Уров в электрике что такое

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)

Источник

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:

Источник

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.

Источник

Проект РЗА

Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике

Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ)

Что делать, если короткое замыкание произошло, а защита или выключатель не могут его устранить? Конечно, заранее выполнять их резервирование. Про дальнее и ближнее резервирование защит мы уже говорили в этой статье. Сегодня поговорим о способах резервирования при отказе выключателя.

УРОВ — это устройство или алгоритм, который выполняет ближнее резервирование, т.е. дополняет установленные на конкретном объекте защиты. Это может быть отдельный шкаф с электромеханическими реле, а может быть и распределенный алгоритм в нескольких микропроцессорных терминалах.

Принцип действия УРОВ состоит в следующем:

Таким образом, для стандартной схемы 6-10 кВ, при отказе выключателя линии, УРОВ будет действовать на ввод своей секции и СВ. Несмотря на то, что СВ в нормальном режиме отключен воздействие от УРОВ присоединений на него всегда выполняется, чтобы не вводить дополнительную логику определения режима секции

Для схем 110 кВ и выше, где сети обычно кольцевые, УРОВ будет действовать на все выключатели 110 кВ и на вводные выключатели 6-10 и 35 кВ, если через них возможна подпитка точки КЗ.

Какие преимущества дает УРОВ?

Изначально УРОВ, в виде панели с электромеханическими реле, применялось на подстанциях и станциях с РУ 220 кВ и выше. Его применение обусловлено повышенными требованиями к надежности отключение короткого замыкания за наименьший промежуток времени.

Представьте, что на линии 220 кВ, в соответствии с принципом ближнего резервирования, установлены комплекты основной (ДФЗ) и резервных защит (ДЗ, ТЗНП, ТО), и все это бесполезно из-за механической неисправности привода выключателя. Сигнал на отключение защитами выдан, но ничего не происходит, и линия продолжает «гореть».

Остается надежда только на защиты дальнего резервирования, которые установлены на противоположных концах соседних линий.

По требованию дальнего резервирования эти защиты обязаны чувствовать КЗ на смежной лини и устранять их. Но во-первых, выдержки времени в этом случае могут быть достаточно большими (особенно, если ДЗ или ТЗНП начинают чувствовать КЗ только после отключения некоторых параллельных линий). А во-вторых, дальнее резервирование удается обеспечить не всегда. К тому же при действии защит дальнего резервирования происходит отключение множества выключателей на разных подстанциях, что затрудняет работу диспетчера при локализации аварии.

В таких случая, требуется меры по усилению ближнего резервирования, т.е. установке устройства резервирования при отказе выключателя.

УРОВ принимает команду отключения выключателя от защит и если через время Туров отключения не происходит, то устройство дает команду на отключение смежных выключателей. Просто и надежно

При этом время отключения от УРОВ всегда определено как сумма времени действия собственной защиты присоединения плюс ступень селективности. К тому же УРОВ «использует» чувствительность своей защиты, которая выше, чем у защиты дальнего резервирования.

На напряжении 110 кВ и ниже УРОВ использовался реже из-за стоимости панели и отсутствия жестких требований к скорости отключения, как на сверхвысоком напряжении. Ведь панель УРОВ стоит денег и занимает место.

Однако, с развитием микропроцессорной техники функция УРОВ стала практически бесплатной. Распределенный алгоритм УРОВ стал использоваться в логике терминалов, а «снаружи» остались только шинки и ключи ввода/вывода. Сегодня УРОВ применяют на всех классах напряжения, начиная с 6 кВ.

Давайте рассмотрим, что дает УРОВ на стандартной подстанции по схеме «6-1» (одна секционированная система шин 6 кВ).

1 случай (удаленное КЗ на линии 1)

При возникновении короткого замыкания на линии 1 в зоне действия МТЗ (конец линии), защита срабатывает с выдержкой времени 0,9 с. При отказе выключателя алгоритм УРОВ отключит вводной выключатели через время Тзащ. = Тмтз + Туров = 0,9 + 0,3= 1,2 с.

Если алгоритм УРОВ отсутствует, то МТЗ ввода отключит КЗ через 1,5 с (дальнее резервирование).

Таким образом, мы получаем выигрыш 0,3 с.

Также обратите внимание, что здесь для пуска алгоритма мы используем МТЗ линии, а не ввода, что дает значительно большую чувствительность. Особенно сильна эта разница будет для секций 6 кВ с двигателями.

2 случай (близкое КЗ на линии 1)

При возникновении короткого замыкания на линии 1 в зоне действия отсечки (начало линии), защита срабатывает с выдержкой времени 0,1 с. При отказе выключателя алгоритм УРОВ отключит вводной выключатели через время Тзащ. = Тто + Туров = 0,1 + 0,3= 0,4 с.

По дальнему резервированию мы так же получим 1,5 с, т.е. теперь выигрыш уже 1,1 с.

Очевидно, что и на 6 кВ применение УРОВ дает преимущество в быстродействии и чувствительности

При всех своих плюсах УРОВ — достаточно «опасная» функция и применять ее нужно обдуманно. Следует помнить, что при срабатывании УРОВ полностью отключает участок сети с блокировкой любой автоматики восстановления питания, такой как АПВ и АВР. Это означает невозможность быстрого восстановления нормального режима и массовый недоотпуск электроэнергии (особенно если нижестоящие потребители не имеют своих АВР).

В связи с этой особенностью при пуске УРОВ, помимо контроля тока через выключатель, применяют различные способы ограничения возможности излишнего действия.

О логике и схемах УРОВ мы поговорим в следующей статье

Источник

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)

Источник