Защиты и автоматика кабельной линии 6(10) кВ

Первое присоединение, которое мы рассмотрим в рамках нашей серии, это кабельная линия. Здесь и дальше мы рассматриваем только простейшую сеть с односторонним питанием!

Основной защитой кабельной линии, как и практически во всех остальных присоединениях 6(10) кВ, является МТЗ. Если забыли, что такое основная защита, то почитайте эту статью.

Иногда новички ошибаются, когда говорят, что основной защитой является отсечка из-за того, что она работает быстрее МТЗ. Токовая отсечка защищает только часть линии, поэтому является всего лишь дополнительной защитой. Она вообще не всегда применяется на линии потому, то часто оказывается неэффективной (нечувствительной) из-за малого сопротивления линии 6(10) кВ.

Специализированной защитой кабельной линии (КЛ) является токовая защита от однофазных замыканий на землю, которая применяется всегда (см. ПУЭ.3.2.96-97.) Не стоит называть ее ТЗНП — такое обозначение в России применяется для токовых защиты в сетях с заземленной нейтралью (110 кВ и выше).

Защита от ОЗЗ может быть направленной и ненаправленной, причем основная защита такой линии (МТЗ) всегда ненаправленная! Напишите в комментариях, когда защита от ОЗЗ должна иметь орган направления мощности и почему есть такая разница между ней и МТЗ? Это хорошая проверка на понимание принципов построения сетей.

Еще одна необязательная защита — это защита от перегрузки. Ее нужно устанавливать только, когда такая перегрузка возможна. Так как на этапе проектирования понять это сложно, то можно просто использовать одну из токовых ступеней терминала РЗА с настройкой на длительно допустимый ток кабеля.

Среди новых функций, которые вошли в перечень РЗА линий 6(10) кВ, можно выделить определение места повреждения (ОМП). Функция стала типовой с приходом микропроцессорной техники. Раньше устройства ОМП устанавливались только на линиях 35 кВ и выше из-за большой стоимости этих приборов.

Общие защиты и автоматику рассмотрим в следующих постах потому, что они встречаются не только на кабельной линии.

В следующей статье рассмотрим защиты и автоматику воздушной линии 6(10) кВ

На рисунке
Терминал защиты и автоматики линии 6(10) кВ типа БМРЗ-101-КЛ. Один из самых распространенных микропроцессорных блоков РЗА в сетях среднего напряжения России. Разработчик НТЦ «Механотроника», www.mtrele.ru.

БМРЗ-101-КЛ содержит все перечисленные в статье защиты

  • Александр

    ЗОЗЗ выполняется направленной, если не соблюдается условие чувствительности. Защиту в данном случае можно не отстраивать от собственного емкостного тока линии при замыкании на землю. Замыкание на землю не сопровождается появлением тока короткого замыкания в сети с изолированной нейтралью. Защита действует при появлении тока в ТТНП, анализирующим равенство магнитных потоков, создаваемых фазами отходящей линии, или по наличию 3U0 на сигнал ( за исключением кабелей из СПЭ изоляции, который требуется отключать при ОЗЗ). Верно?

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

      Да, направленность нужна когда собственный емкостной ток линии настолько большой, что отстроиться от него не получается по условию чувствительности.
      Не слышал насчет обязательного отключения ОЗЗ при использовании кабелей из СПЭ. Думаю, нет такого требования иначе пришлось бы отключать постоянно. Сейчас все больше кабелей 6(10) кВ делают именно из СПЭ.

      • Александр

        СТО 56947007-29.060.20.020-2009
        6.5 Требования к защите от токов однофазного замыкания на
        землю
        6.5.1 Для защиты кабелей с изоляцией из СПЭ напряжением 10-35 кВ в
        сетях с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю следует
        применять устройства релейной защиты на отключение поврежденных линий.

        • https://plus.google.com/101616571412194372232 Дмитрий Василевский

          Спасибо за ссылку, не знал такого требования. Первое что бросается в глаза — это СТО ФСК. У них сетей среднего напряжения в обслуживании мало, может из-за этого им легко принять такие жесткие нормы по использованию СПЭ. Так же кабели 6 кВ не попадают под эти требования, только 10-35 кВ. Написан СТО в 2009, может с тех пор СПЭ стали более качественными? Насколько я знаю там проблемы с частичными разрядами поскольку сложно сделать полностью однородную изоляционную массу.
          В любом случае если распространить тему с отключением любого ОЗЗ при использовании СПЭ, то либо эти кабели не будут применять, либо изолированная нейтраль потеряет всякий смысл. Надежность на халяву исчезнет, а проблемы с поиском поврежденного фидера остануться

  • Сергей

    Дмитрий, добрый день! Как известно, ток срабатывания защиты от ОЗЗ IСЗ в сети с изолированной нейтралью при наличии кабельного трансформатора тока нулевой последовательности выбирается из следующего условия:
    IСЗ ≥ Кн * Кбр * Iс.фид.макс
    где Кн = 1,2 (коэффициент надежности);
    Кбр – коэффициент броска, учитывающий бросок емкостного тока в момент возникновения ОЗЗ, а также способность реле реагировать на него;
    Iс.фид.макс – максимальный емкостный ток защищаемого фидера.
    Вопрос: Какое значение коэффициента броска ты порекомендуешь принимать в расчетах при использовании для защиты от ОЗЗ (без выдержки и с выдержкой времени) современных цифровых терминалов? И какое значение Кч?

    • https://plus.google.com/101616571412194372232 Дмитрий Василевский

      Добрый день. По хорошему значения этих коэффициентов должны давать производители терминалов. Например, Кбр зависит от аналогового тракта и фильтров (ЦОС) конкретного блока. Если данных нет, то можно воспользоваться общей литературой. Например, у Шабада М.А. в книге «Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей» для современных терминалов Кбр=1-1,5. Я принимаю в своих расчетах 1,5

      • Сергей

        А коэффициент чувствительности?

        • https://plus.google.com/101616571412194372232 Дмитрий Василевский

          Кч — это нормативный коэффициент, см. ПУЭ

          • Сергей

            Да, естественно нормативный. Но тут есть нюанс. Я где-то читал, что рекомендуется принимать Кч.норм = 1,25–1,5, причем нижнее значение величины Кч относить к кабельным ЛЭП, а верхнее – к воздушным. В другой литературе предлагается считать Кч.норм = 1,5–2,0. Верно ли, по твоему мнению, это?

          • https://plus.google.com/101616571412194372232 Дмитрий Василевский

            Нет, все коэффициенты чувствительности прописаны в ПУЭ п.п.3.2.21 и 3.2.2.5

  • http://vk.com/id114823967 Александр Фурманов

    Здравствуйте Дмитрий!
    Не подскажете нормативы, на основании которых можно сказать, что защита от перегрузки не обязательна?
    Для кл 0,4кВ защита от перегрузки тоже не обязательна?

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

      Добрый вечер.
      Наличие защиты от перегрузки линий 6-10 кВ не прописано в ПУЭ в явном виде. Более того, в 3.2.93. указано «..На одиночных линиях с односторонним питанием от многофазных замыканий должна устанавливаться, как правило, двухступенчатая токовая защита, первая ступень которой выполнена в виде токовой отсечки, а вторая — в виде максимальной токовой защиты с независимой или зависимой характеристикой выдержки времени.» Поэтому наличие защиты от перегрузки здесь — это скорее хорошее дополнение, чем жесткое требования. В МП РЗА сделать такую защиту не проблема, поэтому рекомендую ее использовать. Хотя выбирать ее не так и просто.
      По кабелям 0,4 кВ такое требование прописано в п.3.1.10 (для определенной категории)

      • Сергей

        Часто в сетях 0,4 кВ защита КЛ выполняется с помощью автоматических выключателей. В них защита от перегрузки предусмотрена конструкцией.

    • Сергей

      По 0,4 кВ защита от перегрузки иногда не требуется (см. ответ Дмитрия, также комплекс ГОСТ Р 50571), иногда запрещена (различные системы безопасности)
      По 6-10 кВ считаю, что защита от перегруза обязательна. Собственно первая формула у Шабада Iсз=Iмакс*Кн/Кв. Iмакс — максимальный ток присоединения. Возможно, я заблуждаюсь)

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

        Это формула для МТЗ, а не перегрузки. Перегрузку обычно считают от номинала. Иногда она вообще действует только на сигнал. В общем там свои заморочки

        • Сергей

          Номинал для одного электроприемника, максимальная расчетная нагрузка — для группы электроприемников. У Шабада именно максимальная расчетная мощность. Поэтому сделал такие выводы

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

            Это максимальный ток с учетом перегрузки. Например, для масляных трансформаторов Iраб.макс = 1,4*Iном. От этого тока отстраивается МТЗ, с учетом самозапуска, коэфф. возврата и некоторого запаса. Перегрузку обычно считают 1,05*Iном

  • http://vk.com/id13985986 Александр Невский

    ОЗЗ же делают направленной когда линия с двухсторонним питанием ?не ?или я что то не так понимаю

    • https://plus.google.com/101616571412194372232 Дмитрий Василевский

      Нет, направленность МТЗ и защиты от ОЗЗ никак между собой не связаны

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

    Наверное защиту от ОЗЗ делают направленной, когда не направленная защита от ОЗЗ не проходит по чувствительности, поэтому как вариант ее делают направленной, что бы увеличить чувствительность. ОЗЗ отличается от МТЗ тем, что она рассчитывается не от максимального тока нагрузки, а от суммарного емкасного тока на шинах?

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

      По сути источник токов короткого замыкания находится всегда в «голове» (генераторы), а источник ОЗЗ — всегда на поврежденной линии. Конечно напряжение нулевой последовательности — это абстракция, но дает представление почему направленность МТЗ и защиты от ОЗЗ никак между собой не связаны. Источники напряжения для них находятся в разных местах

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

        А все понятно, источник подпитки точки КЗ для ОЗЗ находиться именно в месте точки повреждения. Поэтому направленность уже исходит из этого. Так я все таки прав был на счёт :»Наверное защиту от ОЗЗ делают направленной, когда не направленная защита от ОЗЗ не проходит по чувствительности, поэтому как вариант ее делают направленной,» ???

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

          Да, правы

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

            Я просто защиту от ОЗЗ в сети 6-35 кВ никогда не обслуживал, знаю про нее в теории, будет интересно по подробнее изучить, а то всё времени не было, пора наверстать упущенное)

  • Сергей

    Дмитрий, а если отсечка считается не от КЗ в конце линии а от КЗ на низкой стороне трансформатора, и таким образом отсечка защищает всю линию, можно назвать ее основной защитой?

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

    Дмитрий, не занимайтесь лженаукой и не вводите в блуд новичков. С какого перепуга у вас токовая отсечка (МФТО) стала резервной защитой? Если она правильно отстроена и удовлетворяет требованиям чувствительности (а для линий 6-10 кВ к трансформатору вполне реально ее отстроить от двухфазного КЗ за трансформатором в минимальном режиме) она всегда будет основной защитой, т.к. свою функцию (защиту КЛ) она выполняет целиком и быстро. А вот МТЗ линии как раз и есть резервная защита, т.к. отстраивается по току от параметров трансформатора, а по времени от защит НН трансформатора. Правильно, если МФТО не чувствительна, то согласно ПУЭ ее можно сделать резервной, и выполнить на момент включения лини, либо вообще не выполнять. В этом случае в одном лице основной и резервной становится МТЗ, которую желательно выполнить двухступенчатой (первая будет защищать трансформатор, вторая резервировать защиты НН)

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

      Александр, прежде чем делать громкие заявления про блуд и лженауку разберитесь о чем идет речь. Я еще раз утверждаю, что МТЗ — это основная защита линии, а отсечка — это дополнительная (даже не резервная) защита. Отсечка не может быть основной защитой линии, даже если она оказывается чувствительной. Посмотрите ПУЭ 3.2.14. Отсечка никогда не защищает линию целиком, если она конечно правильно выбрана.

      Если вы про воздушную линию с отпаечными ТП, то защита в голове — это уже не защита линии, а защита «линии-трансформатора». Здесь уставки выбираются для единого комплекса, а не «отдельно для линии, отдельно для транса».

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

        Обратите внимание на п.3.2.93 — касательно данного раздела (я так понимаю в вашем разделе идет речь именно про отходящие кабельные линии). В данном пункте подразумевается, что МФТО должна быть основной. Если она не удовлетворяет требованиям селективности ставят ДЗЛ, в этом случае обязательна установка МТЗ как резервной.

        Пользуясь случаем, подскажите — вы планируете выпустить статью про защиты электродвигателей? Могу с вами предварительно подискутировать на эту тему, т.к. накоплен довольно богатый опыт. Могу также оказать содействие по защитам линий к преобразовательным и электропечным установкам, т.к. есть большой опыт эксплуатации данных защит. — если вы конечно соберетесь выпустить такие статьи.

        • Дмитрий

          В ПУЭ 3.2.93 не указано, что отсечка это основная защита линии и это не подразумевается. Более того в этом пункте идет речь о зоне действия отсечки, т.е. она охватывает не всю линию. Допускается неселективное действие отсечки (что уже нетиповой случай) для конкретных линий. Но на кабельных линиях АПВ запрещено и как устранять неселективное действие защиты непонятно. Сегодня для этих целей действительно стараются брать ДЗЛ.

          По двигателям будут статьи в конце серии, если у вас есть материалы будет здорово посмотреть. Но еще раз подчеркну — статьи я пишу для начинающих релейщиков и не стараюсь перечислить все возможные защиты. Главное , чтобы сложилось представление по базовой релейке, которую можно увидеть на большинстве объектов в стране

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