ГОСТ Р 70591-2022 Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Дифференциальная защита линий электропередачи классом напряжения 110–220 кВ. Испытания

Элемент

Параметр

Значение

Энергосистема 1(2) со стороны ПС А

Активное сопротивление прямой последовательности R1, Ом

1,6582

(ЭС А1, ЭС А2)

Реактивное сопротивление прямой последовательности X1, Ом

52,0922

Активное сопротивление нулевой последовательности R0, Ом

3,461

Реактивное сопротивление нулевой последовательности X0, Ом

108,7276

ЭДС E1, кВ

239

0

Энергосистема со стороны ПС Б

Активное сопротивление прямой последовательности R1, Ом

0,1366

(ЭС Б)

Реактивное сопротивление прямой последовательности X1, Ом

4,2918

Активное сопротивление нулевой последовательности R0, Ом

0,1288

Реактивное сопротивление нулевой последовательности X0, Ом

4,0482

ЭДС E2, кВ

239,24

28,5

Параметры Линий 1, 2

Длина L, км

70

(ВЛ 220 кВ)

0,0788

0,4155

0,3356

1,151

8,594

7,305

0,15

0,684

Отпайка Линии 1

Длина L, км

0,300

42,0

0,0788

0,4155

0,3356

1,151

Параметры трансформатора Т1

отпайки

Тип

ТРДН-

40000/220

Мощность S, МВА

40

230

11

Напряжение короткого замыкания Uk, %

12

Ток холостого хода Ix, %

0,9

Потери короткого замыкания Pк, кВт

170

Потери холостого хода Px, кВт

50

Режим работы нейтрали

заземлена

Мощность нагрузки S, МВА

20

Коэффициент мощности нагрузки

0,8

Параметры трансформатора Т2

Тип

ТД-

80000/220

Мощность S, МВА

80

242

6,3

Напряжение короткого замыкания Uk, %

11

Ток холостого хода Ix, %

0,45

Потери короткого замыкания Pк, кВт

315

Потери холостого хода Px, кВт

79

Режим работы нейтрали

заземлена

Мощность нагрузки S, МВА

80

Коэффициент мощности нагрузки

0,8

Выключатели Q1-Q10

Время отключения выключателя, мс

60

Параметр

Значение

Номинальная мощность, ВА

2000

Номинальное напряжение первичной обмотки, кВ

Номинальное напряжение основной вторичной обмотки, В

Номинальное напряжение дополнительной вторичной обмотки, В

100

Напряжение короткого замыкания, %

4,48*

Параметры контрольного кабеля от основной обмотки ТН до релейного щита

Сопротивление фазного провода, Ом

0,07

Сопротивление нулевого провода, Ом

0,14

Емкость между жилами, нФ

30

Сопротивление изоляции между жилами, МОм

20

Параметры контрольного кабеля от дополнительной обмотки ТН до релейного щита

Сопротивление провода, Ом

0,3

Емкость между жилами, нФ

10

Сопротивление изоляции между жилами, МОм

20

Сопротивление вторичной нагрузки ТН по основной обмотке

Нагрузка, включенная на напряжение фазы "A", Ом

6682,5

Нагрузка, включенная на напряжение фазы "B", Ом

6682,5

Нагрузка, включенная на напряжение фазы "C", Ом

6682,5

Сопротивление вторичной нагрузки ТН по дополнительной обмотке

Нагрузка, включенная на выводы "НК", Ом

10000

Нагрузка, включенная на выводы "НИ", Ом

20000

Нагрузка, включенная на выводы "ИК", Ом

20000

Шунт в фазе "C" (для создания искусственной несимметрии)

Сопротивление шунта, кОм

15

* Принимаются одинаковые значения для основной и дополнительной вторичной обмоток.

Параметр

Значение

Номинальный первичный ток ТТ, А

2000

Номинальный вторичный ток ТТ, А

1

Сопротивление вторичной обмотки, Ом

5

Сопротивление нагрузки (на фазу), Ом

2

Напряжение насыщения, В

1736

Вольтамперная характеристика (U-I)

Напряжение U, В

0; 434; 868; 1302; 1389; 1505; 1601; 1649; 1719; 1736

Ток I, А

0; 0,019; 0,038; 0,058; 0,064; 0,087; 0,182; 0,347; 0,764; 0,868

Режим работы (отклонения от нормальной схемы)

Параметр

ПС А

ПС Б

Режим 1:

Напряжение на шинах, кВ

228,7

237,3

Все линии в работе; отпайка включена; трансформатор Т2 отключен

Ток линии, кА

Q1: 0,371

Q2: 0,371

: 0,742

0,782

Активная мощность, МВт

-293,4

319,2

Реактивная мощность, МВАр

13,86

39,67

Режим 2:

Напряжение на шинах, кВ

227,9

237,8

В работе Линия 1; отпайка включена; трансформатор Т2 отключен

Ток линии, кА

Q1: 0,563

Q2: 0,563

: 1,126

1,167

Активная мощность, МВт

-439,8

477,7

Реактивная мощность, МВАр

63,79

53,61

Режим работы (отклонения от нормальной схемы)

Точка КЗ

Вид КЗ

Изме-

ряемый параметр

Ток в защите со стороны ПС А, кА

Ток в защите со стороны ПС Б, кА

Все линии в работе (отпайка отключена)

КЗ

8,516

3,619

К4

1,692

33,708

КЗ

4,262

1,2

4,924

2,2

3,616

1,474

К4

0,576

34,511

1,21

22,48

0,564

11,231

КЗ

5,862

1,651

1,884

1,096

1,774

0,723

К4

0,578

34,607

0,838

11,292

0,56

11,169

В работе только одна линия (отпайка отключена)

КЗ

5,296

4,074

К4

2,484

32,167

КЗ

2,984

1,851

3,292

2,58

2,076

1,6

К4

1

33,785

1,784

21,553

0,824

10,622

В работе только одна линия (отпайка отключена)

КЗ

3,884

2,409

1,704

1,476

1,178

0,908

К4

0,996

33,64

1,246

10,913

0,83

10,715

Все линии в работе (отпайка включена)

КЗ

8,514

3,638

К4

1,696

33,706

К7

0,772

0,967

КЗ

4,238

0,957

4,946

2,238

3,59

1,457

К4

0,392

34,37

1,216

22,54

0,554

11,171

КЗ

5,784

1,308

1,92

1,146

1,804

0,733

К4

0,392

34,337

0,836

11,364

0,558

11,2

В работе только одна линия (отпайка включена)

КЗ

5,296

4,094

К4

2,488

32,167

К7

1,152

1,302

КЗ

2,96

1,621

3,306

2,622

2,06

1,582

К4

0,86

33,604

1,792

21,611

0,814

10,565

КЗ

3,816

2,089

1,72

1,527

1,196

0,92

К4

0,852

33,34

1,248

10,983

0,83

10,741

Вид проверки

Описание проверки

Ожидаемый результат проверки

Проверяемое требование ГОСТ Р 58979-2020 (пункт, перечисление)

1 Проверка наличия и состава технической документации

Проверка наличия и состава документации в соответствии с ГОСТ Р 58979

Документация предоставлена на русском языке

Наличие в соответствии с ГОСТ Р 58979

Раздел 5

2 Проверка требований к аппаратной части и наличия сервисных функций

2.1 Проверка функции самодиагностики устройства

Проверить по технической документации производителя наличие функции самодиагностики с сигнализацией о неисправности и блокировкой устройства ДЗЛ при обнаружении нарушения целостности исполняемой программы или данных

Наличие требуемого функционала

4.2, 5)

2.2 Проверка функции синхронизации времени

Проверить по технической документации производителя наличие функции синхронизации времени с внешним источником единого точного времени

Наличие требуемого функционала

4.2, 6)

2.3 Передача информации о функционировании устройства в автоматизированную систему управления технологическими процессами и автономные регистраторы аварийных событий и процессов

Проверить по технической документации производителя возможность передачи данных о функционировании устройства в автоматизированную систему управления технологическими процессами и автономные регистраторы аварийных событий и процессов

Наличие требуемого функционала

4.2, 7)

3 Общефункциональные проверки релейной части ДЗЛ

3.1 Проверка наличия не менее четырех групп уставок и возможности ввода уставок в первичных/вторичных величинах

Проверить по технической документации производителя наличие возможности использования не менее четырех групп уставок с возможностью оперативного переключения и возможности ввода значения уставок в первичных и вторичных величинах (за исключением параметров настройки, которые по своему принципу действия невозможно задать в первичных величинах)

Наличие требуемого функционала

4.2, 9)-10)

3.2 Проверка возможности отдельного подключения к каждой используемой группе ТТ

Проверить по технической документации производителя наличие возможности отдельного подключения к каждой используемой группе ТТ

Наличие требуемого функционала

4.2, 11)

3.3 Проверка наличия программируемой логики

Проверить по технической документации производителя наличие программируемой логики и возможность назначения внешних и внутренних логических сигналов устройства на дискретные входы, выходы, светодиоды сигнализации

Наличие требуемого функционала

4.2, 12)

3.4 Проверка возможности регулирования уставки по току срабатывания ДЗЛ

По технической документации производителя убедиться в возможности регулирования уставки по току срабатывания ДЗЛ

Наличие требуемого функционала

4.2, 22)

3.5 Проверка возможности выравнивания коэффициентов трансформаторов тока по концам ЛЭП

По технической документации производителя убедиться в возможности выравнивания коэффициентов трансформаторов тока по концам ЛЭП

Наличие требуемого функционала

4.2, 24)

3.6 Проверка возможности функционирования ДЗЛ по каналам связи, организованными по отдельным выделенным волокнам волоконно-оптического кабеля и каналам связи с использованием цифровых систем передачи информации

По технической документации производителя убедиться в возможности функционирования устройства ДЗЛ по каналам связи, организованными по отдельным выделенным волокнам волоконно-оптического кабеля и каналам связи с использованием цифровых систем передачи информации

Наличие требуемого функционала

4.2, 18)

3.7 Проверка наличия в устройстве оптических интерфейсов, обеспечивающих передачу данных (см. [4]) для одновременного подключения к двум каналам связи

По технической документации производителя убедиться в наличии в устройстве оптических интерфейсов, обеспечивающих передачу данных (см. [4]) для одновременного подключения к двум каналам связи

Наличие требуемого функционала

4.2, 19)

3.8 Проверка наличия органов для отстройки от КЗ за трансформаторами ответвлений (отпаек) при использовании ДЗЛ на ЛЭП с ответвлениями (отпайками) с возможностью регулирования их параметров настройки (уставок)

По технической документации производителя проверить наличие в логике ДФЗ для отстройки от КЗ за трансформаторами ответвлений (отпаек)

Наличие требуемого функционала

4.2, 27)

3.9 Проверка наличия функции ОМП на ЛЭП методом двухстороннего замера

По технической документации производителя проверить возможность использования функции ОМП методом двухстороннего замера по технической документации производителя

Наличие требуемого функционала

4.2, 13)

N опыта

Вид проверки

Описание проверки

Проверяемое требование ГОСТ Р 58979-2020 (пункт, перечисление)

Ожидаемый результат

1

Проверка контроля исправности токовых цепей ДЗЛ. Проверка использования в ДЗЛ "тока в линии"

Проверка при коммутации токовых цепей ДЗЛ.

Схема сети: нормальная

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4).

В устройствах ДЗЛ с обеих сторон линии на время выполнения проверки:

- выставить уставку срабатывания чувствительной ступени ДЗЛ равной 1500 А;

- выставить уставку срабатывания ПО контроля исправности токовых цепей ДЗЛ равной 200 А (уточняется при необходимости);

- ввести действие контроля исправности токовых цепей на блокировку ДЗЛ (при наличии технической возможности).

4.2, 17), 26)

Срабатывание устройства контроля исправности токовых цепей ДЗЛ при моделировании неисправности в токовых цепях устройства.

При наличии технической возможности ввода действия контроля исправности токовых цепей на блокировку ДЗЛ, дополнительно контролируется сигнализация о блокировке ДЗЛ со стороны ПС А и ПС Б.

Произвести поочередное отсоединение (на время, большее уставки таймера в цепях контроля исправности цепей переменного тока) с последующим восстановлением токовых цепей всех фаз ТТ со стороны ПС А с контролем с обеих сторон:

- соответствующего изменения дифференциального и тормозного токов;

- срабатывания контроля исправности токовых цепей ДЗЛ;

- несрабатывания ДЗЛ.

В устройствах ДЗЛ с обеих сторон линии: выставить исходные уставки.

2

Проверка реализации алгоритма торможения

Снятие тормозной характеристики.

В соответствии с рекомендациями производителя снять тормозную характеристику ДЗЛ и сопоставить ее с выставленными параметрами настройки

4.2, 23)

Соответствие параметров тормозной характеристики информации, приведенной в руководстве по эксплуатации и выставленным параметрам настройки

3

Проверка реализации УКЕТ в ДЗЛ

Схема сети: ремонтная - отключены Линия 2, Линия 1 со стороны ПС Б, (отключены выключатели Q2, Q3, Q4-Q6).

Режим: со стороны ПС А напряжение на линию подано полюсом выключателя Q1 только на фазу А.

В устройствах ДЗЛ с обеих сторон линии выведены из работы УКЕТ.

3.1 При выведенном УКЕТ в обоих полукомплектах ДЗЛ проверить значения измеренных токов линии и дифференциальных и тормозных токов по концам защищаемой линии (пофазно).

4.2, 25)

Наличие требуемого функционала. Корректная работа функции компенсации емкостных токов ЛЭП в ДЗЛ

3.2 При введенном УКЕТ в обоих полукомплектах ДЗЛ проверить значения "компенсированных" токов линии и дифференциальных и тормозных токов по концам защищаемой линии (пофазно).

3.3 При введенном УКЕТ в обоих полукомплектах ДЗЛ увеличить в 3 раза удельное значение емкости линии (или длины линии) уставкой защиты, проверить значения "компенсированных" токов линии и дифференциальных и тормозных токов по концам защищаемой линии (пофазно)

Оценить, используя сервисные возможности программного обеспечения терминала и полученные осциллограммы, правильность учета емкостных токов линии в токах линии и дифференциальных и тормозных токах по концам защищаемой линии.

При этом:

1 Если программное обеспечение терминала не позволяет получить расчетные значения "компенсированных" дифференциальных и тормозных токов по концам защищаемой линии, в протоколе проверки должны быть отражены неполнота проверки по позиции 3 и недостатки сервисного программного обеспечения терминала. Результат опыта засчитывается в этом случае как неудовлетворительный.

2 Сопоставить значения токов линии и дифференциальных и тормозных токов по концам защищаемой линии до и после компенсации со значением емкостного тока в линии в соответствии с данными таблицы А.4 (с учетом рекомендаций производителя испытуемого устройства).

По окончании проверки в обоих полукомплектах ДЗЛ восстановить исходное значение измененной в позиции 3.3 уставки (удельного значения емкости линии или длины линии)

Проверка времени срабатывания устройства ДЗЛ на отключение для двухконцевых линий (без учета задержки по каналу связи и с учетом работы выходных реле) при протекании двукратного тока срабатывания

Схема сети - ремонтная: отключены Линия 2; Линия 1 со стороны ПС Б, отключен трансформатор отпайки (отключены выключатели Q3-Q7).

Режим: Линия 1 под напряжением со стороны ПС А в течение 1,0 с.

Виды КЗ: K

(только "A0") с

=0 Ом, К

с

=0 Ом в точке К3 (на 2,0 с).

На время данной проверки:

а) задать уставками режим работы Линии 1 "без отпайки";

б) сопротивление систем ЭС А1, А2, подбирать таким образом, чтобы со стороны ПС А величина тока КЗ в точке К3 была в 2 раза больше уставки ДЗЛ.

При КЗ на полукомплект ДЗЛ на ПС А подается двукратный (по отношению к уставке срабатывания) ток.

4.1, а)

4.2, 29)

Время действия ДЗЛ на отключение - не более 45 мс.

Сформировать режим КЗ.

4.1 Зафиксировать время срабатывания ДЗЛ на отключение с учетом времени работы выходного реле.

4.2 Определить и отразить в Протоколе время срабатывания выходного реле устройства.

При этом на время этой проверки нужно установить задержку в действии ДЗЛ на отключение, соответствующую указанной в технической документации производителя при указании времени срабатывания защиты.

По окончании проверки восстановить в модели исходные значения измененных сопротивлений систем (и уставки ДЗЛ, если они изменялись)

5

Проверка срабатывания при всех видах КЗ на линии.

Проверка работоспособности органов для отстройки от КЗ за трансформаторами ответвлений (отпаек)

5.1 Внутреннее КЗ

Схема сети: - ремонтная: отключена Линия 2.

Режим: переток по Линии 1 1126 А (рабочий режим 2 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

Возникновение КЗ в точке К3(К4) на 2,0 с.

Виды КЗ:

5.1.1 К

, К

, К

, К

с

=0 Ом,

=0.

5.1.2 К

, К

, К

, К

с

=20 Ом,

=5 Ом,

=15 Ом,

=10 Ом.

4.1, а)

4.2, 27-28)

Действие ДЗЛ на отключение.

Правильная работа блокировки при неисправности цепей переменного напряжения (отсутствие срабатывания).

Корректная работа органов для отстройки от КЗ за трансформаторами ответвлений (отпаек) при использовании ДЗЛ на ЛЭП с ответвлениями (отпайками).

При этом, после выполнения проверок по позициям 5.1.1-5.1.2 для каждого вида КЗ оценить влияние поврежденной фазы/фаз на работу ДЗЛ.

При отсутствии отказа ДЗЛ во всех сочетаниях поврежденных фаз для всех видов КЗ в последующих проверках для внутренних КЗ допускается (см. А.5.2.5, a)) использовать следующие сочетания поврежденных фаз (если иное не оговорено в условиях конкретной проверки):

К

- только "A0";

К

- только "AB";

К

- только "BC0"

5.2 Включение ЛЭП на внутреннее КЗ

Схема сети - ремонтная Линия 1 отключена с обеих сторон (отключены выключатели Q1-Q3).

Режим: Линия 1 без напряжения, длительность режима 1,0 с.

Включение выключателя Q1(Q3) на КЗ в точке К4(КЗ) длительностью 2,0 с.

Виды КЗ: К

, К

, К

, К

с

= 20 Ом,

=5 Ом,

=15 Ом,

=10 Ом

Действие ДЗЛ на отключение при всех видах КЗ.

Правильная работа блокировки при неисправности цепей переменного напряжения (отсутствие срабатывания)

6

Проверка отсутствия срабатывания при постановке ЛЭП под напряжение и включении ЛЭП в транзит без КЗ на защищаемой ЛЭП, а также при всех видах КЗ за пределами линии

6.1 Внешнее КЗ

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

Возникновение КЗ в точке К5 на 2,0 с.

Виды КЗ:

6.1.1 К

, К

, К

, К

с

=0 Ом,

=0 Ом.

6.1.2 К

, К

, К

, К

с

=20 Ом,

= 5 Ом,

=15 Ом,

=10 Ом.

4.1, в), г)

Отсутствие действия ДЗЛ на отключение

При этом, после выполнения проверок по позициям 6.1.1-6.1.2 для каждого вида КЗ оценить влияние поврежденной фазы/фаз на работу ДЗЛ.

При отсутствии срабатывания ДЗЛ во всех сочетаниях поврежденных фаз для всех видов КЗ в последующих проверках для внешних КЗ допускается (см. А.5.2.5, а)) использовать следующие сочетания поврежденных фаз (если иное не оговорено в условиях конкретной проверки):

К

- только "A0";

К

- только "AB";

К

- только "BC0"

6.2 Разновременность включения фаз выключателей при постановке ЛЭП под напряжение и замыкании в транзит

Схема сети: ремонтная - отключена Линия 1, Линия 2 (отключены выключатели Q1-Q3).

Режим: параметры ЭС А1, ЭС А2, ЭС Б соответствуют рабочему режиму 2 по таблице А.4, нагрузка НН Т1 составляет 1,0•Sном, длительность режима 1,0 с.

Включение выключателя Q1, через 0,5 с - включение Q3.

Фазы выключателей включаются поочередно ("A", "B", "C") с интервалом 20 мс. Фаза включения 0°

7

Проверка реакции устройства при возникновении КЗ за трансформатором отпаечной ПС. Проверка работоспособности органов для отстройки от КЗ за трансформаторами ответвлений (отпаек).

Схема сети: - ремонтная: отключена Линия 2.

Режим: переток по Линии 1 1126 А (рабочий режим 2 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

Возникновение КЗ в точке К7 на 2,0 с.

Виды КЗ:

К

, К

с

=0 Ом

4.1, е)

4.2, 28)

Отсутствие действия ДЗЛ на отключение.

Корректная работа органов для отстройки от КЗ за трансформаторами ответвлений (отпаек) при использовании ДЗЛ на ЛЭП с ответвлениями (отпайками)

8

Проверка функционирования ДЗЛ при асинхронном ходе

Асинхронный режим без КЗ.

Схема сети - ремонтная: отключена Линия 2.

Режим: переток по Линии 1 1126 А (рабочий режим 2 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

Возникновение и развитие асинхронного режима до разности частот:

8.1 1,5 Гц;

8.2 3,0 Гц;

8.3 5,0 Гц

4.1, д)

Отсутствие действия ДЗЛ на отключение линии

9

Проверка функционирования ДЗЛ при синхронных качаниях

Синхронные качания без КЗ.

Схема сети: - ремонтная: отключена Линия 2.

Режим: переток по Линии 1 1000 А (рабочий режим 2 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

Возникновение и развитие синхронных качаний до разности частот:

9.1 0,2 Гц;

9.2 0,5 Гц;

9.3 1,0 Гц.

Максимальное расхождение фаз векторов ЭДС: 140°.

4.1, д)

Отсутствие действия ДЗЛ на отключение линии

Проверка отсутствия срабатывания устройства при реверсе мощности

Каскадное отключение внешнего КЗ, приводящее к реверсу мощности на защищаемой линии

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

Возникновение КЗ длительностью 2,0 с на Линии 2 в точке К5.

Каскадное отключение Линии 2 (первыми через 60 мс после возникновения КЗ отключаются выключатели Q4, Q5, далее, через 200 мс - выключатель Q6).

Виды КЗ:

К

, К

, К

, К

4.1, г)

Отсутствие действия ДЗЛ на отключение Линии 1

11

Проверка срабатывания устройства при реверсе мощности с внешним КЗ, переходящим во внутреннее

Возникновение внутреннего КЗ на фоне внешнего КЗ, каскадное отключение которого приводит к возникновению реверса на защищаемой линии.

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

Возникновение КЗ длительностью 2,0 с на Линии 2 в точке К5.

Каскадное отключение Линии 2 (первыми через 60 мс после возникновения КЗ отключаются выключатели Q4, Q5, далее, через 200 мс - выключатель Q6).

Возникновение однофазного КЗ длительностью 2,0 с на Линии 1 в точке К3 через 100 мс после возникновения КЗ на Линии 2.

Вид КЗ в точке К5: К(1) "A0".

Виды КЗ в точке К3:

К

, К

, К

, К

.

Необходимо сопоставить результаты с полученными в проверках в позиции 4. Увеличение времени срабатывания ДЗЛ не должно превышать время задержки, вводимое в ДЗЛ при выявлении внешнего КЗ (с учетом технических данных производителя и выставленных уставок)

4.1, б), г)

Действие ДЗЛ на отключение Линии 1.

Время срабатывания ДЗЛ при выявлении внутреннего КЗ, которому предшествовало внешнее КЗ, не должно превышать указанное в технической документации производителя (с учетом вводимых задержек для данного режима).

12

Проверка срабатывания устройства при переходе внешнего КЗ во внутреннее КЗ

Переход внешнего КЗ во внутреннее.

Схема сети: - ремонтная: отключена Линия 2.

Режим: переток по Линии 1 1126 А (рабочий режим 2 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

Возникновение внешнего КЗ в точке К1 с последующим переходом во внутреннее КЗ длительностью 2,0 с в точке К3 через 10, 100 мс после возникновения первого КЗ.

Виды КЗ в точке К1: К

"A0".

Виды КЗ в точке К3:

К

, К

, К

, К

4.1, б)

Действие ДЗЛ на отключение Линии 1.

Время срабатывания ДЗЛ при выявлении внутреннего, которому предшествовало внешнее КЗ не должно превышать указанное в технической документации производителя (с учетом вводимых задержек для данного режима)

13

Проверка функционирования ДЗЛ при броске намагничивающего тока трансформаторов

13.1 Бросок тока намагничивания трансформатора отпайки на фоне нагрузочного режима на линии

Схема сети: ремонтная - отключены: Линия 1, Т1, отключена нагрузка Т1 (отключены выключатели Q4-Q7, отключена нагрузка Т1).

Режим: параметры ЭС А1, ЭС А2, ЭС Б соответствуют рабочему режиму 2 по таблице А.4, нагрузка НН Т1 отсутствует, длительность режима 1,0 с.

Включение Q7 чем подается напряжение на Т1 (сопровождается броском тока намагничивания)

Фаза включения 0°

4.1, а), г), е), ж)

Отсутствие действия ДЗЛ на отключение линии

13.2 Бросок тока намагничивания трансформатора отпайки (при опробовании линии напряжением)

Схема сети: ремонтная - отключены: Линия 1, Линия 2, отключена нагрузка Т1, включен Т1 (отключены выключатели Q1-Q6, включен выключатель Q7).

Режим: переток по Линии 1 отсутствует, длительность режима 1,0 с.

Включение Q1, чем подается напряжение на Т1 (сопровождается броском тока намагничивания).

Фаза включения 0°

13.3 Внутреннее и внешнее КЗ на фоне броска тока намагничивания трансформатора отпайки (при опробовании линии напряжением).

Схема сети и режим аналогичны позиции 13.2.

Включение Q1 чем подается напряжение на Т1 при наличии КЗ длительностью 2,0 с в точках К3 и К7 (сопровождается броском тока намагничивания).

Виды КЗ в точке К3: К

, К

, К

.

Виды КЗ в точке К7: К

.

Фаза включения 0° (по неповрежденной фазе).

Бросок тока намагничивания и КЗ моделируются в разных фазах

Действие ДЗЛ на отключение линии только при внутренних КЗ

13.4 Сквозной бросок тока намагничивания (линия с односторонним питанием).

Схема сети: ремонтная - отключены Линия 2, Линия 1 со стороны ПС Б, Т1, ЭС А1, ЭС А2, отключена нагрузка Т2, включен Т2 (отключены выключатели Q3-Q7, Q9, Q10, включен выключатель Q8).

Режим: переток по Линии 1 отсутствует, длительность режима 1,0 с.

Включение Q3, чем подается напряжение на Т2 (сопровождается броском тока намагничивания)

Фаза включения 0°

Отсутствие действия ДЗЛ на от-

ключение линии

13.5 Внутреннее и внешнее КЗ на фоне сквозного броска тока намагничивания (линия с односторонним питанием).

Схема сети и режим аналогичны позиции 13.4.

Включение Q3, чем подается напряжение на Т2 при наличии КЗ длительностью 2,0 с в точках К1 (К3) (сопровождается броском тока намагничивания).

Виды КЗ: К

, К

, К

.

Фаза включения 0° (по неповрежденной фазе).

Бросок тока намагничивания и КЗ моделируются в разных фазах

Действие ДЗЛ на отключение линии только при внутренних КЗ

14

Проверка отсутствия срабатывания при возникновении несимметрии, обусловленной тяговой нагрузки

Схема сети: нормальная

Режим: передача мощности от ПС Б к ПС А, соответствующий току нагрузки, равному 0,3 от максимального рабочего тока линии (235 А, длительность режима 0,5 с).

Нарушение симметрии токов, обусловленное повышением тока в фазе А с кратностью 2, 3, 4

4.1, и)

Отсутствие действия ДЗЛ на отключение линии

15

Проверка работы устройства при изменении частоты сети от 45 Гц до 55 Гц

Повторить при частотах 45 Гц и 55 Гц следующие опыты:

6.1 Внутреннее КЗ (точки К3, К4)

7.1 Внешнее КЗ

8 Проверка функционирования ДЗЛ при асинхронном ходе

9 Проверка функционирования ДЗЛ при синхронных качаниях

При этом, при проверках по позициям 8-9 частоты ЭС А и ЭС Б не опускаются ниже 45 Гц и не поднимаются выше 55 Гц.

10 Каскадное отключение внешнего КЗ, приводящее к реверсу мощности на защищаемой линии.

11 Возникновение внутреннего КЗ на фоне внешнего КЗ, каскадное отключение которого приводит к возникновению реверса на защищаемой линии

4.1, а), б), г), д), к)

Реакция защиты, аналогичная проверкам при 50 Гц

Проверка функций блокировки при неисправностях в цепях напряжения ТН

16.1 Возникновение КЗ на фоне неисправности цепей напряжения с последующим их восстановлением

Уставками введена блокировка УКЕТ ДЗЛ при неисправности цепей напряжения.

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

- Возникновение неисправности во вторичных цепях ТН со стороны ПС А.

- Возникновение КЗ (точки К1, К3, К7) через 0,2 с;

4.2, 8), 28)

До возникновения КЗ:

Отсутствие действия ДЗЛ на отключение.

Вывод УКЕТ при срабатывании БНН.

Собственное время срабатывания БНН меньше времени срабатывания ДЗЛ

- Восстановление цепей напряжения через 0,5 с (при сохранившемся КЗ).

Виды неисправностей вторичных цепей:

1) от основных вторичных обмоток (соединенных в "звезду"):

- Обрыв фазы A (фазы B; фазы C);

- Обрыв нуля;

- Обрыв фазы B и нуля;

- Обрыв фаз B и C;

- Обрыв фаз A, C и нуля (равноценно отключению автомата);

- Обрыв фаз A, B, C и нуля (равноценно отключению рубильника);

После возникновения КЗ до восстановления цепей напряжения:

Действие ДЗЛ на отключение при КЗ на линии.

Отсутствие действия ДЗЛ на отключение при внешних КЗ в сети 220 кВ.

Допускается срабатывание при КЗ в точке К7 (с учетом отсутствия блокировки

от БНН)

- КЗ фаза A - нуль (с отключением автомата);

- КЗ фаза B - нуль (с отключением автомата);

- КЗ фаза C - нуль (с отключением автомата);

- КЗ фаза A - фаза (с отключением автомата);

- КЗ фаза B - фаза C (с отключением автомата);

- включение автомата на КЗ фаза A - фаза B с последующим отключением автомата;

2) от дополнительных вторичных обмоток (соединенных в "разомкнутый треугольник"):

- Обрыв вывода Н (вывода К; вывода Ф; вывода И);

- Обрыв выводов Ф и И (равноценно отключению автомата);

- Обрыв выводов Н, К, Ф, И (равноценно отключению рубильника);

- КЗ вывод Н - вывод Ф (с отключением автомата);

- КЗ вывод Н - вывод И (с отключением автомата);

- КЗ выводов Н, К, Ф, И (с отключением автомата).

После восстановления цепей напряжения:

Возврат БНН.

Действие ДЗЛ на отключение при КЗ на линии.

Отсутствие действия ДЗЛ на отключение при внешних КЗ в сети 220 кВ.

Допускается срабатывание при КЗ в точке К7 (с учетом отсутствия блокировки

от БНН)

3) от основных (соединенных в "звезду") и дополнительных вторичных обмоток (соединенных в "разомкнутый треугольник"):

- Обрыв фаз A, B, C и нуля (отключен рубильник в цепях основных обмоток) и обрыв выводов Н, К, Ф, И (отключен рубильнике цепях дополнительных обмоток).

Виды КЗ (для каждого варианта неисправности вторичных цепей):

-

,

=0 Ом;

-

,

=0 Ом;

-

,

=0 Ом.

Фиксируются:

- действие ДЗЛ на отключение при возникновении КЗ на линии;

- вывод УКЕТ при срабатывании БНН (значения скомпенсированных и некомпенсированных токов сравниваются со значениями, полученными по позиции 4);

- время срабатывания ДЗЛ при КЗ;

- факт срабатывания/возврата ДЗЛ, функции БНН;

- время срабатывания/возврата БНН (алгоритма с выдержкой времени, при его наличии);

- собственное время срабатывания/возврата БНН (быстродействующего алгоритма);

- функционирование БНН при совпадении фаз (выводов) с обрывами/КЗ во вторичных цепях с поврежденными фазами при КЗ в первичной сети

16.2 Включение линии на КЗ при отключенной цепи основной вторичной обмотки ТН

Схема сети: ремонтная - Линия 1 отключена с обеих сторон, (отключены выключатели Q1-Q3).

Режим: Линия 1 без напряжения, длительность режима 1,0 с.

Цепи напряжения "звезды" от терминала ДЗЛ ПС А отключены.

- Включение выключателя Q1 на КЗ (

,

,

,

с

=0 Ом,

=0 Ом) в точке К3 на 2,0 с.

Фиксируются:

- факт срабатывания/возврата токовых ПО ДЗЛ, функции БНН;

- время срабатывания/возврата БНН;

- работа ДЗЛ

Действие ДЗЛ на отключение при КЗ на линии.

Блокировка УКЕТ ДЗЛ со стороны ПС А при срабатывании БНН

Проверка отсутствия ложных срабатываний:

- при перезагрузке устройства;

- при перерывах питания любой длительности и глубины снижения оперативного тока;

17.1 Проверка при допустимом снижении напряжения питания

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

- Снижение напряжения питания устройства ПС А до

4.2, 8)

Отсутствие ложного действия ДЗЛ на отключение.

Сохранение работоспособности устройства на ПС А

- при снятии, подаче оперативного тока (в том числе обратной полярности);

- при замыкании на землю в одной точке в сети оперативного постоянного тока

17.2 Проверка при снижении напряжения питания ниже допустимого

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

- Снижение напряжения питания устройства ПС А до

Отсутствие ложного действия ДЗЛ на отключение.

Допускается потеря работоспособности устройства на ПС А при формировании сигнала неисправности устройства на ПС А

17.3 Проверка при кратковременной потере питания

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

- Кратковременная (на 0,5 с) потеря питания устройства на ПС А

Отсутствие ложного действия ДЗЛ на отключение.

Сохранение работоспособности устройства на ПС А

17.4 Проверка при длительной потере питания

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

- Потеря питания устройства на ПС А на 10,0 с (с последующим его восстановлением).

Проконтролировать время восстановления работоспособности устройства (и его соответствие техническим данным производителя устройства - при наличии указанных данных)

Отсутствие на ПС А ложного действия ДЗЛ на отключение.

Кратковременное (на время отсутствия питания) формирование сигнала неисправности устройства на ПС А

17.5 Проверка при подаче и снятии напряжения обратной полярности

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

- ПС А: подача на устройство и снятие через 10,0 с питания обратной полярности

Отсутствие на ПС А ложного действия ДЗЛ на отключение

17.6 Проверка при перезагрузке устройства

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

- Перезагрузка устройства на ПС А.

Проконтролировать время перезагрузки устройства и его соответствие техническим данным производителя устройства

Отсутствие на ПС А ложного действия ДЗЛ на отключение.

Кратковременное (на время перезагрузки) формирование сигнала неисправности (или вывода) устройства на ПС А.

Время перезагрузки устройства соответствует техническим данным производителя устройства

17.7 Проверка при замыкании на землю в цепи оперативного тока

Поочередно выполнить замыкание "+" и "-" цепи оперативного питания на "землю" (корпус устройства) устройства на ПС А.

Проконтролировать отсутствие ложных срабатываний устройства

Отсутствие на ПС А ложного действия ДЗЛ на отключение

18

Проверка корректности реализации функционала смены групп уставок и отсутствия ложного срабатывания в процессе его использования

Переключение групп уставок с использованием функциональных возможностей устройства.

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4).

В терминале выполнены четыре группы уставок (см. А.5.2.3).

Выполнить переключение группы уставок каждым из доступных способов

.

18.1 Переключение с использованием штатного оперативного ключа (выполняется при его наличии):

18.1.1 Выполнить переключение группы уставок 1-2-3-4-3-2 (медленно). По окончании проконтролировать активизацию второй группы уставок и переключиться на группу уставок 1.

18.1.2 Выполнить переключение группы 1-2-3-4-3-2 (быстро). По окончании проконтролировать активизацию второй группы уставок и переключиться на группу уставок 1.

18.2 Переключение с использованием функциональных клавиш (при наличии функционала):

4.2, 8), 9)

Отсутствие ложного действия ДЗЛ на отключение.

Отсутствие активизации промежуточных групп уставок при быстром переключении.

Сигнал активизации новой группы уставок формируется после ее фактической активизации.

Отдельно контролируется время восстановления работоспособности устройства после перехода на новую группу уставок.

По позиции 18.3 дополнительно контролируется: наличие функционала, предусматривающего отсутствие возможности задания двух противоречащих друг другу групп уставок через интерфейс человек - машина (ИЧМ) и механический ключ (функциональные клавиши)

18.2.1 Выполнить поочередно переключение группы уставок в последовательности: 1-3-2-4 (быстро). По окончании проконтролировать активизацию четвертой группы уставок и переключиться на группу уставок 1.

18.2.2 Выполнить поочередно переключение группы уставок в последовательности: 1-3-2-4 (медленно). По окончании проконтролировать активизацию четвертой группы уставок и переключиться на группу уставок 1.

18.3 Переключение через интерфейс "человек-машина". Выполнить поочередно переключение группы уставок в последовательности: 1-3-2-4-1 через интерфейс "человек-машина". В процессе переключений проконтролировать и отразить в протоколе реакцию программного обеспечения терминала на несоответствие (при его наличии) активизируемой группы уставок заданной

Проверить:

- соответствие активной группы уставок заданной;

- отсутствие активизации промежуточных групп уставок в процессе быстрого перехода на требуемую группу уставок и обратно;

- корректность формирования сигнала активизации новой группы уставок (должен появиться после ее активизации);

- время перехода на новую группу уставок (и его соответствие техническим данным производителя устройства - при наличии указанных данных)

19

Проверка сохранения работоспособности при неисправности одного из двух каналов связи

19.1 Неисправность одного из каналов связи с последующим КЗ на линии

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с - имитация разрыва основного канала связи ДЗЛ (подача управляющего сигнала на размыкание цепи оптического ключа, включенного в рассечку канала связи);

- через 2 мс возникновение КЗ (

,

,

=0 Ом,

=0 Ом) в точке К3.

Повторить указанный опыт с возникновением КЗ через 100 мс после разрыва основного канала связи ДЗЛ

4.2, 20)

Действие ДЗЛ на отключение Линии 1.

Дополнительно фиксируется восстановление работоспособности алгоритма не позднее чем через 40 мс после возникновения неисправности одного из каналов связи

19.2 КЗ на линии с последующей неисправностью одного из каналов связи

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

- возникновение КЗ (

,

,

=0 Ом,

=0 Ом) в точке К3.

- через 2 мс - имитация разрыва основного канала связи ДЗЛ (подача управляющего сигнала на размыкание цепи оптического ключа, включенного в рассечку канала связи)

20

Проверка блокировки защиты при неисправности всех каналов связи

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

Каналы связи ДЗЛ (основной и резервный) отключены.

Возникновение КЗ (

,

,

=0 Ом,

=0 Ом) в точке К3

4.2, 15), 17)

Отсутствие действия ДЗЛ на отключение линии 1. Срабатывании сигнализации о неисправности в полукомплектах ДЗЛ на ПС А и ПС Б

21

Проверка автоматической блокировки всех полукомплектов ДЗЛ при оперативном выводе любого из них

Схема сети: нормальная.

Режим: переток по Линии 1 742 А (рабочий режим 1 по таблице А.4), длительность режима 1,0 с.

Оперативный вывод полукомплекта 1 ДЗЛ на ПС А

4.2, 17)

Убедиться, что полукомплект ДЗЛ на ПС Б заблокирован

22

Проверка записи осциллограмм и журналов события

22.1

- проверить длительности записей доаварииных, послеаварииных режимов и максимальную длительность регистрации одного события в осциллограммах,

- проверить наличие осциллограмм и журналов событий предыдущих опытов (до и после пропадания или плавном снижении питания устройства) в памяти устройства,

- экспортировать осциллограммы и журналы событий из устройства,

- проверить суммарную длительность сохраненных в памяти устройства осциллограмм.

Экспорт осциллограмм в формат COMTRADE и проверка соответствия требованиям ГОСТ Р 58601

4.2, 1)-4)

Наличие осциллограмм в терминале и на ПК по всем проведенным опытам.

Соответствие содержания журнала событий в терминале и на ПК программе испытаний. Суммарная длительность осциллограмм не менее 300 с.

Соответствие длительности записей доаварииных, послеаваийных режимов и максимальной длительности регистрации одного события в осциллограммах выставленным уставкам встроенного осциллографа (см. А 5.2.4). Соответствие осциллограмм в формате COMTRADE требованиям ГОСТ Р 58601 в части:

- требований к наименованию файлов осциллограмм аварийных событий;

- требований к наименованию аналоговых и дискретных сигналов в файлах осциллограмм аварийных событий;

- требований к файлу заголовка (исключая требование о включении в файл перечня дискретных сигналов, изменявших свое состояние за время аварийного режима записи);

- требований к файлу информации;

- требований к файлу конфигурации

22.2 Проверить работу встроенного осциллографа устройства в режиме наличия сигнала пуска, превышающего по длительности максимальное время записи одной осциллограммы (заданной уставкой устройства), и при максимальном объеме записываемых сигналов

Корректность записи осциллограмм и событий

Начиная с данной позиции и далее все проверки производятся с введенным УКЕТ.

Проверки по позициям 10-13 необходимо выполнять без переходных сопротивлений в месте внешнего КЗ и с переходными сопротивлениями вместе внутреннего КЗ (

=20 Ом,

=5 Ом,

=15 Ом,

=10 Ом). При выявлении отказа ДЗЛ необходимо повторить соответствующие опыты с исключением переходного сопротивления в месте внутреннего КЗ (

=0 Ом,

=0 Ом).

Проверка работы БНН приводится для варианта ее исполнения, с подключением как к вторичным обмоткам, соединенным в "звезду" (далее - основные вторичные обмотки), так и соединенным в "разомкнутый треугольник" (далее - дополнительные вторичные обмотки), при этом:

- вторичные обмотки ТН заземлены (по основной вторичной обмотке - фаза B (UB), по дополнительной вторичной обмотке - конец обмотки "разомкнутого треугольника" (UK)) - условно на клеммной сборке ТН в ОРУ;

- нарушение вторичных цепей вида "обрыв" происходит в кабеле между ТН и автоматом цепей напряжения в ОРУ;

- автоматические выключатели условно установлены в шкафу ТН на ОРУ в цепях "A, C, 0" от основных вторичных обмоток и "Ф, И" - от дополнительных вторичных обмоток;

- КЗ во вторичных цепях отключаются автоматами со стороны ТН. Длительность существования короткого замыкания до отключения автомата принимается равной 100 мс;

- рубильники условно установлены в шкафу ТН на ОРУ в цепях обеих вторичных обмоток.

Следует также учитывать, что:

- при выполнении дополнительных вторичных обмоток по схеме "звезда" проверки, отнесенные к этим обмоткам, необходимо выполнять аналогично проверкам основных вторичных обмоток;

- в случае, если устройством ДЗЛ не используются цепи напряжения "разомкнутого треугольника", моделирование коммутаций с этими цепями проводить не требуется;

- в случае, если к устройству ДЗЛ не подключаются выводы "Ф" обмотки "разомкнутого треугольника", несимметричные повреждения цепей напряжения с участием цепей данного вывода в ходе проверки не моделируются;

- программа проверок БНН должна быть адаптирована с учетом рекомендованного производителем подключения по цепям напряжения проверяемого устройства ДЗЛ;

- проконтролировать отсутствие действия БНН на блокировку отключающего органа по сопротивлению, служащего для отстройки от КЗ за трансформаторами ответвлений (отпаек) при использовании ДЗЛ на ЛЭП 110-220 кВ с ответвлениями на отключающий орган по сопротивлению;

- моделирование обрыва нулевого провода обмотки, соединенной по схеме "звезда", выполняется с замкнутым рубильником

(см. рисунок А.2).

Работа блокировки при неисправности цепей переменного напряжения при всех видах повреждений в первичной сети дополнительно контролируется в процессе проведения всех проверок по данной программе (отсутствие срабатывания при всех видах повреждений, в том числе в неполнофазных режимах на защищаемой линии).

N опыта

Вид проверки

Описание проверки

Проверяемое требование ГОСТ Р 58979-2020 (пункт, перечисление)

Ожидаемый результат

1

Проверка работоспособности токовых входов устройства ДЗЛ, возможности отдельного подключения к каждой используемой группе ТТ, а также проверка правильности программного суммирования токов ТТ

Схема сети - ремонтная: отключена Линия 2.

Режим: переток по Линии 1 1126 А (рабочий режим 2 по таблице А.4).

На ПС А: проверить соответствие значений токов по каждому ТТ и расчетного тока в линии данным таблицы А.4, исходя из следующих возможных комбинаций его формирования (с учетом технической возможностей терминала):

1.1 тока выключателя Q1 (СТ1);

1.2 инверсный ток ТТ выключателя Q1 (-СТ1);

1.3 тока выключателя Q2 (СТ2);

1.4 инверсный ток ТТ выключателя Q2 (-СТ2);

1.5 суммы токов ТТ выключателей Q1 и Q2 (СТ1+СТ2);

1.6 разности токов ТТ выключателей Q1 и Q2 (СТ1-СТ2)

4.2, 11)

Возможность раздельного подключения каждой используемой группы ТТ в первичной схеме к входам устройства. Корректное программное формирование тока линии и дифференциального тока

[1]

Правила технологического функционирования электроэнергетических систем (утверждены Постановлением Правительства Российской Федерации от 13 августа 2018 г. N 937)

[2]

Требования к оснащению линий электропередачи и оборудования объектов электроэнергетики классом напряжения 110 кВ и выше устройствами и комплексами релейной защиты и автоматики, а также к принципам функционирования устройств и комплексов релейной защиты и автоматики (утверждены Приказом Минэнерго России от 13 февраля 2019 г. N 101)

[3]

МЭК 60255-24:2013/IEEE Std C37.111-2013*

Измерительные реле и устройства защиты. Часть 24. Общий формат для обмена данными переходных процессов (COMTRADE) для энергосистем (Measuring relays and protection equipment - Part 24: Common format for transient data exchange (COMTRADE) for power systems)

[4]

IEEE С37.94-2002

Стандарт на волоконно-оптические N раз 64 килобит в секунду интерфейсы между телезащитным и мультиплексорным оборудованием (Standard for N times 64 kilobit per second optical fiber interfaces between teleprotection and multiplexer equipment)

УДК 621.311:006.354

ОКС 27.010

Ключевые слова: релейная защита, дифференциальная защита, линия электропередачи, испытания, модель энергосистемы