Силовое оборудование и устройства РЗА подстанции для ВЛ-330 кВ

Приводится пример комплектации воздушной линии электропередачи протяженностью в несколько сотен километров, соединяющей две подстанции. Она подключается к их ОРУ 330 кВ с помощью элегазовых выключателей, обозначаемых В-1 и В-2.

Силовое оборудование

На каждой подстанции для ВЛ-330 кВ установлено следующее основное оборудование:

Выключатели элегазовые типа Siemens 3АР2 F1

Разъединители высоковольтные типа РНДЗ-330 УХЛ1

Трансформатор напряжения типа НКФ-330, подключенный на сборку линии 330 кВ

Трансформаторы тока типа ТФЗМ-330 Б

Ограничители перенапряжений типа Siemens 3EL2

Высокочастотные заградители типа РЗ-2000-0,5У1

Цепи тока устройств РЗА соединены с трансформаторами тока линии и выключателей В-1, В-2 с коэффициентом трансформации 2000/1.

Устройства РЗА ВЛ, состав и размещение

Состав устройств релейной защиты, автоматики и измерений линии и их размещение на панелях ОПУ представлено в таблице:

Краткая характеристика защит линии

Функции защиты выполняют два независимых по цепям тока, напряжения и оперативного тока комплекса дистанционно-токовых защит. Они смонтированы на элементной базе микропроцессорных устройств типа REL670 производства фирмы ABB.

Комплексы защит линии являются взаиморезервируемыми автономными системами. Это обеспечивает возможность вывода в ремонт одного из комплексов при неисправности или проверке другого. Оставшийся в работе комплекс защит выполняет все требуемые для линии функции.

Автоматика каждого из выключателей В-1 и В-2 ВЛ-330 кВ выполнена на базе двух комплексов микропроцессорных устройств типа REC 670 производства фирмы ABB.

Оба комплекса автоматики взаимно резервируют друг друга, независимы по цепям тока и напряжения. При выводе из работы одного из них оставшийся в работе обеспечивает все функции контроля и управления.

Любой из комплексов автоматики выполняет функции управления выключателями В1 и В2, причем управление может быть введено только на одном из двух комплексов обоих выключателей с помощью переключателей.

Также фиксируется за одним из комплексов АПВ и режимы работы АПВ. ЗНФ (защита не переключения фаз) введена постоянно на обоих комплексах.

Действие на включение и отключение фаз выключателей осуществляется непосредственно выходными реле устройств автоматики с "продлением" команд управления на основе контакторов.

Силовой элегазовый выключатель

Конструктивное исполнение. Выключатель Siemens 3АР2 F1 снабжен тремя полюсами, работает автоматически от энергии взведенных пружин и давления газа, предназначен для установки на открытых площадках.

В его конструкции используется гексафторид серы SF6 (элегаз) для изоляции и гашения дуги при коммутации нагрузок.

Силовой выключатель имеет для каждой фазы один пружинный привод. Необходимая энергия для включения и отключения полюса запасена каждой подготовленной к работе пружиной включения и отключения, которые размещены в приводе.

Их завод осуществляется электродвигателем, который управляется концевыми датчиками. Максимальное время завода пружин составляет 15 секунд.

Во включенном положении силового выключателя все пружины натянуты для надежного осуществления последовательности коммутаций "Отключить – Включить – Отключить". У полюса фазы "В" дополнительно смонтирован местный центральный шкаф управления.

Силовой выключатель состоит из двух размыкающих блоков с параллельно подключенными конденсаторами и редуктора. Оба блока в каждом полюсе обеспечивают двукратное размыкание, а конденсаторы предназначены для равномерного распределения напряжения.

Элегаз

Газообразным гексафторидом серы заполнены опорные колонны и сдвоенная включающая головка для гашения дуги и улучшения изоляционных свойств. Величина давления в каждом полюсе силового выключателя контролируется датчиком давления, установленным в шкафу привода.

Любое изменение давления при утечке элегаза из газового пространства силового выключателя отслеживается датчиком, который настроен на:

- номинальное давление в 6,0 бар или 0,6 МПа при +20°С;
- давление срабатывания сигнализации равное 5,2 бар (0,52 МПа) при 20°C (потеря SF6);
- давление в 5,0 бар (0,50 МПА) при 20°C для блокировки управлением выключателя (потеря SF6).

При недопустимой величине давления элегаза срабатывает сигнализация "Потеря элегаза", которая требует быстрой закачки элегаза в соответствии с требованиями "Руководства по эксплуатации".

Блокировки выключателя

• блокировка по давлению элегаза SF6 запрещает любую операцию силового оборудования при сниженном давлении элегаза;
  
• блокировка включения исключает приведение в действие включающих расцепителей при натяжении включающей пружины;
  
• блокировка предотвращения непрерывно чередующихся включений и отключений исключает возможность включения и отключения полюса силового выключателя в случае одновременной подачи команд "Включить" и "Отключить";
  
• механическая блокировка против включения действует при нахождении полюса в положении "ВКЛ" для исключения повторного включения привода.
  

Местное управление выключателем

В центральном шкафу выключателя находятся кнопки управления и переключатели:

S9 – местное включение;
S4 – возврат схемы в исходное положение после работы ЗНФ;
S3 – местное отключение;
S8 – переключатель "Местное управление" и "Дистанционное управление".

Перевод S4 и S8 в любые положения осуществляется специальными съемными ключами. Питание двигателей приводов выключателей осуществляется с кросса шинок шкафа питания постоянного тока через автомат, расположенный в шкафу питания двигателей приводов. Кросс шинок питается от автоматов 1-ой и 2-ой секций с щита постоянного тока.

Дистанционное управление выключателем

Управление выключателями В1, В2 осуществляется ключами управления, расположенными на панели управления и выполняется пофазно, через схемы управления приводов соответствующих фаз.

В каждой фазе установлено по два отключающих электромагнита и один включающий. Каждый комплекс автоматики анализирует состояние и управляет работой всех электромагнитов управления, схем готовности приводов и давление элегаза.