Релейний захист лінії 110 кВ на базі цифрового терміналу RED 670

Abstract

Електроенергетична система являє собою складний набір електротехнічного обладнання, котре розташоване на істотній території та з’єднане єдиним технологічним етапом передачі, генерування і споживання електричної енергії. Щоб захистити електричне устаткування від небезпечних особливих режимів та пошкоджень використовують пристрої релейного захисту та пристрої автоматика. Вони є одними із найважливіших елементів, котрі забезпечують надійну роботу електроенергетичної системи [1-4]. Теперішні тенденції у сфері автоматики і релейного захисту пов'язані з еволюцією цифрових технологій. Усе більшого розповсюдження отримує цифровий пристрій RED 670. Використання сучасного мікропроцесорного комплексу RED 670 позволяє покращити швидкодію і точність, об'єднати ряд функцій у єдиному терміналі, реалізувати трудомісткі методи [2, 3]. Предметом дослідження є: релейний захист повітряної лінії 110 кВ підстанції « Ужгород-2». Об'єктом дослідження є: повітряна лінія 110 кВ підстанції « Ужгород-2». Метою дослідження є: проєктування релейного захисту повітряної лінії 110 кВ підстанції «Ужгород-2» на основі цифрового терміналу RED 670. У бакалаврській роботі викладено опис енергетичного району підстанції «Ужгород-2», показана головна схема з'єднань підстанції і технічні характеристики даного електричного обладнання підстанції « Ужгород-2». У роботі показані основні категорії пошкоджень і особливі режими повітряної ліній електропересилання, досліджені питання релейного захисту повітряної ліній розподільчих мереж [3, 4].

Показані категорії релейного захисту елементів розподільчих мереж і принципи їх роботи. Окрема увага присвячена цифровим струмовим захистам, котрі є головними у розподільчих мережах [2]. Показані базові характеристика і основні функції цифрового терміналу RED 670 компанії "ABB", котрий використовують для захисту, управління ліній і автоматики розподільчих мереж. Досліджені основні функції, котрі реалізовані у цьому терміналі [3]. Завдяки програмному комплексу «ДАКАР» був здійснений розрахунок струмів короткого замикання на повітряній лінії 110 кВ підстанції « Ужгород-2», результати котрого потрібні для обчислення параметрів спрацювання релейних захистів [4]. Виконаний вибір трансформаторів струму з урахуванням робочого режиму повітряної лінії. Здійснене обчислення параметрів спрацювання захистів повітряної лінії 110 кВ, а саме: струмова відсічка котра не має витримки часу, струмова відсічка із витримкою часу, максимальний струмовий захист підстанції «Ужгород-2» [4]. Була виконана перевірка термічної стійкості повітряної лінії із врахуванням режиму максимальних струмів короткого замикання і часу роботи захисту. У результаті обчислення виявлено, що термічна стійкість повітряної лінії виконується. Розроблений релейний захист повітряної лінії 110 кВ на базі цифрового терміналу RED 670 забезпечує захист від усіх можливих видів пошкоджень та дає необхідну чутливість. Також були розглянуті питання встановлення захисту, питання охорони праці та економічної доцільності.An electric power system is a complex set of electrical equipment located over a large area and connected by a single technological stage of transmission, generation and consumption of electricity. Relay protection devices and automation devices are used to protect electrical equipment from dangerous special conditions and damage. They are one of the most important elements that ensure the reliable operation of the electric power system [1-4]. Current trends in the field of automation and relay protection are linked to the evolution of digital technology. The digital device RED 670 is becoming increasingly common. The use of the modern RED 670 microprocessor complex allows to improve performance and accuracy, combine a number of functions in a single terminal, and implement labour-intensive methods [2, 3]. The subject of research is: relay protection of 110 kV overhead line of Uzhhorod-2 substation. The object of the study is the 110 kV overhead line of the Uzhhorod-2 substation. The purpose of the study is to design relay protection of the 110 kV overhead line of the Uzhhorod-2 substation based on the RED 670 digital terminal. The bachelor's thesis describes the power district of the Uzhhorod-2 substation, shows the main connection diagram of the substation and the technical characteristics of the electrical equipment of the Uzhhorod-2 substation. The paper shows the main categories of faults and special modes of overhead power lines, and investigates the issues of relay protection of overhead power lines in distribution networks. [3, 4].

The categories of relay protection of distribution network elements and the principles of their operation are shown. Special attention is paid to digital current protection, which is the main one in distribution networks [2]. The basic characteristics and main functions of the RED 670 digital terminal from ABB, which is used for protection, line control and automation of distribution networks, are shown. The main functions implemented in this terminal are investigated [3]. The DAKAR software package was used to calculate short-circuit currents on the 110 kV overhead line of the Uzhhorod-2 substation, the results of which are needed to calculate the parameters of relay protection operation [4]. Current transformers were selected based on the operating mode of the overhead line. The paper calculates the parameters of operation of 110 kV overhead line protections, namely: current cut-off without time delay, current cut-off with time delay, maximum current protection of Uzhhorod-2 substation [4]. The thermal stability of the overhead line was tested, taking into account the maximum short-circuit currents and the protection operating time. As a result of the calculation, it was found that the thermal stability of the overhead line is met. The developed 110 kV overhead line relay protection based on the RED 670 digital terminal provides protection against all possible types of damage and provides the necessary sensitivity. The issues of establishing protection, occupational health and safety, and economic feasibility were also considered.