Дифференциальная защита шин (ДЗШ) предназначена для защиты систем шин распределительного устройства подстанции от возникновения коротких замыканий в зоне действия данной защиты. Зона действия ДЗШ ограничивается трансформаторами тока, которые входят в ее схему.
Как правило, трансформаторы тока, подключенные к схеме ДЗШ, устанавливаются за выключателями отходящих присоединений (в сторону линии), что обеспечивает включение в зону действия данной защиты не только систем шин и шинных разъединителей, но и выключателей отходящих присоединений, в том числе и их ошиновки в сторону шинных разъединителей.
Дифференциальная защита шин срабатывает при возникновении любых повреждений в зоне действия, если повреждение будет на одной из отходящих линий, то есть вне зоны действия, то защита работать не будет.
Рассмотрим несколько случаев обесточения шин 110 кВ подстанции при срабатывании дифференциальной защиты шин, а также действия оперативного персонала по восстановлению питания в каждой из ситуаций.
Отходящие присоединения распределительного устройства могут работать в двух режимах при срабатывании ДЗШ. При обесточении одной из системы шин восстановление питания (опробование) производится тем присоединением, режим работы которого установлен в «АПВ шин». Каждая из систем шин имеет свое присоединение, которое осуществляет подачу напряжения при обесточении. Остальные присоединения работают в режиме «Автосборки» - автоматически вводятся в работу в случае успешной подачи напряжения на систему шин.
Рассмотрим несколько случаев обесточения систем шин 110 кВ при работе ДЗШ-110кВ, то есть когда АПВ шин неуспешное или не работало по той или иной причине.
При возникновении повреждения на одной из систем шин 110 кВ и ее обесточении, теряет питание также силовой трансформатор, который зафиксирован за данной системой шин. Следовательно, первое, что следует сделать – это убедиться в работе АВР шиносоединительных (секционных) выключателей систем (секций) шин вторичного напряжения трансформаторов (35/10 кВ). Если по той или иной причине АВР не сработало – его необходимо продублировать, то есть вручную запитать обесточенные секции подстанции.
Далее необходимо произвести осмотр обесточенной системы шин. Если при осмотре обнаруживается повреждение на системе шин, то необходимо ее вывести в ремонт, предварительно перефиксировав все присоединения данной системы шин на неповрежденную систему шин 110 кВ, в том числе и обесточенный силовой трансформатор. Затем восстанавливается схема нормального режима по сторонам 35/10 кВ. Восстановление питания обесточенной системы шин осуществляется только после устранения возникшего повреждения.
Возможно также повреждение оборудования, которое находится в зоне действия дифференциальной защиты шин, а именно: выключателей отходящих присоединений и их ошиновки от шинных разъединителей до трансформаторов тока, подключенных к схеме ДЗШ. В этом случае необходимо исключить поврежденный элемент из схемы – отключив шинный и линейный разъединитель данного присоединения.
После этого можно вводить в работу обесточенную систему шин. То есть подается напряжение на систему шин и при успешном принятии напряжения включаются в работу все присоединения, кроме присоединения, на котором произошло повреждение оборудования.
При подаче напряжения на обесточенный трансформатор, как и в предыдущем случае, восстанавливается схема нормального режима секций (систем) шин 35/10кВ, которые в нормальном режиме питаются от данного трансформатора. Поврежденное оборудование, которое исключено из схемы, выводится в ремонт для выяснения причины повреждения и дальнейшего ее устранения.
Если при исчезновении напряжения на системе шин 110 кВ произошло обесточение потребителей 110 кВ, то в виде исключения необходимо продублировать работу автоматики ДЗШ – включить линию 110 кВ, которая осуществляет АПВ данной системы шин. В случае успешного принятия напряжения системой шин, включить в работу остальные обесточенные присоединения, которые были отключены действием дифференциальной защиты шин. Повторное автоматическое отключение выключателя присоединения при попытке подачи напряжения на систему шин свидетельствует о наличии повреждения на данной системе шин.
Возможно также обесточение двух систем шин действием защиты ДЗШ. Как правило, причиной полного обесточения шин является повреждение шиносоединительного выключателя. В данном случае необходимо убедиться в том, что причина работы ДЗШ - неисправный ШСВ, затем необходимо исключить его из схемы, отключив с обеих сторон шинными разъединителями.
Далее восстанавливается схема нормального режима подстанции, и выполняются операции по заземлению исключенного ШСВ для производства ремонтно-восстановительных работ.
Причиной срабатывания ДЗШ и исчезновения напряжения на одной из систем шин 110кВ подстанции может быть ложное срабатывание защиты. Основные причины ложного срабатывания данной защиты:
- несоответствие положения ключа фиксации присоединения фактическому положению его шинных разъединителей;
- программный сбой в работе защитного устройства, выполненного на микропроцессорном терминале;
- другие технические неисправности в комплекте ДЗШ;
- оперативные ошибки персонала при производстве оперативных переключений.
В данном случае необходимо убедиться в том, что срабатывание защиты действительно ложное. Затем необходимо восстановить нормальную схему, устранив причину ложного срабатывания. Если причиной ложного срабатывания стал сбой в программном обеспечении либо техническая неисправность элемента комплекта защиты, то перед восстановлением схемы необходимо вывести ДЗШ из работы и принять меры для дальнейшего устранения возникшей неисправности в соответствии с действующими инструкциями.
Следует отметить, что руководство процессом ликвидации аварийной ситуации возлагается на вышестоящего оперативного работника – дежурного диспетчера. Работа защит и автоматики, а также все выполненные операции фиксируются дежурным персоналом в оперативной документации.
В случае отсутствия связи с диспетчером или при угрозе жизни людей и состоянию оборудования, оперативный персонал электроустановки осуществляет операции по ликвидации аварийной ситуации самостоятельно с последующим уведомлением диспетчера о выполненных операциях. Поэтому для оперативного персонала, который обслуживает электроустановку, первоочередной задачей является знание и наличие практических навыков ликвидации аварий на подстанции, в частности действий при обесточении систем шин подстанций в результате работы дифференциальной защиты шин.