Релейний захист та автоматика лінії 110 кВ підстанції «Остропіль» на базі цифрового терміналу REL-670
Автор: Гуленко Олег Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Електроенергетична система є складним комплексом електротехнічного обладнання, розташованого на значній території, яке об’єднане для виконання єдиного технологічного процесу з генерації, передачі та споживання електроенергії. Надійне та неперервне функціонування електроенергетичної системи визначається, серед іншого, ефективністю пристроїв релейного захисту та автоматики. Ці пристрої відповідають за забезпечення захисту електричного обладнання у випадку пошкоджень та аномальних режимів. [1, 2]. У сучасних енергетичних системах України виявляється зростаючий інтерес до цифрових пристроїв релейного захисту. За кордоном такі пристрої використовуються вже більше двох десятків років, що додає іноземним фірмам, що спеціалізуються на розробці цифрових пристроїв релейного захисту та автоматики, істотну перевагу порівняно з українськими виробниками аналогічного обладнання. Серед найвідоміших зарубіжних компаній у цьому сегменті ринку виділяються ABB, Siemens, Alstom, General Electric, Schneider та інші. В порівнянні з традиційними електромеханічними та напівпровідниковими пристроями релейного захисту, цифрові пристрої мають значні переваги, такі як вища точність, швидкодія та універсальність. Застосування сучасних і відносно доступних цифрових пристроїв дозволяє покращити реакцію та вбудувати функції, що раніше були недоступні для електромеханічних та напівпровідникових пристроїв. Цифрові пристрої релейного захисту об’єднують функції окремих реле, додавши контроль координації режимів [3]. Об’єктом дослідження є повітряна лінія 110 кВ "Остропіль – Кустівці". Предметом дослідження є релейний захист та автоматика повітряної лінії 110 кВ "Остропіль – Кустівці". Метою роботи є розробка цифрового релейного захисту та автоматики повітряної лінії 110 кВ підстанції "Остропіль" на базі терміналу REL-670. В магістерській роботі подано опис енергетичного району, де розташована підстанція "Остропіль", розкрито основну електричну схему підстанції та наведено технічні характеристики її основного обладнання. Досліджено релейний захист та автоматику мереж 110-750 кВ, визначено основні види пошкоджень та режими у цих мережах. Розглянуто методи обмеження струмів короткого замикання та підвищення залишкової напруги на шинах під час пошкоджень. Проведено аналіз видів пристроїв релейного захисту та автоматики для мереж 110 кВ та вище, виокремлено принципи їх дії та наведено вимоги до них. Розглянуто особливості цифрових пристроїв релейного захисту та автоматики, зокрема, їх переваги у вигляді вищої точності, швидкодії та універсальності у порівнянні з традиційними пристроями [3, 4, 5]. В роботі представлено огляд цифрового терміналу REL-670 від ABB, який використовується для захисту, управління та контролю повітряних і кабельних ліній електропередач. Розглянуто різновиди конфігурацій та функцій, які реалізовані в цьому терміналі. Обрано типову конфігурацію терміналу А31, що дозволяє реалізувати всі необхідні захисти та автоматику для повітряної лінії 110 кВ підстанції "Остропіль" [6]. З використанням програмного комплексу "ДАКАР" проведено розрахунки струмів короткого замикання, які були використані під час проектування релейного захисту та автоматики. Здійснено розрахунок параметрів спрацювання захистів лінії 110 кВ підстанції "Остропіль", таких як дистанційний захист, максимальний струмовий спрямований захист, спрямована струмова відсічка [7]. Розраховано параметри спрацювання пристрою автоматичного повторного увімкнення лінії [8]. Розрахований дистанційний захист повітряної лінії 110 кВ на базі цифрового терміналу REL-670 реалізує захист від усіх видів пошкоджень. Забезпечуються необхідні умови чутливості. Використання струмових захистів забезпечує 100% резервування під час міжфазних коротких замикань. Пристрій автоматичного повторного увімкнення забезпечує відновлення роботи лінії під час не стійких пошкоджень. Здійснено конфігурування та перевірку цифрового терміналу REL-670. Перевірка характеристик вимірних органів дистанційного захисту пройшла успішно.