Рубрикатор

Непрерывный автоматический контроль исправности цепей разомкнутого треугольника измерительных трансформаторов напряжения

13 августа 2008 г. в 05:00
1256

Поделиться
Пожаловаться

Правильная и надежная работа устройств релейной защиты может быть обеспечена при исправном состоянии цепей тока и напряжения, подаваемых на защиту, измерительные преобразователи которой воспринимают в основном только два параметра: величину тока и величину напряжения в сети.

В последние два десятилетия обострилась проблема надежности энергетического оборудования, в частности функционирования маслонаполненных измерительных трансформаторов напряжением 35-750 кВ. Очевидно, что повреждения измерительных трансформаторов напряжения обусловлено общим старением оборудования энергосистем.

Повреждение трансформатора напряжения часто сопровождается взрывом, с выбросом горящего масла и осколков фарфора, что представляет большую опасность для обслуживающего персонала и оборудования. Основным критерием исправности как самого трансформатора напряжения, так и его вторичных цепей, является наличие на выводах разомкнутого треугольника напряжения небаланса третьей гармоники. При возникновении виткового замыкания в обмотках трансформатора напряжения в цепях разомкнутого треугольника появляется напряжение первой гармоники значительно большей величины, чем напряжение небаланса третьей гармоники. Также напряжение 50 Гц появляется и при обрыве цепи разомкнутого треугольника. Составляющие высших гармоник малы и ими можно пренебречь. Контроль исправности цепей 3Uо по штатному прибору на панели трансформатора напряжения не эффективен из-за малой величины небаланса.

Поэтому в энергосистемах осуществляется различными методами контроль указанного небаланса.

Сложившаяся на сегодняшний день практика контроля цепей напряжения не всегда позволяет выявить дефекты своевременно. Во многих электроэнергетических системе исправное состояние цепей разомкнутого треугольника контролируется оперативным персоналом не чаще одного раза за смену. Возникновение неисправности в этих цепях, которая может быть обнаружена через довольно продолжительное время, может привести к отказу из-за потери направленности защит от замыкания на землю или ложному срабатыванию дистанционных защит, которые подключены к данному трансформатору напряжения.

Именно в этом и состояла проблема — добиться непрерывного автоматического контроля исправности цепей разомкнутого треугольника измерительных трансформаторов напряжения.

Устройство УКН-01

Специалистами ОАО «Электротехнический завод», разработано и реализуется под торговой маркой «РЕЛСиС» микропроцессорное устройство УКН-01 контроля состояния цепей напряжения, предназначенное для непрерывного автоматического контроля исправности цепей разомкнутого треугольника измерительных трансформаторов напряжения.

Данное устройство не имеет аналогов на территории России, стран СНГ и Европы. В устройстве применен микроконтроллер алгоритма цифровой фильтрации, который обеспечивает высокую точность измерения входного сигнала.

Работа устройства основана на измерении среднеквадратичного значения напряжения входного сигнала и составляющей напряжения частотой 150 Гц этого сигнала. Для измерения напряжения используется цифровая обработка сигнала. С помощью АЦП периодически производится измерение мгновенного значения сигнала, эти замеры обрабатываются микроконтроллером по алгоритму, реализующему цифровой фильтр и выделяющему напряжение частотой 150 Гц в течении 256 мс, по окончанию накопления запускается алгоритм вычисления среднеквадратичного значения для входного сигнала и его составляющей частотой 150 Гц. Полученные значения сравниваются с заданными напряжениями — уставкой срабатывания устройства, если напряжения не превышают заданные, их значения выводятся на дисплей.

При обнаружении превышения заданных параметров, запускается таймер и по окончанию отсчета заданной выдержки времени, срабатывает выходное реле, при этом на дисплее фиксируется значение напряжения в момент срабатывания выходного реле. Если продолжительность превышения заданных параметров срабатывания меньше выдержки времени таймера (заданной уставки), срабатывание выходного реле не происходит.

Опытная эксплуатация экспериментальных образцов устройства УКН-01 на подстанции «330 кВ»позволило своевременно выявить неисправность в цепях напряжения из-за повреждения трансформатора в устройстве пуска осциллографа типа УПО, которое выражалось в шунтировании цепей разомкнутого треугольника ТН-220 кВ системы шин, сопротивлением 5-6 Ом, при этом устройство УКН-01 зафиксировало снижение составляющей напряжения небаланса частотой 150 Гц с 0,4 В (обычное значение для цепей этого трансформатора напряжения) до 0,1 В.

На подстанции «220 кВ» устройство УКН-01 срабатывало при повышении напряжения небаланса 3Uо в цепях ТН-110 кВ с 0,4 В до 0,9 В. Аварийная проверка цепей напряжения этого ТН-110 кВ выявило слабую затяжку болтовых соединений в ящике зажимов трансформатора напряжения фазы «В».

Эксплуатация микропроцессорных защит с контролем исправности цепей напряжения и устройств регистрации аварийных параметров типа РЕКОН показала необходимость непрерывного контроля цепей напряжения. Подтверждающее вышесказанное событие произошло на подстанции «750 кВ», где из-за частых хаотичных пусков устройства РЕКОН был аварийно выведен из работы ТН-500 кВ.

Дальнейшая проверка этого трансформатора напряжения выявила повреждение — короткозамкнутые витки изоляции.

На подстанции «500 кВ» в декабре 2004 года была повреждена фаза «В» ТН 2 СШ 220 кВ (типа НКФ-220) с разрушением фарфоровой рубашки.

Причина — термическое повреждение изоляции обмоток, при длительном (один час и шесть минут) воздействии феррорезонансных напряжений. При этом устройством «Рекон» было зафиксировано значительное увеличение напряжения небаланса 3Uо, что свидетельствует об острой необходимости установки устройства УКН-01.

На основании опыта эксплуатации устройства УКН-01 можно сделать вывод о целесообразности установки подобных устройств в цепях всех находящихся в эксплуатации трансформаторов напряжения 35-750 кВ.

На устройство получено экспертное заключение, согласно которого УКН-01 рекомендовано к установке на предприятиях энергетики.

Устройство обеспечивает

автоматическое измерение величины напряжения на выводах обмоток разомкнутого треугольника в пределах от 0,1 до 10 В;
измерение составляющей напряжения частотой 150 Гц на выводах обмоток разомкнутого треугольника в пределах от 0,1 до 10 В;
срабатывание при превышении входного напряжения выше заданной уставки в пределах от 0,05 до 10 В;
срабатывание при понижении входного напряжения частотой 150 Гц ниже заданной уставки в пределах от 0,05 до 10 В;
выдержку времени на срабатывание на сигнал в пределах от 0,5 до 10 сек.

В УКН-01 предусмотрена гальваническая развязка между источником электропитания, измерительным входом, контактами выходного реле относительно корпуса и между собой, выдерживающие напряжение 1000 В частотой 50 Гц в течении одной минуты. Сопротивление изоляции всех гальванически не связанных цепей относительно корпуса и между собой составляет не менее 20 МОм. Электропитание устройства осуществляется от источника постоянного или переменного напряжения. Мощность, потребляемая устройством от источника электропитания, не превышает 3,5 Вт. Габаритные размеры 150×70×120 мм. Масса устройства не более 0,7 кг.

Согласно экспертного заключения устройство УКН-01 получило подтверждение соответствия функциональных показателей отраслевым требованиям и условиям эксплуатации.

Устройство непрерывного автоматического контроля цепей «разомкнутого» треугольника трансформаторов напряжений типа УКН-01 рекомендовано к использованию на энергетических предприятиях.

Таким образом, поставленная перед специалистами релейной защиты задача непрерывного автоматического контроля исправности цепей разомкнутого треугольника измерительных трансформаторов нашла практическое воплощение в микропроцессорном устройстве УКН-01, созданном на базе обобщения практического опыта энергетиков. Можно только порадоваться, что данное устройство окажет практическую помощь обслуживающему персоналу подстанций, гарантирует безаварийность и надежность работы оборудования. Надеюсь данный материал поможет энергетикам правильно оценить значимость данного устройства для решения практических задач, стоящих перед дежурными сменами на подстанциях.

С. В. ПОСТОЯЛКО,
директор ООО «РЕЛСиС».

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Объявления по теме

ПРОДАМ: Производство и продажа реле контроля фаз!

Компания ООО «Реле и Автоматика» более 10 лет успешно поставляет на рынок реле контроля трехфазного напряжения как собственного производства, так и сторонних производителей. Данный тип реле предназначен для оценки величины, симметрии, порядка чередования и (в некоторых случаях) угла между фазами в электрических цепях переменного тока, и защитного отключения электроустановок и электроприборов при отклонении указанных величин за установленные пределы. В нашем ассортименте представлены следующие типы из линейки реле контроля фаз: ЕЛ, ПЭФ, РВФ, РКН, РКФ, РНПП. Как правило, клиент желает получить реле в кратчайшие сроки, поэтому наиболее популярные позиции мы всегда держим на складе в достаточном количестве, а региональному заказчику оперативно отправляем заказ в любую точку России. Со всем ассортиментом вы можете ознакомиться на сайте: http://www.rele.ru Наш офис продаж и склад находится по адресу: Москва, Измайловское шоссе, 73Б офис 15 (будни с 9 до 17:00).

Мареев Сергей · Реле и Автоматика · 29 мая · Россия · г Москва

Производство и продажа реле контроля фаз!

УСЛУГИ: Проверка срабатывания защит в сетях до 1000 В

Сопротивление петли «фаза-ноль» – параметр необходимый для расчета прогнозируемого тока короткого замыкания на защищаемой линии. Без данных электротехнических измерений невозможно профессионально подобрать автомат защиты линии. Проверка цепи «фаза-нуль» проводится с целью контроля надежности срабатывания аппаратов защиты от сверхтока при замыкании фазного проводника на открытые проводящие части. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечить нормированное время отключения поврежденной цепи коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети. Измерение сопротивления петли "фаза-нуль" является важным этапом при проведении работ по электрическим испытаниям и измерениям параметров электросети и электрооборудования. Он входит в программу как при приемо-сдаточных испытаниях, так и при эксплуатационных. Данный вид измерений позволяет определить ток однофазного короткого замыкания в цепи и тем самым определить временные параметры срабатывания устройств защиты электрооборудования от сверхтоков при замыкании фазы на заземленный корпус или на защитный заземляющий проводник. При замыкании токоведущей части электроустановки на открытую проводящую часть или защитный проводник цепи, защитное устройство, которое предназначено для автоматического отключения питания цепи или электрооборудования должно обеспечить защиту от поражения электрическим током человека при одновременном прикосновении к проводящим частям. При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), проводимость проводников должна обеспечивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженной на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А кратность тока короткого замыкания относительно уставки следует принимать не...

Денишев Марат · ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ЛИДЕР · 15 мая · Россия · Челябинская обл

УСЛУГИ: Проверка срабатывания защит в сетях до 1000 В

Сопротивление петли «фаза-ноль» – параметр необходимый для расчета прогнозируемого тока короткого замыкания на защищаемой линии. Без данных электротехнических измерений невозможно профессионально подобрать автомат защиты линии. Проверка цепи «фаза-нуль» проводится с целью контроля надежности срабатывания аппаратов защиты от сверхтока при замыкании фазного проводника на открытые проводящие части. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечить нормированное время отключения поврежденной цепи коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети. Измерение сопротивления петли "фаза-нуль" является важным этапом при проведении работ по электрическим испытаниям и измерениям параметров электросети и электрооборудования. Он входит в программу как при приемо-сдаточных испытаниях, так и при эксплуатационных. Данный вид измерений позволяет определить ток однофазного короткого замыкания в цепи и тем самым определить временные параметры срабатывания устройств защиты электрооборудования от сверхтоков при замыкании фазы на заземленный корпус или на защитный заземляющий проводник. При замыкании токоведущей части электроустановки на открытую проводящую часть или защитный проводник цепи, защитное устройство, которое предназначено для автоматического отключения питания цепи или электрооборудования должно обеспечить защиту от поражения электрическим током человека при одновременном прикосновении к проводящим частям. При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), проводимость проводников должна обеспечивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженной на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на коэффициент запаса 1,1 При отсутствии заводских данных для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А кратность тока короткого замыкания относительно уставки следует принимать не...

Кузьминых Дмитрий · Электролаборатория Лидер · 15 мая · Россия · Свердловская обл

ПРОДАМ: Реле защиты от перегрузки

Кроме силового параметра цепей питания, существует и характеристика разности потенциалов в сети, поэтому на любом электрическом устройстве помимо максимального тока указывают номинальное напряжение. И в отличие от силовой характеристики, которая увеличивается параллельно с мощностью, напряжение питания допускает лишь незначительные колебания. В целях обеспечения защиты оборудования от перегрузок, связанных с повышением напряжения (попадание молнии или обрыв нулевой фазы), используют реле защиты от перегрузок. Суть работы рассматриваемого механизма заключается в постоянном контроле напряжения питания, и в случае превышения заданного диапазона происходит механическое воздействие на автоматический выключатель питания. Наша компания с 2005 года профессионально решает задачи на электротехническом рынке в области поставок низковольтного оборудования партнерам по всей России. Сегодня "Элснаб" является крупнейшим дистрибьютором и сервис-партнером чешского завода OEZ (Siemens AG) в России. Наши технические специалисты проводят обучающие семинары и презентации по всему оборудованию, осуществляют полную техническую поддержку и сервисное обслуживание. Электротехническое оборудование "Элснаб" приобретают крупнейшие предприятия и организации страны, работающие в различных отраслях хозяйства: электроэнергетике, атомной, лесной и химической промышленности, агропромышленном комплексе, машиностроении и судостроении, сферах связи и IT. Тщательно продуманная логистика, высокий сервис, надежные поставки, оперативная обработка клиентских запросов - все эти исключительные качества «Элснаб» помогают нашим партнерам реализовать крупные проекты и решать важные задачи в области электротехники. Благодаря собственному складу и сотрудничеству с ведущими транспортными компаниями, мы обеспечиваем быструю отгрузку и высокую скорость поставок в любой регион страны.

Отдел продаж · Элснаб · 30 мая · Россия · г Москва

ПРОДАМ: Электромеханические однофазные стабилизаторы напряжения CНВТ (сервоприводные)

Электромеханический стабилизатор напряжения переменного тока предназначен для стабилизации переменного напряжения в сети электроснабжения для потребителей общепромышленного, бытового и аналогичного назначения. Стабилизатор напряжения Энергия New Line оснащён усиленным щёточным узлом, автоматом защиты по току и датчиком контроля перегрева стабилизатора. Высокое качество сборки является гарантией длительной и безотказной работы стабилизатора. Идеально подходят для областей с частыми перепадами напряжения. Выпускаются в напольно-настольном исполнении. Стабилизатор соответствует требованиям российских и международных стандартов. Технические условия и нормативная база на изделие устанавливаются стандартом предприятия. Особенности: — Полностью металлический корпус – повышенная безопасность; — Аналоговые измерительные приборы; — Обмотки трансформаторов обладают высоким рабочим ресурсом; — Наличие тепловой защиты обеспечивает отключение нагрузки при повышении температуры обмотки; — Режим «Байпас» – возможность питания потребителей в обход стабилизатора; — Двухщеточное исполнение токосъемника обеспечивает повышенную надежность и быстродействие; — Световая индикация режимов работы; — Трансформаторы тока, используемые в цепи измерения, снижает риск поражения и исключает помехи; — Надежное заземление корпуса Преимущества: — Диапазон регулировки: по точности 144-256в; по защите 130-280В; — Повышенный КПД стабилизатора 98%; — Высокая надежность внутренних узлов и деталей; — Принудительное охлаждение; — Усиленный щеточный узел; — Высокая точность стабилизации 3%; — Гарантийный срок обслуживания 1 год со дня продажи; — Широкая сеть сервисных центров по обслуживанию стабилизаторов напряжения «Энергия» по всей стране Виды защиты: — от перегрузки; — от коротких замыканий; — тепловая защита; — от повышенного напряжения; — от пониженного напряжения

Рыжов Сергей · ЭТК Энергия · 29 мая · Россия · г Москва