Релейний захист та автоматика розподільчого пункту 10 кВ сонячної електростанції «Соляр»
Автор: Ружицький Юрій Вячеславович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Системи управління виробництвом і розподілом електроенергії
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Незалежно від типу електростанції, будь то теплова, сонячна, вітрова, гідроелектростанція, тощо, яка генерує електроенергію, для її передачі в енергосистему потрібні лінії електропересилання (повітряні чи кабельні), а також розподільчі підстанції. Тому дуже важливо забезпечити надійну та безпечну роботу даних об’єктів енергетики за будь яких пошкоджень. Лінії електропересилання складають основу розподільчих електромереж країни. Основним призначенням ліній 10 кВ являється забезпечення живленням електричною енергією кінцевого споживача, а саме: сіл, міст та невеликих промислових підприємств. Переважна більшість пошкоджень на них супроводжується підвищенням струму, тому більшість пристроїв захисту реагують саме на зміну струму в лінії[1]. В мережах 10 кВ лінії електропересилання виконуються з ізольованою нейтраллю або нейтраллю, що заземляється через дугогасний реактор (наприклад, для мережі 6 кВ у разі, якщо значення струму замикання вище 30 А). Основними видами пошкоджень таких ліній є двофазні та трифазні короткі замикання, а також однофазні замикання на землю. В електроенергетичних системах найбільша кількість пошкоджень припадає на лінії електропересилання [2]. Для захисту від них вже створено і продовжується створення різноманітних пристроїв релейного захисту та автоматики. Релейний захист - це величезна керуюча система, що представляє собою сукупність узгоджено і цілеспрямовано діючих, взаємопов’язаних та різноманітних за своєю природою елементів і автоматичних пристроїв. Вона охоплює практично всі основні елементи електроенергетичної системи (великі і дрібні) - від генераторів, що виробляють електричну енергію, до приймачів електричної енергії, що перетворюють її в інші види енергії. Незалежно від того, які принципи покладені в основу окремих пристроїв релейного захисту для виявлення пошкоджень, система в цілому повинна безпомилково знаходити пошкоджені елементи і відокремлювати їх від справної частини електроенергетичної системи. Ключову роль у вирішенні цього завдання відіграє логіка цілеспрямованої взаємодії пристроїв і параметри їх спрацювання, що забезпечують реалізацію процедур взаємодії [3]. Для захисту ліній електропересилання від різного виду пошкоджень використовуються найрізноманітніші пристрої, на електромеханічній та цифровій основах. Всі вони мають різні характеристики, працюють за різними принципами, в усіх них головний параметр спрацювання це струм. Через те, що за основних видів пошкоджень лінії найбільше змінюється саме значення струму, його і було обрано у якості основного маркеру, що сигналізує про виникнення аварії. Об’єктом дослідження в даній магістерській кваліфікаційній роботі є розподільчий пункт 10 кВ сонячної електростанції «Соляр», потужністю 4000 кВт, основне обладнання, яке встановлене на цьому розподільчому пункті, а саме: кабельні лінії, вимикачі, вимірювальні трансформатори напруги та струму тощо. Предметом дослідження є релейний захист та автоматика розподільчого пункту, а головне, його основний пристрій захисту – цифровий мікропроцесорний термінал МРЗС-05Л, концерну «Київприлад». Призначення пристрою – захист кабельних і повітряних ліній електропересилання в мережах ізольованою чи компенсованою нейтраллю у якості як основного, так і резервного засобу захисту і автоматики [5]. Пристрій є особливо зручним при експлуатації на повітряних лініях де присутня вставка із кабельної лінії та кабельних лініях, де використовуються комплексні захисти – замикання на землю плюс обрив фази без замикання на «землю» (неповнофазний режим)[4]. На відміну від старих електромеханічних реле це сучасний пристрій, що виконує реєстрацію та запам’ятовує цифрограми аналогових і бінарних сигналів електричних установок усіх класів напруг у нормальних режимах, а також під час аварійних режимів. У проекті реалізовані наступні захисти лінії електропересилання: струмова відсічка без витримки часу від струмів міжфазних коротких замикань, струмова відсічка з витримкою часу від струмів міжфазних коротких замикань, максимальний струмовий захист та захист від однофазних замикань на землю. Всі захисти діють на вимкнення лінії. Для цифрового терміналу МРЗС-05Л, концерну «Київприлад» здійснений розрахунок параметрів спрацювання релейного захисту лінії . В проекті здійснений розрахунок параметрів спрацювання встановлених захистів, а саме: струмової відсічки, струмової відсічки з витримкою часу, максимального струмового захисту, захисту від однофазних замикань на землю. Також здійснений розрахунок уставок для пристрою АВР – автоматичного ввімкнення резерву. Ключові слова – сонячна електростанція, розподільчий пункт, кабельна лінія електропересилання, струмова відсічка, струмова відсічка з витримкою часу, максимальний струмовий захист, захист від замикань на землю, автоматичне ввімкнення резерву. Перелік використаних літературних джерел https://rza.org.ua «Релейний захист електроенергетичних систем»: В.П. Кідиба – Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2015 – 504 с. Релейний захист в розподільчих електричних мережах: Посібник для практичних розрахунків / А.В. Буличов, А.А.Наволочний – М.: ЕНАС, 2011 – 208 с. http://www.kievpribor.com.ua/download/katalog_2020.pdf 5. Яндульський О.С., Дмитренко О.О. (2016). Релейний захист. Цифрові пристрої релейного захисту, автоматики та управління електроенергетичних систем. НТУУ «КПІ», 102, 22-25.