времени должен образовывать логику "И" с пусковой цепью перед активацией реле выхода на отключение.

Блокировка напряжением для защиты от отказа обычно включает реле низкого напряжения шины, реле отрицательной последовательности напряжения и реле нулевой последовательности напряжения. Когда защита от отказа разделяет цепь выхода на отключение с дифференциальной защитой шины, они также используют одни и те же элементы блокировки напряжением.