Система ПА на ВЛ 500 кВ Липецкая Восточная и Западная со стороны Рязанской ГРЭС

Функциональные требования к системе.

1.1. Устройства ПА, размещаемые на Рязанской ГРЭС для ВЛ 500 кВ Липецкая Восточная и для ВЛ 500 кВ Липецкая Западная предназначены для:

— предотвращения нарушения устойчивости при аварийных отключениях элементов сети 500 кВ;

— ликвидация асинхронного режима;

— быстродействующей передачи сигналов и команд ПА по высокочастотным каналам связи.

1.2. На Рязанской ГРЭС на ВЛ 500 кВ Липецкая Восточная и на ВЛ 500 кВ Липецкая Западная предусмотреть установку локальных микропроцессорных устройств ПА, выполняющих требуемые функции автоматической ликвидации асинхронного режима (АЛАР), автоматического ограничения повышения напряжения (АОПН), фиксации отключения линии (ФОЛ), фиксации отключения выключателя (ФОВ), фиксации включения линии (ФВЛ), фиксации отключения двух линий (ФОДЛ).

Локальные устройства или комплексы ПА должны выполнять следующие функции:

На ВЛ 500 кВ Липецкая Восточная со стороны Рязанской ГРЭС — АЛАР (осн. и рез.), АОПН, ФОЛ, ФВЛ, ФОДЛ, ФОВ,  со стороны ПС 500 кВ Липецкая – АРПМ, АЛАР (осн. и рез.), АОПН, ФОЛ, ФВЛ, ФОДЛ, ФОВ.

На ВЛ 500 кВ Липецкая Западная со стороны Рязанской ГРЭС — АЛАР (осн. и рез.), АОПН, ФОЛ, ФВЛ, ФОДЛ, ФОВ,  со стороны ПС 500 кВ Липецкая – АРПМ, АЛАР (осн. и рез.), АОПН, ФОЛ, ФВЛ, ФОДЛ, ФОВ.

2. Функциональные и технические требования к компонентам системы.

2.1 Автоматическая ликвидация асинхронного режима (АЛАР).

2.1.1 АЛАР предназначен для автоматического выявления и ликвидации асинхронных режимов (АР) в электрических сетях. АЛАР должен селективно выявлять двухмашинный АР и фиксировать наличие электрического центра качаний (ЭЦК) на контролируемом участке ЭЭС, а также фиксировать знак скольжения несинхронно движущихся частей ЭЭС.

2.1.2. Устройство должно быть трехступенчатым и обеспечивать на каждой ступени формирование выходных сигналов, соответствующих избыточной и дефицитной частям ЭЭС.

2.1.3. Первая ступень устройства должна выявлять АР на его первом цикле с учетом знака относительного скольжения.

2.1.4. Действие второй ступени должно осуществляться после заданного числа циклов АР (2-4 цикла) при наличии ЭЦК в контролируемой устройством зоне.

2.1.5. Действие третьей ступени должно разрешаться через заданное время (до 20 с) с контролем заданного числа циклов (2-4 цикла) АР. При этом ЭЦК должен находиться в контролируемой устройством зоне.

2.1.6. В АЛАР должен быть предусмотрен контроль длительности циклов АР для второй и третьей ступеней. Если длительность цикла (Т_ц) превышает заданное уставкой значение Т_доп (до 20 с), происходит возврат устройства в исходное состояние.

2.2. Резервный АЛАР

2.2.1. АЛАР предназначен для резервирования по принципу действия основного АЛАР.

2.2.2. АЛАР резервный используется как самостоятельный в случае отсутствия основного.

2.2.3. Функция АЛАР выполняется фиксацией колебаний фазного тока с периодом не более расчетного в течение заданного времени и действует после допустимого количества циклов АР на отключение линии с запретом АПВ и пуском команды телеотключения линии с противоположного конца.

2.3. Автоматическое ограничение повышения напряжения (АОПН).

2.3.1. АОПН предназначено для автоматического ограничения длительности воздействия повышенного напряжения в нормальных режимах и при переходных процессах (с учетом гармонических составляющих).

2.3.2. АОПН должно фиксировать опасное повышение действующего и максимального значений напряжения и определять является ли ВЛ, на которой установлено устройство, причиной повышения напряжения (по стоку реактивной мощности от 2 до 50 Вар для вторичных цепей).

2.3.3. Устройство АОПН действует при повышении напряжения как на включенной, так и на отключенной с противоположного конца ВЛ.

2.3.4. АОПН воздействует на местное отключение и на отключение на противоположном конце ВЛ по сигналу, передаваемому с помощью дублируемой быстрой телепередачи.

2.3.5. АОПН должно контролировать каждую из трех фаз отдельно.

2.3.6. АОПН должно иметь не менее 3 ступеней срабатывания.

2.3.7. АОПН должно обеспечить надежное несрабатывание в режимах работающей нагруженной линии (если ее пусковой орган сработал из-за повышения напряжения, вызванного отключением смежной линии (по величине активной мощности)) и при наличии ложной команды управления.

2.3.8. АОПН должно контролировать факт повышения напряжения как при включенной так и при отключенной линии со своей стороны.

2.3.9. В АОПН должна быть предусмотрена блокировка при выполнении оперативного включения линии в работу (до 60 с).

2.3.10. Должна быть обеспечена блокировка действия устройства на включение реактора после срабатывания его защит (по сигналу от внешнего устройства).

2.3.11. АОПН должно фиксировать отдельно отказ любого из выключателей линии (УРОВ).

2.3.12. АОПН должно обеспечивать задание уставок по напряжению от U_ном до 1,5 U_ном с разрешением не более 1% от U_ном.

2.3.13. АОПН должно обеспечивать задание уставок по выдержкам времени для ступеней срабатывания:

— от 0 до 1 мин с разрешением 0,1 сек;

— от 1 мин до 30 мин с разрешением 1 сек.

2.3.14. Для исключения неправильных действий устройства должна быть предусмотрена блокировка при неисправности цепей напряжения.

2.4. Устройство фиксации отключения линии (ФОЛ, ФВЛ, ФОДЛ).

2.4.1. Устройство ФОЛ предназначено для фиксации:

— трехфазного отключения линии до ТАПВ;

— трехфазного отключения линии без ТАПВ;

— включения линии со стороны установки устройства ФОЛ;

— включения линии после ремонта.

2.4.2. ФОЛ должен фиксировать состояние ВЛ с того конца, где оно установлено. Отключение ВЛ должно фиксироваться при срабатывании устройств любого конца, а включение – при работе обоих.

2.4.3. Аварийное отключение линии должно фиксироваться по сигналам:

— о действии релейной защиты на отключение трех фаз линии;

— о воздействии команды «отключить» на схемы управления выключателями;

— о положении выключателей и их разъединителей.

2.4.4. Устройство ФОЛ должно быть рассчитано на подключение линии к шинам через один или через два выключателя.

6.3.2.4.5. Допускается формирование логических цепей отключения и включения трех фаз выключателя вне устройства ФОЛ (непосредственно в схеме управления выключателем).

2.4.6. ФОЛ должен обеспечивать исходной доаварийной информацией о положении линейных разъединителей, о вводе или выводе устройства ТАПВ.

2.4.7. Должна контролироваться исправность цепей тока.

2.4.8. Информация об отключении линии должна выводиться на выходные реле устройства, как для управления, так и для сигнализации.

2.5. Устройство фиксации отключения выключателя (ФОВ).

2.5.1. Устройство ФОВ может быть частью автоматики управления выключателями или частью устройств ФОЛ. Они должны выполнять следующие функции:

-выдавать сигнал при отключении выключателя тремя фазами;

-обеспечивать автоматический съем сигнала при включении выключателя;

— запоминать эти сигналы при исчезновении напряжения постоянного оперативного тока в цепях отключения выключателя.

2.5.2. Пуск устройства ФОВ должен осуществляться контактами реле в схеме автоматики выключателя по двум параллельным пусковым цепям: первая – для быстрого формирования сигнала при отключении выключателя (цепь должна замыкаться при подаче импульса на отключение выключателя), вторая – медленнодействующая для фиксации отключенного положения выключателя в течение всего времени, пока он отключен.

2.6. Устройства передачи аварийных сигналов и команд (УПАСК).

2.6.1. Система УПАСК, входящая в рассматриваемый комплекс ПА, должна состоять из резервируемых каналов, выполненных с помощью современной аппаратуры.

2.6.2. Команды ПА по этим каналам должны дублироваться, кроме команды фиксации отключения линии (ФОЛ), передаваемой в устройства ПА с противоположного конца ВЛ.

2.6.3. Аппаратура каналов передачи информации ПА должна быть выполнена на современной элементной базе, оснащена аппаратно-программными средствами самоконтроля и диагностики, иметь гальваническую развязку по цепям управления и сигнализации, позволять настройку основных электрических, временных, частотных характеристик каждого блока с пульта управления непосредственно по месту установки.

2.6.4. Комплекс аппаратуры передачи (ПРД) и приема (ПРМ) должен осуществлять:

— передачу команд ПА;

— прием команд ПА при условии отсутствия сигнала контрольной частоты и наличия достаточного уровня рабочего сигнала;

— непрерывный автоматический контроль исправности тракта;

— периодический контроль исправности функциональных узлов передатчика и приемника;

— запись в энергонезависимую память протоколов передачи и приема команд (дата, время, номер принятой и переданной команды);

— работу оператора с клавиатурой и жидкокристаллическим дисплеем блока центрального процессора по выбору режимов работы и настройки параметров аппаратуры через многоуровневое меню;

— организацию (на контрольной частоте канала) передачи данных телемеханики;

— возможность однонаправленной телефонной связи;

— связь с персональным компьютером через порт последовательной передачи данных для настройки основных параметров функционирования аппаратуры, управления тестовыми режимами и отображения результатов тестирования;

— количество команд – не менее 32;

— время передачи команды с момента поступления управляющего сигнала на передатчик до замыкания соответствующей выходной цепи приемника – не более 30мс;

— запоминание нескольких одновременно воздействующих управляющих команд и передачу их в порядке установленного приоритета;

— прерывание цикла передачи команд, если вновь пришедшая команда старшая по приоритету.

2.6.5. Каналы передачи аварийных сигналов и команд должны обеспечивать транзитную передачу с возможностью отбора и добавления информации на промежуточных пунктах.

2.6.6. Схема сбора и передачи аварийной и управляющей информации должна быть выполнена с учетом требований резервирования и дублирования. Для обеспечения резервирования передача команд ПА должна быть организована по независимым основным трактам передачи.

2.7. В микропроцессорном комплексе или устройствах ПА должны быть предусмотрены:

а) возможность подключения переносного АРМ (ноутбука) к отдельному порту связи (независимо от сетевого порта);

б) редактирование отдельных уставок комплекса посредством ввода с клавиатуры устройства и с верхнего уровня управления;

в) блокировки для исключения неправильных действий:

— при коротких замыканиях в ЭЭС,

— при неисправностях в цепях напряжения, в том числе при снижении напряжения на входе устройства ниже 0,15U_ном в «дежурном» режиме,

— по сигналам от внешних устройств,

— при неполном подключении внешних цепей;

г) технические и программные средства для сохранения или автоматического восстановления своей работоспособности после любого сбоя;

д) аппаратно-программный контроль и диагностика с возможностью передачи информации о неисправности по каналу связи;

е) отдельные реле, фиксирующие неисправность и срабатывание устройства;

ж) внутренняя регистрация событий и возможность их хранения;

з) защита от несанкционированного доступа;

и) возможность коммуникации и связи через общий порт с системой управления подстанцией;

к) возможность синхронизации от внешнего источника точного времени;

л) свободно программируемые логические элементы, резерв свободно программируемых входов для возможности привязки устройства к местным условиям.

2.8. Технические характеристики.

2.8.1. Коммутационная способность контактов выходных реле в цепях постоянного тока, с постоянной времени не более 0,02 с, должна быть не менее 30 Вт при напряжении не выше 250 В или токе не более 1 А с коммутационной износостойкостью не менее 10000 циклов.

2.8.2. Основные параметры локального комплекса или устройств ПА:

— номинальный переменный ток I_ном, А – 1 или 5;

— номинальное фазное напряжение переменного тока U_ном, В –;

— номинальное напряжение оперативного питания постоянного или переменного тока U_пит, В – 110 или 220;

— номинальная частота, Гц – 50;

— цепи переменного тока устройства должны выдерживать ток 1,1 I_ном длительно и без повреждения ток до 40 I_ном в течение 1 с;

— цепи переменного напряжения должны длительно выдерживать 1,15 U_ном и кратковременно (в течение 1 с) 1,8 U_ном.

Локальный комплекс или устройства ПА должны отвечать общим требованиям, предъявленным к устройствам защиты и автоматики.

2.8.3. Шкафы пуска и приема сигналов устройств быстродействующей передачи аварийных сигналов и команд по ВЧ каналам ПА.

Шкафы предназначены для ввода и вывода сигналов устройств ПА. В состав шкафов входят промежуточные реле, реле времени, ключи и т.п. Состав шкафов и выполняемые ими функции определяются индивидуальными принципиальными схемами. Предусматривается установка элементов ввода-вывода сигналов и команд ПА в одном шкафу с ВЧ аппаратурой ПА. Все шкафы должны отвечать общим требованиям, предъявляемым к устройствам защиты и автоматики.