Опыт внедрения и эксплуатации элементов Цифровой подстанции в ПАО «МОЭСК»

ГрибковМаксим АлександровичДиректор департамента по релейной защите и режимной автоматики электрических сетей

Москва 2015 www.moesk.ru

22

•В 2013 году в рамках работ по существующему титулу некомплексной реконструкции ПС-35/6кВ Бабайки в филиале «Северные электрические сети» реализован проект элементов Цифровой подстанции (ЦПС)

ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИИ, РЕАЛИЗОВАННЫЕ НА ПС 35 КВ БАБАЙКИ (1)

oТехнология цифровой подстанции как безусловная инновация в сфере электроэнергетики требует большого объема работы по ее опробованию на пилотных проектах

•ПС-35/6кВ Бабайки включает в себя два класса напряжения – 35кВ и 6кВ. ОРУ 35кВ состоит из 7 присоединений, собранных по схеме «Одна рабочая система шин секционированная выключателем». РУ 6кВ – комплектное распределительное устройство наружного исполнения, состоящее из 16 присоединений

33

•На подстанции выполнено полное дублирование всех устройств РЗА:

Основной комплект реализован на базе МП терминалов Siemens

Дублирующий комплект – на основе терминалов Алгоритм NR, совместного производства компаний АСТ и NR Electric

•Основной комплект защит представлен традиционной системой релейной защиты без применения цифровой передачи информации между терминалами. Всё взаимодействие между устройствами осуществляется по медным кабельным связям

•Дублирующий комплект представляет собой релейную защиту нового поколения с использованием протокола МЭК 61850-9-2LE.

ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИИ, РЕАЛИЗОВАННЫЕ НА ПС 35 КВ БАБАЙКИ (2)

44

•Установленная система РЗА на базе МП Алгоритм NR является двухуровневой:

Уровень контролеров, выполняющих функции сбора, передачи аналоговой и дискретной информации и непосредственного воздействия на коммутационный аппарат

Уровень МП терминалов РЗА, выполняющих обработку полученной информации, формирование необходимых воздействий на КА, взаимодействие со вспомогательными устройствами контроля, диагностики и сигнализации и структурой верхнего уровня

•Взаимодействие уровней осуществляется по шине процесса, которая представляет собой совокупность оптических связей, объединенных в сеть. Сеть разделена на две части, соответствующие классам напряжения и имеющие топологию «звезда».

•Для повышения надежности выполнено 100% дублирование сети. Передача дискретных сообщений и измерений осуществляется по протоколам стандарта МЭК 61850.

•Все устройства ЦПС синхронизированы по времени с системой GPS.

ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИИ, РЕАЛИЗОВАННЫЕ НА ПС 35 КВ БАБАЙКИ (3)

55

Структурная схема взаимодействия

66

Контролеры присоединений установлены в шкафах двухстороннего обслуживания на ОРУ, в непосредственной близости от коммутационного оборудования.

Терминалы РЗА установлены в шкафах двухстороннего обслуживания в помещении ОПУ.

Реализация элементов ЦПС на объекте

77

Правильность работы цифровых защит оценивалась на основе:

• Анализа коротких замыканий в прилегающей к ЦПС сети. Анализ проводился с помощью осциллограмм получаемых из трех источников:

собственные осциллограммы цифровых защит;осциллограммы традиционной РЗА;данные отдельного специализированного осциллографа.

Анализ показал правильность действия защит во всех случаях – ложной или излишней работы не выявлено

• Дополнительных натурных испытаний реальным первичным током КЗ путем подачи рабочего напряжения на предварительно установленную «закоротку». Всего было проведено три испытания:

близкое двухфазное КЗ на линии,двухфазное КЗ на шинах 35 кВ,двухфазное КЗ на вводах 35 кВ трансформатора.

Дальнейший анализ действий защит показал:установленные цифровые РЗА работали верно во всех опытах КЗв некоторых случаях, защиты Алгоритм NR показали более высокое быстродействие, чем традиционные микропроцессорные устройства

Практический опыт: Релейная защита

88

Результаты реализации пилотного проекта ЦПС

Получен практический опыт построения комплекса ЦПС на действующей подстанции Отработаны общетехнические и организационные вопросы, связанные с всесторонними

согласованиями различных служб Заказчика и внешних сторон Отработаны детальные технические вопросы проектирования, монтажа и наладки ЦПС Выявлены и проанализированы различные варианты применения комплекса ЦПС на действующих

подстанциях Уточнены технические требования к оборудованию, необходимые для применения технологии ЦПС Уточнен перечень недостающих нормативных требований, необходимых для применения

технологии ЦПС Выработаны технические и экономические показатели целесообразности и возможности

применения технологии ЦПС на подстанциях для первичного и вторичного оборудования Определены реальные экономические показатели сравнения ЦПС с традиционным комплексом

РЗА Создан действующий полигон ЦПС на действующей подстанции, позволяющий безболезненно для

силового оборудования решить многие задачи:ОТ реального сравнительного анализа работы комплекса ЦПС и

опробования различных алгоритмов работы ЦПСДО обучения персонала

Оценена возможность и целесообразность дальнейшего развития проекта ЦПС Бабайки до кластера ЦПС в данном районе электрических сетей с последующим объединением в общую сеть и организацией единого скоординированного управления

Запланировано создание трёх ЦПС

115114, Российская Федерация, г. Москва,

2-й Павелецкий проезд, д. 3, стр. 2

Тел.: (495) 980 1288,

факс: (495) 585 1451

www.moesk.ru