Как выбрать схему РЗА для ячейки 10 кВ: функции защит и терминалы

РЗА — релейная защита и автоматика: комплекс устройств, которые непрерывно контролируют токи и напряжения в ячейке, при повреждении (короткое замыкание, замыкание на землю) автоматически отключают повреждённый участок, а также выполняют функции сетевой автоматики — например, автоматическое включение резерва (АВР). В современных ячейках 10 кВ эти функции реализует микропроцессорный терминал защиты, к которому подключены токовые цепи от трансформаторов тока (ТТ) и цепи управления выключателем.

«Схема РЗА» для ячейки — это комплект принципиальных схем: токовые цепи защиты и измерения, цепи управления и сигнализации. Выбор схемы сводится к двум вопросам: какие функции нужны ячейке с учётом её назначения — и какой терминал эти функции реализует.

Какие функции защиты нужны какой ячейке

Ввод

Базовые ступени — МТЗ (максимальная токовая защита) и токовая отсечка. В двухсекционном распределительном устройстве ввод участвует в схеме АВР вместе с секционным выключателем: при исчезновении питания одной секции резерв включается автоматически. ТТ вводов обычно имеют две обмотки — измерительную для учёта и защитную (о классах — ниже).

Отходящая линия

МТЗ и токовая отсечка — плюс ЗЗЗ (защита от замыканий на землю). Для ЗЗЗ в цепи линии на кабельных присоединениях устанавливается трансформатор тока нулевой последовательности (например, ТЗЛУ).

Секционный выключатель (СВ)

Токовые ступени защиты и главное — схема АВР: цепи блокировки, контролирующие состояние вводов и не допускающие ложных включений. В типовых решениях схема АВР распределена между ячейками вводов и СВ.

Ячейка ТН (трансформатор напряжения)

Силового выключателя здесь нет — ячейка измерительная: контроль напряжения секции и цепи учёта. В решении КРУН для неё применён отдельный терминал защиты по напряжению РС83-В1.

ТСН (трансформатор собственных нужд)

Питает оперативные цепи, обогрев и освещение. По схемам типовых решений для ТСН выполняется АВР собственных нужд (АВР-СН) и контроль изоляции вторичных цепей.

Терминалы серии РС83 в решениях ЛК Энергия

РС83-АВ2

базовый терминал ячеек с выключателями во флагманском решении РП-10 кВ на ячейках КСО (выключатели ВВ-N10), в исполнении на ВВ/TEL и в КРП-6 кВ для СЭС: вводы, отходящие линии, секционные выключатели, схемы АВР.

РС83-АВ3

применён в решении КРУН 10 кВ (выключатели ВВ/N10S): кроме основных ступеней защиты, по схемам реализует УРОВ (устройство резервирования при отказе выключателя), ЛЗШ (логическая защита шин) и АЧР (автоматическая частотная разгрузка); на вводах и СВ — также АВР.

РС83-В1

терминал защиты по напряжению для ячеек ТН в решении КРУН.

РС83-А2.0

встречается в архивных проектах библиотеки (исполнение 2021 года).

REF611

(ABB) — альтернативная платформа; в архиве ЛК Энергия есть единичное исполнение. Упоминаем для полноты: исполнение на других терминалах согласовывается отдельно.

Четвёртая аппаратная платформа библиотеки — терминалы МРЗС на камерах КРУ-Э (габарит КМ-1Ф) с выкатными элементами: см. типовое решение РП-6(10) кВ на КМ-1Ф с терминалами МРЗС.

Что влияет на выбор схемы РЗА

Тип и назначение ячейки

определяет минимальный состав функций (см. выше).

Требования оператора сети

Технические условия на присоединение могут предусматривать дополнительные функции автоматики — например, участие в АЧР. Это напрямую влияет на выбор терминала: по схемам решений АЧР реализовано в исполнении на РС83-АВ3.

Учёт

Если ячейка входит в узел коммерческого учёта, ТТ выбирают с двумя обмотками: класс 0,5S — для цепей учёта (АСКОЭ), 10Р — для цепей защиты. Именно так выполнены вводы в типовых решениях.

Платформа выключателя

Функции защиты от выключателя не зависят, но цепи управления терминала адаптируются под привод конкретного аппарата — в решениях библиотеки есть исполнения на ВВ-N10, ВВ/TEL и ВВ/N10S.

Конфигурация распределительного устройства

Две секции шин — это обязательная схема АВР на вводах и СВ; односекционная компоновка проще.

Частые вопросы

Содержит ли типовое решение уставки защит?

Нет. Типовое решение — это принципиальные схемы цепей защиты, управления и сигнализации. Расчёт уставок РЗА выполняет проектировщик при привязке к конкретному объекту с учётом требований действующих ПУЭ и ДСТУ.

Чем РС83-АВ2 отличается от РС83-АВ3?

По схемам типовых решений: оба терминала закрывают базовые функции ячеек с выключателями (МТЗ, отсечка, ЗЗЗ, АВР), а в исполнении на РС83-АВ3 (решение КРУН) дополнительно реализованы УРОВ, ЛЗШ и АЧР. Какой состав функций нужен — определяют проект и технические условия.

Возможно ли исполнение на других терминалах?

Да. Базовая платформа решений — серия РС83, но исполнение на другой аппаратуре согласовывается по опросному листу; в архиве есть проекты на РС83-А2.0 и REF611.

Смотрите также

• Типовое решение: РП-10 кВ на ячейках КСО — полный комплект схем РЗА (флагман)
• Типовое решение: КРУН — ячейки наружной установки 10 кВ
• Типовое решение: ячейки КСО 10 кВ на выключателях ВВ/TEL
• Типовое решение: РП-6(10) кВ на камерах КРУ-Э (габарит КМ-1Ф) с терминалами МРЗС
• Библиотека типовых решений для проектировщиков

Связанное оборудование: Шкафы релейной защиты и автоматики (РЗиА).