Účel je již v samotném názvu, redundance porouchaného jističe. Pro zjednodušení jsou zde dva spínače, většinou vstup a nějaký podavač, při zkratu se na podavači spustí jeho ochrana, sepne časové relé a po prodlevě se vypne MTZ podavač s jeho kontaktem. V případě poruchy spínače podavače vypne vstup stejné časové relé s druhým kontaktem s delším časovým zpožděním. Nebo jiná možnost, když je ochrana vývodu v provozu, výstupní ochranné relé (RPZ) vypne jistič vývodu a vyšle signál do časového relé obvodu poruchy vypínače. Při odpojení podavače odpadne RPZ, resetuje se časové relé při poruše vypínače, pokud nedojde k odpojení, podle toho časové relé při poruše vypínače vypne hlavový vypínač, je opět zapnut buď vstup nebo vypínač transformátoru primární strana atd. Možností obvodu je spousta.
Princip činnosti systému ochrany při selhání vypínače spočívá ve vypnutí vypínačů sousedících s porouchaným vypínačem po zjištění poruchy tohoto vypínače.
Ochrana při selhání vypínače se spouští z ochrany přípojek objektu (nadzemní vedení, sběrnice, ATG), ke kterým je tento vypínač připojen. Skutečnost selhání redundantního jističe se zjistí záznamem proudu v jeho obvodu po stanovené době po odeslání příkazu z reléových ochranných zařízení k jeho vypnutí. Ochrany, které dávají příkaz k vypnutí jističe, současně uvolní jeho poruchu. Pokud po uplynutí časové prodlevy proud v jističi dále protéká, porucha jističe dá příkaz k vypnutí sousedních jističů.
Aby nedocházelo k falešnému vypínání sousedních jističů v případě chybného spuštění ochrany při selhání jističe nebo v případě poruchy obvodu pro odpojení redundantního jističe od ochrany, je při každém spuštění poruchy jističe je dán příkaz k vypnutí redundantního jističe bez časové prodlevy – „samočinnost“.
Aby se vyloučila chybná činnost systému ochrany při selhání vypínače v případě poruchy samotného zařízení, jeho výstupní obvody, které slouží k odpojení sousedních spínačů, obsahují kontakty opakovacího relé ochrany, které slouží k odpojení redundantního spínače.
V UES pro rozvodnu 500 kV je nejběžnějším schématem primárního připojení autotransformátor – přípojnice. U tohoto schématu se ochrana při selhání elektromechanického vypínače provádí ve formě jednoho zařízení pro spínače každého nadzemního vedení 500 kV. V případě zkratu na vedení a výpadku jednoho z vypínačů působí porucha vypínače k odpojení sběrnicového systému, ke kterému vadný vypínač sousedí, prostřednictvím výstupních relé ochran DZSh a ATG se zákazem TAPV, popř. také nastartuje. včetně signálu č. 1 (teleodpojení se zákazem TAVR) k odpojení opačného konce vedení.
Při odpojení jedné fáze vedení se spustí relé poruchy jednofázového vypínače (ze zařízení automatického opětovného zapnutí) a při odpojení tří fází se provede třífázové. Tím se zabrání zbytečnému provozu ochrany při selhání vypínače v cyklu OAPV. Když jsou v činnosti ochrany DZSh nebo ATG a dojde k poruše jednoho z vypínačů, porucha vypínače působí na výstupní relé příslušné linky tak, že vypne druhý vypínač linky se zakázaným TAPV a také se rozběhne. h. signál č. 1.
Na panelu vypínačů při selhání vypínače PDE 2005 jsou vedení pro každý vypínač provedena jako samostatná zařízení a mají pouze společné napájení. Nejnovější modifikace panelu PDE 2005.01 má samostatné napájecí zdroje pro ochranu při selhání vypínače každého vypínače. Tento typ poruchy jističe se nazývá „individuální“ a umožňuje vám jej otestovat vypnutím redundantního spínače a ponecháním linky v provozu. V opačném případě se porucha selhání vypínače kontroluje na odpojeném vedení.
Ve svorkách REB-551 instalovaných v rozvodně Ufimskaja je porucha jističe „individuální“ pro každý jistič. U elektráren (RfGRES, IrGRES, KAGRES) se schématem primárního zapojení 3/2 a 4/3 je na každý „yard“ stanice instalována jedna porucha vypínače. Taková porucha vypínače se nazývá „hromadná“, její vyřazení z provozu doprovázené zkratem a poruchou jednoho z „yardových“ spínačů povede k úplnému zhasnutí venkovního rozvaděče stanice. Proto je v tomto případě nutné provést dodatečná opatření k zálohování poruchy jističe (vypnutí jednotlivých jističů, zavedení provozního zrychlení), která plně nenahradí poruchu jističe.
Jističe reaktorů 500 kV mají také systém ochrany při poruše vypínače, který v případě poruchy vypínače reaktoru připojeného k vedení působí na odpojení vypínačů přes výstupní relé svých ochran se zákazem TAVR a start-up. signál číslo 1. Pokud je reaktor připojen k přípojnicím, porucha vypínače způsobí odpojení přípojnicového systému přes výstupní relé DZSh.
Veškeré operace s odpojovači a jističi se provádějí s nainstalovaným výpadkem jističe.
Při deaktivaci ochran, které spouštějí selhání selhání vypínače, je třeba nejprve odstranit spouštěcí obvody selhání vypínače. Výše uvedené obvody je nutné po uvedení ochrany do provozu zapnout.
V současné době jsou v provozu ochranné obvody při selhání vypínače z různých let výroby, které se zásadně liší principem konstrukce.
Rýže. 4. Schémata vysvětlující principy činnosti systému ochrany při selhání vypínače
Princip činnosti jističe je vysvětlen pomocí zjednodušených schémat na Obr. 4. Je uveden nejjednodušší logický obvod poruchy poruchy vypínače rýže. 4, a.
Při sepnutí výstupního ochranného relé spoje je současně s příkazem k vypnutí jističe (vypínací obvody nejsou na obr. 4 znázorněny) odeslán signál (kontaktem AK) ke spuštění obvodu poruchy jističe.
Pokud je časové zpoždění relé KG větší než součet doby vypnutí a návratu selhání ochranného obvodu a jističe, kontakt časového relé se sepne pouze v případě poruchy spínače a sepne nezbytné odstávky. Takové schéma, navzdory své zjevné jednoduchosti a spolehlivosti, má vážné nevýhody.
1. Při odpojení z důvodu poruchy nebo podle režimu obsluhy ochrany, pokud není odpojena podložka SX ve spouštěcím obvodu selhání vypínače, může ochrana zbytečně fungovat a spustit obvod poruchy vypínače, jako v důsledku čehož se po aktivaci relé CT vypne řada spínačů. 2. Chyby způsobené personálem ochrany během kontrol ochrany mohou vést k nesprávné nebo zbytečné činnosti ochrany při selhání vypínače.
3. Nevrácení z důvodu mechanické poruchy některého z relé obvodu poruchy vypínače vede k jeho nesprávné činnosti.
4. Nedodržení přísného požadavku na úpravu doby odezvy relé CT obvodu poruchy jističe z celkové doby vypnutí jističe, doby resetu ochranného obvodu a návratu relé jističe. poruchový obvod může vést k nesprávné činnosti obvodu poruchy vypínače. Nutnost dodržet tento požadavek v některých případech vede k nutnosti prodloužit dobu provozu jističe.
První dva důvody nejčastěji vedou k nesprávnému nebo nadměrnému provozu nejen tohoto, ale i jiných obvodů poruchy jističe.
Uvedené nevýhody neumožňují široké použití takového schématu. Jsou známy případy použití obvodu s dopadem na obvod vypínače dočasně, dokud není přijat, upraven a zaveden návrhový obvod pro poruchu poruchy vypínače.
Obvod selhání vypínače s přídavným řízením napětí je znázorněn na rýže. 4, b. KV kontakt se sepne, když se objeví nulové nebo záporné sousledné napětí nebo když se jedno ze síťových napětí sníží. Schémata tohoto typu se používají dodnes, mají však řadu závažných nevýhod, z nichž hlavní je nedostatečná citlivost napěťových orgánů v případě poškození za transformátory stanic nebo rozvoden. Toto schéma také nemá dostatečnou spolehlivost proti selhání.
Obvod poruchy jističe s řízením proudu a předběžným vypnutím jističe je znázorněn na rýže. 4, c. Spouštěcí relé při selhání vypínače KL1 se spouští za podmínky současné existence dvou kvalit: aktivace výstupního ochranného relé AK a přítomnosti proudu ve spojení (vypnuto relé KA), ve kterém došlo k poruše vypínače. Když se spustí KL1, je dán dodatečný impuls k vypnutí vadného spínače. Pokud byl aktivační signál KL 1 organizován chybně nebo nadměrně v důsledku personálních chyb nebo nesprávné činnosti ochrany, pak odpojení jističe s kontaktem KL1.1 povede k zániku proudu, návratu kontaktu relé KA, který zabrání nesprávné činnosti ochrany při selhání vypínače (nevýhodou je samozřejmě i rozpojení vypínače jednoho spojení).
Na rýže. 4, g znázorňuje poruchový obvod jističe s řízením proudu, s předběžným vypnutím jističe, s zapamatováním skutečnosti, že ochrana na danou dobu vypnula. Obvod umožňuje možnost krátkodobého provozu výstupního ochranného relé s garantovanou možností ochrany při selhání vypínače při poruše vypínače. Krátkodobý provoz výstupního relé je možný při činnosti distanční ochrany pamětí, při spuštění plynové ochrany, při činnosti DFZ a třífázovém zkratu na konci vedení za zónou citlivosti proudové relé atd. Porucha jističe s řízením proudu a s řízením vyslání vypínacího impulzu k odpojení jističe od ochrany je znázorněna na rýže. 4, d.
Obvod má zvýšenou spolehlivost proti selhání, protože obsahuje kontakt vypínače relé polohy spínače ON KQC, které sepne při přivedení vypínacího impulsu. Tento kontakt není součástí ochranného obvodu, je umístěn na ovládacím nebo poplachovém panelu a současné falešné (nadměrné) sepnutí všech tří obvodů (ochranné kontakty, proudové relé a relé KQC) je prakticky nemožné. Na tomto principu jsou navrženy moderní obvody selhání vypínače.
Dvojitý systém, přípojnice s pevným připojením prvku (rýže. 5, a).
Pro uvažovaný obvod jsou možné následující kombinace zkratů a poruch spínače: a) v případě zkratu na vedení, transformátoru nebo autotransformátoru (K1 nebo K2) a poruchy spínače (Q1, resp. Q3), porucha jističe má vliv na vypnutí všech spínačů připojení daného sběrnicového systému, včetně ShSV ( Q5). V tomto provozním režimu obvykle porucha vypínače působí na výstupní relé diferenciální ochrany sběrnice (BDP) příslušného sběrnicového systému. Když rozvodna pracuje v režimu přerušené fixace, porucha vypínače také prostřednictvím obvodu DZSh ovlivní vypnutí obou sběrnicových systémů;
b) v případě zkratu na sběrnicovém systému s poruchou sběrnicového systému působí porucha jističe na příslušná výstupní relé obvodu DZSh a vypnou spínače druhého sběrnicového systému;
c) v případě zkratu na sběrnicovém systému s poruchou spínače transformátoru (předpokládá se, že transformátor má dvou nebo třícestné napájení), porucha vypínače působí na výstupní ochranná relé transformátoru a spíná vypnout spínače na ostatních napájecích stranách. V některých obvodech porucha vypínače nepůsobí na výstupní ochranná relé, ale přímo na odpojení příslušných transformátorových spínačů;
d) Zkrat na sběrnicovém systému s poruchou spínače napájecího vedení. Porucha jističe způsobí zastavení vysokofrekvenčního vysílače hlavní ochrany tohoto vedení, což vede k sepnutí diferenciální fázové ochrany na obou stranách a vypnutí jističe na opačné straně vedení. Pokud jsou na vedení jiné typy základních vysokorychlostních ochran (například vysokofrekvenční blokování záložních ochran), provádí systém jističové ochrany i operace, které zajistí odpojení vedení z opačné strany.
Rýže. 5. Schémata primární rozvodny
V možnostech činnosti ochrany při selhání vypínače podle bodů „b“, „c“ a „d“ je porucha odpojena s minimálním časem a nejmenším počtem vypnutých vypínačů. Citlivost ochran instalovaných na opačných stranách spojů je vždy dostatečná. Činnost systému ochrany při selhání vypínače podle varianty „a“ kromě uvedených úkolů zajišťuje odpojení poškozeného úseku v případech, kdy se ochrana spojů může ukázat jako necitlivá nebo kdy negativní aspekty dlouhodobého zálohování se projevují nejzřetelněji (např. odpojení s velkými časovými prodlevami, uhašení velkého počtu odbočných rozvoden).
Když jsou v rozvodně instalovány vzduchové nebo nízkoobjemové olejové jističe, poruchy mohou vytvořit situaci identickou s poruchou jističe, ačkoli se jistič vypne normálně. Při použití výše uvedených spínačů jsou PTP instalovány pouze na jedné straně spínače na vedení a transformátory za spínačem – směrem k přípojce, v obvodu SHSV – směrem k jednomu ze sběrnicových systémů (viz obr. 5, a) . Jak ochrana připojení, tak ochrana přípojnic jsou zapnuty na různých vinutích těchto transformátorů proudu. Závada, například v bodě K4, je tedy závadou v oblasti pokrytí DPS, ale po spuštění DPS druhého sběrnicového systému a vypnutí všech spínačů tohoto systému se poškození neodstraní. a pokračuje v orditaci na opačné straně transformátoru. Nevrací se ani obvod ochrany přípojnic, jelikož CT poškozeného transformátoru v obvodu DPS dále obtékají poruchový proud (předpokládá se, že citlivé prvky DPS v tomto režimu zajistí nevrácení ochrany). Tento režim je podobný zkratu na druhém sběrnicovém systému a poruše spínače Q4. V případě poškození v bodě K5 a normálního vypnutí všech spínačů sběrnicového systému se také vytvoří režim podobný poškození na prvním sběrnicovém systému a výpadku Q5.
U rozvoden se vzduchovými a maloobjemovými olejovými jističi se tak rozšiřují funkce ochranného systému jističe a zvětšuje se oblast jeho pokrytí.
Zkrat v bodě Kb není v oblasti pokrytí ochrany vedení instalované v této rozvodně. Vyřazení jističe na opačné straně bude zajištěno buď působením ochrany při selhání vypínače této rozvodny se zastavením vysokofrekvenčního (VF) vysílače lineární ochrany DFZ, nebo působením záložní ochrany. na druhé straně čáry. Proto je nutné zabránit překrývání výkonu pro opravu poruchy vypínače trafostanice a záložní ochranu na opačných stranách vedení. Pokud je takový režim vytvořen, pak je nutné zapnout náhradní ochrany místo záložních ochran linek odebraných do opravy.
Čtvercový diagram (obr. 5, b).Při zkratu na vedení W1 v bodě K1 a poruše spínače Q1 porucha jističe vypne všechny spínače T1 včetně Q4 nebo působí na výstupní ochranné relé T1 s následným vypnutím stejných spínačů. Při stejném poškození a poruše spínače Q2 působí porucha jističe na vypnutí spínačů T2 včetně Q3 nebo na výstupní ochranné relé. V případě zkratu v bodě K2 a výpadku spínače Q1 působí porucha jističe na vypnutí spínače Q2 a zastavení VF ochranného vysílače vedení DFZ W1, čímž se vytvoří podmínky pro oboustrannou činnost DFZ a odpojení. přepínač na opačné straně linky. V případě stejného poškození a poruchy spínače Q4 z poruchy jističe je spínač Q3 vypnut a VF vysílač linky W2 je zastaven. Působení selhání jističe v případě poškození W2 nebo T2 a selhání jednoho ze spínačů je podobné a není podrobně uvažováno. Je třeba vzít v úvahu, že pokud je porucha za autotransformátorem, zejména na straně nízkého napětí, může být citlivost spouštěcích prvků DFZ na opačné straně vedení při působení poruchy vypínače nedostatečná a nedojde k deaktivaci poškozeného autotransformátoru. Ne vždy je možné zajistit citlivost ochrany DFZ při takovém poškození (zejména u třífázového zkratu); Navíc při výpočtu ochrany se taková kontrola většinou neprovádí. V posuzovaném případě činnost ochrany při selhání vypínače nezajišťuje odpojení příslušných vypínačů a lokalizaci poškození.
Při instalaci vzduchových nebo nízkoobjemových olejových jističů v rozvodnách jsou funkce ochrany při selhání vypínače rozšířeny podobným způsobem jako u schématu se dvěma sběrnicovými systémy diskutovanými výše. Schéma mostu se třemi spínači (obr. 5, c).V případě zkratu na lince WI s poruchou spínače Q1 ochrana při selhání vypínače odpojí sekční spínač Q3 a transformátorové spínače T1. Deaktivace transformátoru na opačných stranách je nezbytná v přítomnosti mnohostranného napájení a v některých případech v nepřítomnosti napájení ze strany středního a nízkého napětí. V případě zkratu v transformátoru T1 a poruše sekčního spínače působí porucha jističe k odpojení spínače Q2 a spínačů transformátoru T2. Zkrat v transformátoru T1 a zároveň porucha spínače Q1 způsobí selhání vypínače zastavení VF vysílače DFZ linky W1 pro zajištění jeho vypnutí na opačné straně. Pokud je však porucha za transformátorem, může být citlivost spouštěcích prvků DFZ na opačné straně vedení nedostatečná a činnost ochrany při selhání vypínače může být neúčinná. Čím nižší je výkon transformátoru a čím vyšší je jeho odpor, tím je pravděpodobnější, že citlivost DFZ selže. Pokud je poškozeno druhé vedení nebo druhý transformátor, funkce ochrany při selhání vypínače je podobná.
