Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ)

Что делать, если короткое замыкание произошло, а защита или выключатель не могут его устранить? Конечно, заранее выполнять их резервирование. Про дальнее и ближнее резервирование защит мы уже говорили в этой статье.  Сегодня поговорим о способах резервирования при отказе выключателя.

УРОВ — это устройство или алгоритм, который выполняет ближнее резервирование, т.е. дополняет установленные на конкретном объекте защиты. Это может быть отдельный шкаф с электромеханическими реле, а может быть и распределенный алгоритм в нескольких микропроцессорных терминалах.

Принцип действия УРОВ состоит в следующем:

Если на защищаемом участке происходит короткое замыкание и срабатывание его защиты, но при этом выключатель по каким-то причинам это КЗ не устраняет, то УРОВ выдает команду на отключение смежных выключателей, через которые идет подпитка точки КЗ. Делается это с определенной выдержкой времени для отстройки от времени действия выключателя. Контроль отключения выключателя выполняется при помощи измерения первичного тока и фиксации положения выключателя

Таким образом, для стандартной схемы 6-10 кВ, при отказе выключателя линии, УРОВ будет действовать на ввод своей секции и СВ. Несмотря на то, что СВ в нормальном режиме отключен воздействие от УРОВ присоединений на него всегда выполняется, чтобы не вводить дополнительную логику определения режима секции

 

Для схем 110 кВ и выше, где сети обычно кольцевые, УРОВ будет действовать на все выключатели 110 кВ и на вводные выключатели 6-10 и 35 кВ, если через них возможна подпитка точки КЗ.

 

Какие преимущества дает УРОВ?

Изначально УРОВ, в виде панели с электромеханическими реле, применялось на подстанциях и станциях с РУ 220 кВ и выше. Его применение обусловлено повышенными требованиями к надежности отключение короткого замыкания за наименьший промежуток времени.

Представьте, что на линии 220 кВ, в соответствии с принципом ближнего резервирования, установлены комплекты основной (ДФЗ) и резервных защит (ДЗ, ТЗНП, ТО), и все это бесполезно из-за механической неисправности привода выключателя. Сигнал на отключение защитами выдан, но ничего не происходит, и линия продолжает «гореть».

Остается надежда только на защиты дальнего резервирования, которые установлены на противоположных концах соседних линий.

По требованию дальнего резервирования эти защиты обязаны чувствовать КЗ на смежной лини и устранять их. Но во-первых, выдержки времени в этом случае могут быть достаточно большими (особенно, если ДЗ или ТЗНП начинают чувствовать КЗ только после отключения некоторых параллельных линий). А во-вторых, дальнее резервирование удается обеспечить не всегда. К тому же при действии защит дальнего резервирования происходит отключение множества выключателей на разных подстанциях, что затрудняет работу диспетчера при локализации аварии.

В таких случая, требуется меры по усилению ближнего резервирования, т.е. установке устройства резервирования при отказе выключателя.

УРОВ принимает команду отключения выключателя от защит и если через время Туров отключения не происходит, то устройство дает команду на отключение смежных выключателей. Просто и надежно

При этом время отключения от УРОВ всегда определено как сумма времени действия собственной защиты присоединения плюс ступень селективности. К тому же УРОВ «использует» чувствительность своей защиты, которая выше, чем у защиты дальнего резервирования.

На напряжении 110 кВ и ниже УРОВ использовался реже из-за стоимости панели и отсутствия жестких требований к скорости отключения, как на сверхвысоком напряжении. Ведь панель УРОВ стоит денег и занимает место.

Однако, с развитием микропроцессорной техники функция УРОВ стала практически бесплатной. Распределенный алгоритм УРОВ стал использоваться в логике терминалов, а «снаружи» остались только шинки и ключи ввода/вывода. Сегодня УРОВ применяют на всех классах напряжения, начиная с 6 кВ.

Давайте рассмотрим, что дает УРОВ на стандартной подстанции по схеме «6-1» (одна секционированная система шин 6 кВ).

1 случай (удаленное КЗ на линии 1)

При возникновении короткого замыкания на линии 1 в зоне действия МТЗ (конец линии), защита срабатывает с выдержкой времени 0,9 с. При отказе выключателя алгоритм УРОВ отключит вводной выключатели через время Тзащ. = Тмтз + Туров = 0,9 + 0,3= 1,2 с.

Если алгоритм УРОВ отсутствует, то МТЗ ввода отключит КЗ через 1,5 с (дальнее резервирование).

Таким образом, мы получаем выигрыш 0,3 с.

Также обратите внимание, что здесь для пуска алгоритма мы используем МТЗ линии, а не ввода, что дает значительно большую чувствительность. Особенно сильна эта разница будет для секций 6 кВ с двигателями.

2 случай (близкое КЗ на линии 1)

При возникновении короткого замыкания на линии 1 в зоне действия отсечки (начало линии), защита срабатывает с выдержкой времени 0,1 с. При отказе выключателя алгоритм УРОВ отключит вводной выключатели через время Тзащ. = Тто + Туров = 0,1 + 0,3= 0,4 с.

По дальнему резервированию мы так же получим 1,5 с, т.е. теперь выигрыш уже 1,1 с.

Очевидно, что и на 6 кВ применение УРОВ дает преимущество в быстродействии и чувствительности

При всех своих плюсах УРОВ — достаточно «опасная» функция и применять ее нужно обдуманно. Следует помнить, что при срабатывании УРОВ полностью отключает участок сети с блокировкой любой автоматики восстановления питания, такой как АПВ и АВР. Это означает невозможность быстрого восстановления нормального режима и массовый недоотпуск электроэнергии (особенно если нижестоящие потребители не имеют своих АВР).

В связи с этой особенностью при пуске УРОВ, помимо контроля тока через выключатель, применяют различные способы ограничения возможности излишнего действия.

О логике и схемах УРОВ мы поговорим в следующей статье

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

    Здравствуйте) До реконструкции у нас на ОРУ 220 кВ, стояла отдельная панель УРОВ как вы и говорите, и команда УРОВ заходила в цепь отключения ДЗШ, для экономии)

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

      Добрый день, Иван. УРОВ действительно всегда действует через ДЗШ иначе пришлось бы прокладывать очень много шинок. Во второй статье по УРОВ я коснусь этого момента

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

    Вопрос, вот вы пишите что если МТЗ сработало, то выдержка времени УРОВ такая, а если ТО, то вот такая, это сейчас на всех терминалах можно так прописать ? а как раньше делали? разные реле времени УРОВ для каждой защиты стояли отдельно?Или одно реле отстроенное от самой «долгой» защиты?

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

      УРОВ всегда пускается по факту срабатывания защит на отключение, поэтому он учитывает разные времена срабатывания у ТО и МТЗ.. и в электромеханике и в алгоритмах МП РЗА это делается просто — на элемент выдержки времени УРОВ заводятся сигналы от исполнительных органов защит (именно срабатывания, а не пуска)

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

        Всё ясно) Спасибо)

  • http://vk.com/id66864002 Александр Ряжских

    Самый больной вопрос по УРОВ на ПС 6-10 кВ. Не секрет, что все ПС 110 и выше являются сетевыми ПС. Все защиты являются защитами от КЗ и действуют на отключение КЗ. Поэтому и УРОВ на них однозначно нужен. На крупных же предприятиях, которые все-таки сегодня есть основные потребители электроэнергии, подстанции 3-35 кВ по большей части являются технологическими ПС. В этой категории напряжений в разряд основных и резервных защит добавляется ряд технологических защит (перегрузка, от АХ, от ТВУ, от чего угодно ….). Возникает вопрос — надо ли заводить ряд этих защит на УРОВ? Не учтена также категория групповых защит ПС, действующих на отключение, но таких защит в сетях 110 и выше просто нет (ЗМН, АЧР, ЗПП и т.д.). Вот теперь и возникает вопрос про УРОВ? Нужно ли оно на таких ПС? Знаю много случаев когда строили новые ПС 6-10 кВ, налаживали и вводили УРОВ, а затем его навсегда выводили. В некоторых случаях приходится сильно менять логику, деля цепи отключения от разных защит и УРОВ на разные группы выходных реле, дабы обеспечить хоть какую-то избирательность УРОВ. В итоге схемы защит сложных ПС 6-10 кВ получаются намного насыщенней и сложней простых ПС 110 -220 кВ. Нужен ли такой УРОВ?

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

      мне кажется всегда можно в проекте определить необходимость действия той или иной защиты на пуск УРОВ.. я бы сюда добавил еще газовую защиту трансформатора, которая может срабатывать без аварийного тока — тоже вопрос, на котором сломано много копий) но в некоторых случая УРОВ 6-10 кВ дает преимущества, да и практически ничего не стоит.. поэтому я «за» такой УРОВ, хотя раньше тоже сомневался в его необходимости

      • http://vk.com/id66864002 Александр Ряжских

        На технологических ПС 6-10 кВ возможность проведения ТО РЗиА УРОВ близка к нулю. А непроверенная автоматика может очень много дров наломать.

  • 1

    Сейчас этого уже мало!!
    Даже на вонючих тупиках уров В транса должен передаваться на тот конец и отключать голову.
    А на транзитах первая команда это обязательно
    Таубес Уров супов. Рекомендую

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.