Какую ступень селективности брать в проекте?

За последние 20 лет устройства РЗА достаточно сильно изменились. Теперь мы имеем дело с более продвинутыми микропроцессорным реле и даже автоматы 0,4 кВ снабжаются электронными расцепителями. При этом хорошей литературы по выбору уставок РЗА больше не стало. Те, книги по которым все привыкли проводить расчеты рекомендуют использовать ступени селективности не менее 0,3 с.

При этом некоторые производители заявляют, что с их микропроцессорными терминалами можно применять ступени 0,2 и даже 0,15 с (МТЗ, независимая характеристика). Насколько это соответствую истине? Сказать довольно сложно.

Во-первых, вам нужно понимать, что согласуются всегда две смежные защиты и если одна из них на МП РЗА, а другая на электромеханическом реле (например, старая ПС), то ступень будет определяться именно электромеханикой. Это логично.

Во-вторых, кроме реле в формировании времени ступени будут участвовать промежуточные реле, привод выключатели (механика) и его среда гашения дуги (камера и силовые контакты), хотя они конечно в меньшей степени. То есть для снижения ступени мало просто заменить реле на терминал, желательно еще и поменять выключатель и не делать много последовательно включенных пром. реле.

В-третьих, за снижение ступени в основном ратуют иностранные производители (тот же Шнайдер Электрик). Возникает вопрос, одинаково ли мы понимаем между чем именно ее измерять?

Приведу пример.

Защитную кривую можно построить в виде усредненной линии между “горячим” и “холодным” состоянием аппарата (электромагнитные и электронные расцепители современных автоматов 0,4 кВ, плавкие вставки, некоторые типы микроэлектронных реле), а можно построить область всех возможных точек. Посмотрите на начальный рисунок к статье.

Между каким именно кривыми предлагается брать сниженную ступень селективности? Раньше, как мне кажется, мы брали ступень между вышестоящей защитой и усредненной кривой, но сегодня все чаще требуют реальное отображение защитной характеристики – в виде области. Если при этом принимать крайнее верхнее положение, то ступень как раз и будет меньше. Другой вопрос – как это соотносится с расчетами?

В своих расчетах я использую следующий подход:

  • Если нет подтвержденной и рекомендуемой методики от производителя РЗА, то пользуюсь рекомендациями отечественной литературы (например, книгами М.А. Шабада). Для современных устройств принимаю ступень селективности 0,3 с.
  • Если немного не вписываюсь по времени с учетом существующих вышестоящих защит, то могу принять 0,25 с, хотя это уже довольно “тонкий лед”
  • Если ступень получается ниже 0,25с, то сообщаю об этом заказчику, предлагаю изменить уставки на вышестоящей подстанции и снова пересчитать сеть.
  • Если уставки вышестоящей защиты изменить не получается (например, сети против), то я предлагаю заказчику набор “экстренных мер”.

Что это за “экстренные меры”?

  1. Глобальные меры (первичка):
  • Изменить схему электроснабжения объекта с переводом удаленных ТП, которые запитываются от вышестоящих ТП, на питание сразу от головной РП. Это уменьшает количество уровней распределения. Обычно на это никто не идет, так как схема электроснабжения уже спроектирована и “черт с ней, с релейкой”.
  • Заменить вводные и секционные выключатели на выключатели нагрузки, не меняя схему электроснабжения. Результат тот же, что и в первом пункте, но менять в проекте нужно меньше. На это тоже мало кто согласен.

2. Локальные меры (релейка)

С этого момента начинается наша общая с Заказчиком ответственность за расчеты потому, что я релейщик, а не волшебник. Не меняя первичную схему и вышестоящие защиты идеально выбрать уставки нельзя! Наступает время компромиссов.

  • Намеренно уменьшить ступень селективности ниже 0,25 с (например, 0,2 с). При этом возрастает риск неселективной работы в некоторых режимах.
  • Поставить время отключения защиты СВ такое же, как и на вводах, с параллельным применением ЛЗШ. При этом “экономится” одна ступень на подстанцию. Защиты вводов и отходящие линии имеют нормальную ступень селективности, а СВ работает только в послеаварийных режимах (т.е. нечасто). Чтобы не было неселективной работы ввода при КЗ на шинах за секционником применяется ЛЗШ, а если КЗ ниже аварийной секции – работают защиты линий. Считаю, что вариант неплохой, но появляется зависимость от ЛЗШ (не самая надежная защита) и зачастую сети не дают делать такие решения (и я их понимаю)
  • Сделать неселективным один участок сети, чтобы сохранить нормальные ступени на другом. Например, выставить на секционном (или даже на вводном) выключателе 0,4 кВ в ГРЩ время отключения 0 с, чтобы улучшить селективность в сети 6 кВ. Это плохо в любом случае.

В общем экстренные меры – это не очень хорошо, особенно локальные, но иногда приходиться их применять.

А как вы решаете вопросы определения и оптимизации ступени селективности в своих проектах?

  • DRONOS

    За мой скромный опыт проектировщика РЗА, СЛАВА БОГУ, мне не приходилось сталкиваться с ситуацией, когда у меня защиты не проходили по селективности по времени. Была ситуация что не проходили по току, ну слава богу выкрутился. Но зато теперь благодаря вашей статье буду знать как решать подобные проблемы. Огромное Вам спасибо.

  • http://vk.com/id215009996 Иван Филин

    Главное стараться не нарушать ПУЭ ) Хотя я так понял что часто бывают исключения из правил.

  • Ivan Sevastyanov

    Мы делаем следующие мероприятия предлагаем на секционном выключателе задействовать 2 группы уставок для нормального и ремонтного режима, отличающихся по времени срабатывания защиты.
    Само измнения уставок просиходит посредством резервных цифровых входов реле вводных выключателей

    • https://www.facebook.com/app_scoped_user_id/131488400583096/ Дмитрий Василевский

      Так в нормальном режиме СВ выведен, зачем там своя группа уставок?