уров что это такое в электрике
Уров что это такое в электрике
УРОВ (расшифровка аббревиатуры: устройства резервирования отказа выключателей) служат для ликвидации повреждения, сопровождающегося отказом выключателя (или выключателей). УРОВ также работает при коротком замыкании в зоне между выносными трансформатором тока и выключателем.
УРОВ применяется в сетях 110,220,330кВ и выше, в тех случаях, когда особенности конструктивного выполнения выключателей (преимущественно воздушных и масляных с пофазным приводом) вынуждают считаться с их отказами в отключении одной, двух и даже трех фаз. УРОВ работает с некоторой выдержкой времени (0,2-0,25 сек для присоединений 330,750 кВ и 0,3- 0,35 сек для присоединений 110-220кВ) на отключение ближайших к отказавшему выключателей присоединений, тем самым локализует аварию с минимальными потерями для системы.
При коротком замыкании на шинах и отказе в отключении выключателя питающей линии, оборудованной высокочастотной защитой — на останов высокочастотного передатчика указанной линии с целью ускорения отключения повреждения с противоположной стороны.
В энергосистеме эксплуатируются следующие типы схем УРОВ:
— централизованный УРОВ для выключателей 110-220кВ, являющийся общим для всех выключателей одного напряжения на подстанции;
— индивидуальный УРОВ для двух выключателей линии 330кВ;
— индивидуальный УРОВ для каждого выключателя 330-750кВ.
В схемах, где на одно присоединение приходится более одного выключателя (полуторная, шины-трансформатор, многоугольник), УРОВ действует на отключение неповрежденного элемента (системы шин, линии, АТ), для которого отказавший выключатель является общим с поврежденным элементом. Для этих схем при работе защит блока (АТ) и отказе выключателя, общего с ВЛ-330кВ, схема УРОВ-330 действует на 3-х фазное отключение линии с обеих сторон с запретом ТАПВ (трехфазное автоматическое повторное включение). Отключение и запрет ТАПВ на противоположной стороне линии происходит по каналу телеотключения. Там же отключение 3-х фаз линии без запрета ТАПВ производится от ДФЗ после останова в.ч.передатчика на стороне линии с отказавшим выключателем.
При коротком замыкании на ВЛ-330 и отказе выключателя, общего с блоками, схема УРОВ работает на отключение блока и на запрет ТАПВ линии. Запрет ТАПВ необходим для исключения подачи напряжения на останавливающийся блок при успешном ТАПВ линии. Запрет ТАПВ противоположной стороны линии производится по каналу телеотключения.
Схемы УРОВ расчитываются таким образом, чтобы предотвратить ложное срабатывание устройства на обесточивание системы (секции) шин при ошибках обслуживающего персонала. Например, устанавливают общий на систему (секцию) шин дополнительный пусковой орган напряжения, позволяющий отслеживать наличие короткого замыкания. Он состоит из устройства фильтрующего реле напряжения отрицательной последовательности (контроль несимметричных коротких замыканий), реле напряжения включенного на межфазное напряжение (контроль симметричных коротких замыканий) и реле напряжения включенного на напряжение нулевой последовательности (контроль при коротких замыканиях на землю).
Схема УРОВ выполняется таким образом, чтобы при пуске УРОВ какого-либо присоединения схема УРОВ без выдержки времени действует на отключение выключателя этого присоединения и, в случае его отказа в отключении (контроль наличия тока через выключатель) УРОВ с выдержкой времени отключает выключатели присоединений, ближайшие по электрической цепи к отказавшему. Значит в случае ложного замыкания персоналом пусковой цепи какого либо присоединения УРОВ отключит выключатель только этого присоединения и, т.к. ток через «неисправный» выключатель прекратится, схема УРОВ возвратится в исходное состояние.
Цепи пуска УРОВ от защит дублируются фиксацией их действия на отключение выключателя. Фиксация действия защит осуществляется контактами реле положения «включено». Использование в цепи УРОВ фактора, подтверждающего действие защиты, исключает необходимость автоматической проверки исправности выключателя, что снижает количество ложных отключений присоединений, например, при проверках отдельных защит на работающих линиях, когда ошибочно не отключена накладкой цепь пуска УРОВ от проверяемой защиты.
Вводно-распределительное устройство ВРУ 1. Расшифровка условного обозначения.
Устройство резервирования отказа выключателя
Содержание
Описание [ править ]
Допускается не предусматривать УРОВ в электроустановках 110—220 кВ при соблюдении следующих условий:
На электростанциях с генераторами, имеющими непосредственное охлаждение проводников обмоток статоров, для предотвращения повреждений генераторов при отказах выключателей 110—500 кВ следует предусматривать УРОВ независимо от прочих условий.
Алгоритм действия [ править ]
При отказе одного из выключателей поврежденного элемента (линия, трансформатор, шины) электроустановки УРОВ действует на отключение выключателей, смежных с отказавшим.
Если защиты присоединены к выносным трансформаторам тока, то УРОВ должно действовать и при КЗ в зоне между этими трансформаторами тока и выключателем.
В самом простом случае логика действия выглядит так: защиты присоединения параллельно действию на отключение выключателя запускает реле времени (выдержка времени УРОВ). По прошествии времени формируется команда на отключение смежных выключателей.
Неисправность в защите любого присоединения или ошибка обслуживающего персонала (например, не выведен ключ «Пуск УРОВ», при выведенном ключе «Отключение выключателя») может привести к ложному срабатыванию. Для уменьшения риска ложной работы применяются дополнительные контроли в цепях пуска УРОВ, а также действие УРОВ «на себя». Контроли:
Выбор параметров [ править ]
Задержка на срабатывание УРОВ выбирается для исключения действия УРОВ при нормальном отключении выключателя [2]
Уставка токового реле принимается равной 10% номинального тока трансформатора тока. Это позволяет отстроится от холостого тока присоединения, а также гарантирует чувствительность при КЗ.
Реализация [ править ]
По принципу реализации функции УРОВ различают следующие виды:
Централизованный УРОВ [ править ]
Защиты всех присоединений одной секции пускают одно и то же внешнее реле времени. По прошествии времени реле действует на отключение смежных присоединений.
Централизованный УРОВ более предпочтителен в первичных схемах с системами шин с автоматической фиксацией присоединений, так как позволяет уменьшить количество связей между устройствами.
Индивидуальный УРОВ [ править ]
Получил распространение с развитием МП РЗА. В данном случае, выдержка времени УРОВ устанавливается в каждом терминале защит. Функции защит терминала по внутренней логике пускают выдержку времени УРОВ. По прошествии времени терминал защит действует на отключение смежных присоединений.
УРОВ и динамическая устойчивость [ править ]
Расчёты по динамической устойчивости выполняются с учётом отказа выключателя. Соответственно, для определения расчётной длительности КЗ учитывается время УРОВ.
В данной формуле не учитываются различные погрешности (отсутствует дополнительное время запаса для учёта погрешностей), поэтому в расчётах на динамическую устойчивость следует выполнять запас по времени.
Устройство резервирования при отказе выключателей
Накопленный опыт проектирования и эксплуатации УРОВ позволяет сформировать следующие принципы его выполнения:
1. Направленность действия УРОВ зависит от схемы первичных соединений распределительного устройства (РУ).
1.1 В случае использования схемы со сборными шинами с одним выключателем на присоединение, УРОВ действует на отключение секции через вводной и секционный выключатели при возникновении КЗ и отказе выключателя на одном из отходящих присоединений данной секции сборных шин. При КЗ непосредственно на секции шин и отказе секционного выключателя, УРОВ действует на отключение смежной секции шин, выдавая команду на отключение ее вводного выключателя.
1.2 На понижающих подстанциях (при наличии за вводными выключателем силового трансформатора (автотрансформатора), при КЗ на сборных шинах и отказе вводного выключателя, алгоритм УРОВ действует на отключение трансформатора (автотрансформатора) со всех остальных сторон.
1.3 Для узловых подстанций, при КЗ на сборных шинах и отказе выключателя линии, УРОВ блокирует работу ВЧ передатчиков высокочастотных защит линии, таким образом снимается блокирующий сигнал, передаваемый на противоположный конец линии.
1.4 При использовании УРОВ в РУ с более чем одним выключателем на присоединение (многоугольник, полуторная и др.), автоматика действует на отключение смежного неповрежденного элемента, для которого отказавший выключатель является общим с поврежденным присоединением.
2. Пуск автоматики УРОВ от защит поврежденного присоединения осуществляется через его выходное реле.
3. Для контроля отказа выключателя используется выдержка времени, которая отстраивается от времени отключения выключателя и времени возврата пускового органа устройства.
5. В связи с тем, что ложный пуск УРОВ, вызванный ошибочными действиями персонала, приводит к отключению всех смежных участков сети, а не только одного, как при ложном пуске защиты, предусматриваются следующие мероприятия:
В качестве дополнительного мероприятия для предотвращения ложных срабатываний УРОВ в обеих схемах в цепи пуска схемы УРОВ устанавливаются накладки или ключи управления, позволяющие при проверке защиты или ее неисправности разомкнуть цепь пуска и выдачи команды на отключение питающих присоединений.
6. Схемы УРОВ предусматривают возможность срабатывания не только при отказе выключателя после срабатывания защиты, но и при последовательном отказе второго и третьего выключателей после первого и второго срабатывания УРОВ.
7. В схемах УРОВ при повреждении в трансформаторе (автотрансформаторе) и отказе его выключателя предусматривается запрещение АПВ элемента, для которого отказавший выключатель является общим с трансформатором.
8. В схемах УРОВ принимаются меры для исключения ложного действия при неправильном срабатывании выходных реле, входящих в схему.
9. В схемах УРОВ предусмотрен контроль наличия оперативного тока, действующий на блокирование УРОВ и на сигнал при его исчезновении.
Несмотря на описанные выше меры, возможны ложные срабатывания и излишние действия УРОВ по следующим причинам:
— при выводе из работы защиты из-за ее неисправности или по режиму оперативный персонал не отключает пуск УРОВ от этой защиты;
— при отключении присоединения для проверки защиты и не отключённом пуске УРОВ во время проверки, с учетом появления тока происходит его ложная работа;
— выходные реле защиты после отключения выключателя могут не возвратиться из-за механических дефектов;
— токовые реле, контролирующие факт отключения выключателя, могут залипать. Из-за их высокой чувствительности контакты могут часто замыкаться в режиме нагрузки и на них появляются заусенцы, что приводит впоследствии к невозврату контактной системы (относится к схемам УРОВ на электромеханической элементной базе);
— схемы оперативного тока УРОВ на электромеханических реле относительно сложны, и проведение полноценного опробования с выявлением всех возможных ошибок затруднительно.
Учитывая многолетний опыт по использованию схем УРОВ, а также наработанною статистику по неправильным действиям данных схем для устройств БЗП проработан алгоритм, учитывающий все данные особенности. В устройствах БЗП признаком, по которому УРОВ распознает отказ выключателя, является срабатывание любой защиты на отключение данного выключателя, отсутствия сигнала РПО и при этом наличие тока, протекающего через выключатель.
Функциональные схемы УРОВ для устройств БЗП-03 приведены на рисунках 1.1, 1.2, 1.3.
Рисунок 1.1 – функциональная схема УРОВ для БЗП-03-ОТ
Рисунок 1.2 – функциональная схема УРОВ для БЗП-03-ВВ
Обязательным условием работы УРОВ является наличие разрешающего сигнала «Разр УРОВ» от ключа управления, установленного в каждой ячейке.
УРОВ формирует сигнал на отключение выключателя основного и резервного питания по факту отказа выключателя присоединения при срабатывании защит. В алгоритме пуска УРОВ некоторые защиты (МТЗ-1, МТЗ-2, УМТЗ, ОТКЛ от ДЗ) введены постоянно, возможность добавления других пусковых сигналов от защит, предусмотрена программными переключателям и определяется службой РЗиА эксплуатирующей организации.
Об отказе выключателя после срабатывания защиты будет свидетельствовать отсутствие сигнала «РПО» и наличие тока превышающего заданную уставку через выключатель присоединения, сигнал «Пуск по I».
Принципиально логика работы УРОВ для всех устройств серии БЗП и различных типов присоединений (БЗП-ОТ, БЗП-СВ, БЗП-ВВ) схожа, различие есть только в сигналах, участвующих в формировании сигнала «Пуск УРОВ» (см. рисунки 1.1, 1.2 и 1.3). На рисунке 2 показана принципиальная схема организации шинок УРОВ на терминалах БЗП-03.
Рисунок 2 – Принципиальная схема организации шинок УРОВ на терминалах БЗП-03 (номера клемм показаны условно)
Устройство резервирования при отказе выключателей
Для начала расшифруем, что же значит загадочная аббревиатура УРОВ. Под УРОВ понимают устройство резервирования при отказе выключателей. Применяется на ЛЭП высокого напряжения от 35кВ и выше.
В релейной защите используют понятия ближнее и дальнее резервирование. Кратко напомню, что это такое.
При ближнем резервировании при отказе срабатывания защит поврежденного элемента повреждение устраняется действием других защит этого элемента, а при дальнем – действием защит смежных элементов.
Так вот УРОВ относится к ближнему резервированию. Принцип работы УРОВ на пальцах можно объяснить следующим образом:
* Т состоит из времени необходимого для предотвращения протекания тока КЗ при нормальном режиме работы выключателя (оно должно быть чуть больше времени отключения выключателя). Или более точно из времени возврата пусковых защит, реле, времени запаса, времени отключения выключателя с учетом гашения дуги, время разброса реле;
Защита дублируется вторым комплектом, который резервирует первый. Защиты выполнены независимо и запитаны от разных цепей опертока через отдельные ТТ и выполнены разными реле. Это необходимо для того, чтобы отказ одного комплекта защиты не привел к отключению второго комплекта.
Преимущество УРОВ перед дальним резервированием в том, что УРОВ требует меньшего количества отключений, что положительно сказывается на надежности.
Кроме этого УРОВ выполняется непосредственно на защитах самого элемента, поэтому обладает высокой чувствительностью.
Однако, схемы УРОВ достаточно сложные, так как содержат в себе много цепей от реле, схем управления всеми выключателями, задействованными в схеме. Поэтому возможны ложные срабатывания, в том числе и из-за действий персонала. Такие случайные срабатывания могут привести к серьезным последствиям, поэтому к системам УРОВ предъявляются серьезные требования по надежности.
Более подробно с типовыми схемами УРОВ и принципами работы можно ознакомиться в следующей литературе:
УРОВ – устройство резервирования отказа выключателя, принцип действия, реализация
Одно из обязательных требований к релейной защите – возможность резервирования отдельных защит в случае их отказа. Для этого, в случае невыполнения отключения аварийного режима собственной защитой присоединения должна сработать другая. Эта другая защита обычно отключает участок шин подстанции, к которому подключен неисправный фидер.
Но для обеспечения селективности отключение произойдет за более длительное время, необходимое для того, чтобы дать возможность фидеру отключиться от собственных устройств. За это время короткое замыкание принесет большие разрушения, может увеличиться в масштабах.
Чтобы ускорить этот процесс, применяют один из видов противоаварийной автоматики – УРОВ. Расшифровывается это сокращение как «устройство резервирования отказа выключателя».
Даже новый и надежный выключатель, управляемый микропроцессорным устройством РЗА, не застрахован от неисправностей.
Причины сбоев могут быть не только в его механике или в приваривании контактов. В цепях отключения тоже могут возникнуть неполадки, создающие препятствия на пути команды от выходного реле до катушки отключения. Но и на этом перечень возможных неполадок не исчерпывается. Порой в отказах виновен человеческий фактор: выбор неправильного режима работы защиты, вывод ее из действия.
Интересное видео о работе УРОВ смотрите ниже:
Принцип работы УРОВ
Устройство входит в состав всех современных микропроцессорных терминалов, или выполняется отдельным для электромеханических защит. Его задача: выдать сигнал в случае отказа, который направляется в схему РЗА вышестоящего фидера.
Например, при сбое в работе защиты отходящего от шин подстанции фидера сигнал УРОВ выдает команду отключения на выключатель линии, питающей секцию шин, а также секционного выключателя (при его наличии).
Следует учесть, что в цепях отключения вводных и секционных выключателей при этом собираются воедино сигналы отключения от УРОВ от всех присоединений питаемой ими секции.
Для того, чтобы сформировался сигнал УРОВ, необходимо совпадение следующих событий:
Логика действий УРОВ предельно проста: произошло короткое замыкание, вызвавшее запуск защиты, пошла команда отключения, а сигнал от трансформаторов тока о наличии КЗ не прекращается. Значит – выключатель не отключается, или его перекрыла электрическая дуга.
Непременный атрибут УРОВ – своя собственная выдержка по времени.
Отсчитывается она между моментом подачи команды на отключение от основной защиты и командой на вышестоящий выключатель. Выдержка небольшая, но необходима для того, чтобы дать возможность сработать механике, ведь любой выключатель имеет собственное время отключения.
Схемы УРОВ на электромеханической базе
Для реализации алгоритма УРОВ на базе электромеханических реле используется несколько методов.
Самый простой: от выходного реле защит запускается реле, отсчитывающее выдержку УРОВ.
В этой цепи устанавливается накладка для вывода автоматики из действия. Замкнувшиеся контакты реле времени формируют команду на отключение.
Такая схема не получила широкого распространения из-за недостаточной надежности. Слишком много факторов могут приводить к ее ложному срабатыванию.
Разумный выход из создавшегося положения – добавить в схему узел, контролирующий наличие короткого замыкания в сети. Простейший вариант – установка реле напряжения. Оно замыкает свои контакты в цепи при снижении линейного напряжения или реагирует на его прямую или обратную последовательность. Но иногда не чувствует существенных изменений при КЗ за трансформаторами.
Эффективнее работает автоматика с контролем тока присоединения.
Формирование сигнала происходит при совпадении двух факторов: срабатывании у защиты выходного реле и наличии тока через выключатель, контролируемого дополнительным токовым реле.
Для еще большего повышения надежности в цепи УРОВ включаются контакты, выводящие его из действия при оперировании ключом управления. А также вводится дополнительная цепь отключения собственного выключателя командой УРОВ, не зависимая от цепей отключения от защит.
В случае неправильных действий УРОВ это иногда позволяет избежать масштабных отключений, ограничившись ложным отключением выключателя своего присоединения.
Но влияние человеческого фактора на ложные действия УРОВ исключить трудно. Если не будет выведена накладка (разомкнута цепь отключения), то при проверке или опробовании РЗА может возникнуть ситуация, когда отключающий импульс все же сформируется.
УРОВ в составе микропроцессорных устройств
Терминалы современных релейных защит по умолчанию содержат в своем составе УРОВ. Вводить его или не вводить – это проектное решение, принимаемое для конкретного случая применения.
В настройках УРОВ терминала выбирается вся необходимая для ее работы конфигурация, включая уставки по времени и контролю тока.
Поскольку все защиты собраны в одном корпусе и связаны между собой, работа автоматики становится более надежной. Остается только одна проблема: вывод УРОВ из работы перед проверкой защиты персоналом электролабораторий необходим в обязательном порядке. При проверке уставок срабатывания и возврата любой защиты ток, соответствующий аварийному параметру, существует на входе терминала длительное время, которого с лихвой хватает на формирование сигнала УРОВ.
Поэтому вывод в ремонт и ввод в действие устройств, содержащих противоаварийную автоматику, должен производиться по заранее составленным программам.