Централизованная релейная защита подстанции 110/35/6 кВ

В энергетике давно назрела необходимость совмещения требуемых функций защиты смежного оборудования. Указанное решение получило название Централизованная релейная защита подстанции или ЦРЗА. Один многофункциональный терминал ТОР 300 одновременно выполняет все требуемые функции защиты и автоматики ПС 110/35/6, объединяя в себе функции различных устройств РЗА. Благодаря использованию идентичного дублирующего комплекта сохраняется и даже повышается надежность электроснабжения потребителей по сравнению с традиционными решениями. При применении централизованной РЗА классических подстанций со схемами 3Н, 4Н, 5Н, 5АН число терминалов РЗА возможно сократить более чем в два раза, что влечет за собой как экономические выгоды, так и выгоды по срокам проведения работ. На данный момент разработаны типовые технические решения ЦРЗА для различных схем. построения подстанций. Терминалы ЦРЗА на платформе «ТОР 300» успешно прошли опытно-промышленную эксплуатацию совместно с АО «Тюменьэнерго» и рекомендованы к применению ПАО «Россети».

• сохранение независимого функционирования устройств РЗА различных секций подстанции, что обеспечивает необходимую надёжность электроснабжения;
• уменьшение количества устройств РЗА на объекте и количества межшкафных связей;
• сокращение сроков ПИР, СМР, ПНР;
• типизация схем вторичных цепей для ПС;
• снижение нагрузки на измерительные трансформаторы тока (к одной обмотке подключается одно устройство);
• повышение уровня управляемости и наблюдаемости;
• сохранение надежности защиты (100% резервирование);
• сохранение всего комплекса защит при выводе в ремонт одного из комплектов.

Сокращение затрат на:

• стоимость РЗА на 25-35%;
• обслуживание РЗА до 40% (уменьшение количества устройств РЗА и видов проверок);
• капитальное строительство (меньший размер ОПУ);
• кабельное хозяйство (сокращение кабельных связей);
• разработку проектного решения;
• строительно-монтажные работы;
• пуско-наладочные работы;
• интеграцию в АСУ ТП с сокращением сроков;
• организацию системы синхронизации времени.

Вновь вводимые и реконструируемые тупиковые, ответвительные, проходные подстанции с типовыми схемами 3Н, 4Н, 5Н, 5АН, а именно :

• открытые распределительные устройства:
  • установка в ОПУ меньшего размера;
  • возможно увеличение свободного места в ОПУ за счет меньшего количества устройств защит;
  • упрощено внедрение централизованной автоматизированной системы управления.
• закрытые распределительные устройства:
  • решается проблема компактности размещения шкафов РЗА;
  • обеспечивается высокий уровень заводской готовности и сокращение сроков ввода в работу;
  • сокращаются сроки интеграции в АСУ ТП.
• комплектные трансформаторные блочно – модульные подстанции;
• комплектные распределительные устройства элегазовые:
  • устройства РЗА устанавливаются в здании КРУЭ заводского исполнения благодаря своей компактности;
  • не требуется здание ОПУ, не требуется кабельная связь между устройствами, между зданием КРУЭ и ОПУ;
  • сокращение затрат на капитальное строительство;
  • сокращение сроков ввода оборудования в работу;
  • оборудование поступает в высокой заводской готовности.

Вся РЗА в одном терминале:

• основная защита отходящей линии (ДФЗ/ДЗЛ);
• комплект ступенчатых защит линии (ДЗ, ТЗНП, ТО);
• защиты трансформатора (ДЗТ, РЗТ, ГЗ);
• защита ошиновки (ДЗО и УРОВ);
• автоматика управления линейным, секционным выключателями (АУВ ВЛ, АУВ ТВ, АУВ СВ);
• защита и автоматика управления вводных выключателей ВН, СН, НН;
• защиты секционного выключателя (МТЗ, ТЗНП);
• определение места повреждения ВЛ (ОМП);
• обмен данными по стандарту МЭК 61850;
• единая осциллограмма и журнал событий;
• адаптация логики работы в ремонтных режимах.

Применение решения Централизованной РЗА на платформе ТОР 300 позволяет сократить количество шкафов РЗА на подстанциях. Снижение затрат при этом высвобождает средства, которые могут быть использованы для внедрения

системы автоматизации подстанции (АСУ ТП). При этом стоимость предлагаемого решения ЦРЗА+АСУ сопоставима со стоимостью традиционного решения РЗА без автоматизации.
Для реализации АСУ ТП мы предлагаем использование ПТК «UniScada». Это программно-технический комплекс для создания АСУ уровня энергообъекта, разработанный нашими специалистами и успешно применяемый в России, и в странах ближнего зарубежья.

Опытно-промышленная эксплуатация ЦРЗА проводилась на ПС 110/35/6 кВ «Пойковская» в период с 08.09.2014 по 30.08.2017. В этот период было зафиксировано 9 коротких замыканий:

• Отработаны технические решения централизованной РЗА подстанции.
• Алгоритмы централизованной защиты отработали правильно, согласно заложенным.

В рамках обсуждения решения ЦРЗА на НТС ПАО «Россети» получена рекомендация ПАО «Россети» к применению предлагаемого технического решения в рамках типовых проектов:

• с целью снижения стоимости для вновь строящихся подстанций по типовым схемам 4Н, 5Н, 5АН;
• в проектах городской застройки, критичных к занимаемой площади электроустановки;
• в проектах со сжатыми сроками выполнения работ;
• с целью повышения наблюдаемости и автономности типовых подстанций.

• Статья «Централизованная релейная защита подстанции 110/35/6 кВ на принципах системной интеграции алгоритмов защит в едином устройстве» №5 (44), Сентябрь-Октябрь, 2017г.
• Централизованная РЗА, как инновационный проект 2017 года