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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE
Section 3. Protection et automatisation Protection relais. Protection des lignes aériennes dans les réseaux avec une tension de 110-500 kV avec un neutre effectivement mis à la terre
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Règles d'installation des installations électriques (PUE) 3.2.106. Pour les lignes des réseaux 110-500 kV avec un neutre effectivement mis à la terre, des dispositifs de protection à relais contre les courts-circuits polyphasés et les défauts à la terre doivent être prévus. 3.2.107. Les protections doivent être équipées de dispositifs qui bloquent leur action pendant les oscillations, si des oscillations ou un fonctionnement asynchrone sont possibles dans le réseau, dans lesquels un fonctionnement excessif de la protection est probable. Il est permis d'effectuer une protection sans bloquer les dispositifs s'il est déconnecté des oscillations dans le temps (environ 1,5 à 2 s). 3.2.108. Pour les lignes de 330 kV et plus, la protection doit être prévue comme principale, agissant sans ralentissement en cas de court-circuit en tout point de la section protégée. Pour les lignes d'une tension de 110-220 kV, la question du type de protection principale, y compris la nécessité d'utiliser une protection qui fonctionne sans décélération en cas de court-circuit en tout point de la section protégée, doit être abordée en tenant compte principalement l'exigence de maintenir la stabilité du système électrique. Dans le même temps, si, selon les calculs de la stabilité du fonctionnement du système électrique, aucune autre exigence plus stricte n'est imposée, on peut supposer que cette exigence est généralement satisfaite en cas de court-circuit triphasé, auquel la tension résiduelle sur les bus des centrales électriques et des sous-stations est inférieure à 0,6-0,7, 0,6 Unom, éteignez sans délai. Une valeur inférieure de tension résiduelle (110 Unom) peut être admise pour les lignes 220 kV, les lignes 220 kV moins importantes (dans les réseaux fortement ramifiés, où les consommateurs sont alimentés de manière fiable de plusieurs côtés), ainsi que pour les lignes XNUMX kV plus importantes dans les cas où lorsque le défaut en cause n'entraîne pas de délestage significatif. Lors du choix du type de protection installée sur les lignes 110-220 kV, outre l'exigence de maintien de la stabilité du système électrique, il convient de prendre en compte les éléments suivants : 1. Sur les lignes de 110 kV et plus, partant de la centrale nucléaire, ainsi que sur tous les éléments du réseau adjacent, sur lesquels, en cas de courts-circuits polyphasés, la tension résiduelle de la séquence positive sur la haute tension côté des unités NPP peut diminuer jusqu'à plus de 0,45 nominal, redondance des protections rapides avec une temporisation n'excédant pas 1,5 s, compte tenu de l'action du disjoncteur. 2. Les dommages dont la déconnexion avec un délai peut entraîner une perturbation du fonctionnement des consommateurs critiques doivent être déconnectés sans délai (par exemple, les dommages dans lesquels la tension résiduelle sur les bus des centrales électriques et des sous-stations sera être inférieure à 0,6 Unom, si leur déconnexion temporisée peut entraîner une auto-décharge due à une avalanche de tension, ou des dommages avec une tension résiduelle de 0,6 Unom ou plus, si leur coupure temporisée peut entraîner une violation de la technologie). 3. S'il est nécessaire de mettre en œuvre un réenclenchement automatique à action rapide, une protection à action rapide doit être installée sur la ligne, qui assure la déconnexion de la ligne endommagée sans délai des deux côtés. 4. Lors de la coupure avec une temporisation de défaut avec des courants plusieurs fois supérieurs au courant nominal, une surchauffe inacceptable des conducteurs est possible. Il est permis d'utiliser une protection à haut débit dans des réseaux complexes et en l'absence des conditions ci-dessus, s'il est nécessaire d'assurer la sélectivité. 3.2.109. Lors de l'évaluation de l'assurance des exigences de stabilité, sur la base des valeurs de contrainte résiduelle selon 3.2.108, il convient de prendre en compte les éléments suivants : 1. Pour une connexion unique entre centrales ou systèmes électriques, la tension résiduelle spécifiée au 3.2.108 doit être vérifiée sur les bus des sous-stations et centrales incluses dans cette connexion, en cas de court-circuit sur les lignes partant de ces pneumatiques, à l'exception des lignes formant la connexion ; pour une seule connexion contenant une partie des sections avec des lignes parallèles - également en cas de court-circuit sur chacune de ces lignes parallèles. 2. S'il existe plusieurs connexions entre des centrales électriques ou des systèmes électriques, la valeur de tension résiduelle spécifiée au 3.2.108 doit être vérifiée sur les bus des seules sous-stations ou centrales électriques où ces connexions sont connectées, en cas de court-circuit sur les connexions. et sur d'autres lignes alimentées par ces pneus, ainsi que sur des lignes alimentées par des bus de sous-stations de communication. 3. La tension résiduelle doit être vérifiée pour un court-circuit à la fin de la zone couverte par le premier étage de protection en mode de déclenchement sur défaut en cascade, c'est-à-dire après l'ouverture du disjoncteur depuis l'extrémité opposée de la ligne par la protection sans temporisation. 3.2.110. Sur les lignes simples avec alimentation unilatérale à partir de défauts multiphasés, une protection de courant de pas ou une protection de courant et de tension de pas doit être installée. Si ces protections ne satisfont pas aux exigences de sensibilité ou de vitesse de déconnexion (voir 3.2.108), par exemple dans les sections de tête, ou s'il est opportun à condition d'adapter les protections des sections adjacentes à la protection de la section à l'étude, une protection à distance étagée doit être fournie. Dans ce dernier cas, comme protection supplémentaire, il est recommandé d'utiliser la coupure de courant sans temporisation. En règle générale, contre les défauts à la terre, une protection homopolaire directionnelle ou non directionnelle à courant échelonné doit être fournie. En règle générale, la protection doit être installée uniquement sur les côtés à partir desquels l'alimentation peut être fournie. Pour les lignes composées de plusieurs tronçons consécutifs, à des fins de simplification, il est permis d'utiliser des protections non sélectives étagées en courant et en tension (contre les défauts polyphasés) et des protections étagées en courant homopolaire (contre les défauts à la terre) en combinaison avec des protections alternatives. dispositifs de réenclenchement automatique. 3.2.111. Sur des lignes simples alimentées de deux côtés ou plus (ces derniers - sur des lignes avec des dérivations), à la fois en présence et en l'absence de connexions de dérivation, ainsi que sur des lignes incluses dans un réseau en anneau avec un point d'alimentation, contre plusieurs -les courts-circuits de phase doivent être une protection de distance est utilisée (principalement à trois étages), utilisée comme secours ou principal (ce dernier - uniquement sur les lignes 110-220 kV). Comme protection supplémentaire, il est recommandé d'utiliser une coupure de courant sans temporisation. Dans certains cas, il est permis d'utiliser la coupure de courant pour agir en cas d'enclenchement erroné sur un court-circuit triphasé à l'endroit où la protection est installée, lorsque la coupure de courant prévue pour le fonctionnement dans d'autres modes ne respecte pas les exigence de sensibilité (voir 3.2.26). En règle générale, contre les défauts à la terre, une protection homopolaire directionnelle ou non directionnelle à courant échelonné doit être fournie. 3.2.112. En tant que protection principale contre les courts-circuits multiphasés à l'extrémité de réception des sections de tête du réseau en anneau avec un point d'alimentation, il est recommandé d'utiliser une protection directionnelle de courant à un étage ; sur les autres lignes simples (principalement 110 kV), il est autorisé dans certains cas d'utiliser des protections étagées en courant ou des protections étagées en courant et tension, en les rendant directionnelles si nécessaire. En règle générale, la protection doit être installée uniquement sur les côtés à partir desquels l'alimentation peut être fournie. 3.2.113. Sur les lignes parallèles alimentées par deux côtés ou plus, ainsi qu'en amont des lignes parallèles à alimentation unilatérale, les mêmes protections que sur les lignes simples correspondantes peuvent être utilisées (voir 3.2.110 et 3.2.111). Pour accélérer la déconnexion des défauts à la terre et, dans certains cas, des défauts entre phases sur les lignes à alimentation bilatérale, une protection supplémentaire avec contrôle du sens de la puissance dans une ligne parallèle peut être appliquée. Cette protection peut être réalisée sous la forme d'une protection de courant transverse séparée (avec l'inclusion d'un relais pour courant homopolaire ou courants de phase) ou seulement comme circuit d'accélération pour les protections installées (courant homopolaire, surintensité, à distance, etc.) avec puissance de commande de direction en lignes parallèles. Afin d'augmenter la sensibilité de la protection homopolaire, il est permis de prévoir la désactivation de ses étages individuels lorsque l'interrupteur de ligne parallèle est désactivé. À l'extrémité de réception de deux lignes parallèles asymétriques, en règle générale, une protection différentielle directionnelle transversale doit être prévue. 3.2.114. Si la protection selon 3.2.113 ne satisfait pas aux exigences de vitesse (voir 3.2.108), en tant que protection principale (lorsque deux lignes parallèles fonctionnent) à l'extrémité d'alimentation de deux lignes 110-220 kV parallèles avec alimentation unilatérale et à deux lignes parallèles de 110 kV avec alimentation bilatérale principalement dans les réseaux de distribution peuvent être appliquées une protection directionnelle différentielle transversale. Dans ce cas, en mode de fonctionnement d'une ligne, ainsi qu'en secours lors du fonctionnement de deux lignes, la protection selon 3.2.110 et 3.2.111 est utilisée. Il est permis d'activer cette protection ou ses étapes individuelles pour la somme des courants des deux lignes (par exemple, la dernière étape de la protection de courant homopolaire) afin d'augmenter sa sensibilité aux dommages sur les éléments adjacents. Il est permis d'utiliser une protection directionnelle différentielle transversale en plus de la protection par échelon des lignes parallèles 110 kV pour réduire le temps de déconnexion sur défaut sur les lignes protégées dans les cas où, selon les conditions de vitesse (voir 3.2.108), son utilisation n'est pas obligatoire. 3.2.115. Si la protection selon 3.2.111 - 3.2.113 ne répond pas à l'exigence de vitesse (voir 3.2.108), des protections différentielles haute fréquence et longitudinales doivent être fournies comme protections principales pour les lignes simples et parallèles avec alimentation bilatérale. Pour les lignes 110-220 kV, il est recommandé de réaliser la protection principale par blocage haute fréquence des protections homopolaires directionnelles à distance et courant, lorsque cela est approprié pour des conditions de sensibilité (par exemple sur des lignes avec dérivations) ou une simplification de la protection. S'il est nécessaire de poser un câble spécial, l'utilisation d'une protection différentielle longitudinale doit être justifiée par une étude de faisabilité. Pour contrôler le bon fonctionnement des fils de protection auxiliaires, des dispositifs spéciaux doivent être fournis. Sur les lignes 330-350 kV, en plus de la protection haute fréquence, il est nécessaire de prévoir l'utilisation d'un dispositif de transmission d'un signal haute fréquence de déclenchement ou d'autorisation (pour accélérer l'action de la protection de secours graduée), si celle-ci l'appareil est fourni à d'autres fins. Sur les lignes 500 kV, il est permis d'installer le dispositif spécifié spécifiquement pour la protection des relais. Il est autorisé dans les cas où les conditions de vitesse (voir 3.2.108) ou de sensibilité (par exemple, sur les lignes avec dérivations) l'exigent, l'utilisation de la transmission d'un signal de déclenchement pour accélérer le fonctionnement des protections de pas de 110- lignes 220kV. 3.2.116. Lors de l'exécution de la protection principale conformément à 3.2.115, les éléments suivants doivent être utilisés comme sauvegarde :
Dans le cas d'une désactivation de longue durée de la protection principale spécifiée en 3.2.115, lorsque cette protection est réglée sur l'exigence de la vitesse de déconnexion du défaut (voir 3.2.108), il est autorisé de prévoir une accélération non sélective de la protection de secours contre les défauts entre phases (par exemple, avec contrôle des séquences de valeurs de tension continue). 3.2.117. Les protections principales, les étages de protection de secours à grande vitesse contre les courts-circuits polyphasés et les éléments de mesure du dispositif OAPV pour les lignes 330-350 kV doivent être d'une conception spéciale qui assure leur fonctionnement normal (avec les paramètres spécifiés) dans des conditions de des processus électromagnétiques transitoires et des conductivités capacitives importantes des lignes. Pour cela, il faut fournir :
Lors de la mise en marche des protections à grande vitesse pour la somme des courants de deux transformateurs de courant ou plus, s'il est impossible de satisfaire aux exigences de 3.2.29, il est recommandé de prévoir des mesures spéciales pour empêcher un fonctionnement excessif des protections en cas de dommages (par exemple, grossissement des protections) ou installez un ensemble séparé de transformateurs de courant dans le circuit de ligne pour alimenter la protection . Dans les protections installées sur des lignes 330-500 kV équipées de dispositifs de compensation capacitive longitudinale, des mesures doivent être prises pour éviter un fonctionnement excessif de la protection en cas de dommages externes dus à l'influence de ces dispositifs. Par exemple, un relais directionnel de puissance à séquence négative ou une transmission de signal de validation peuvent être utilisés. 3.2.118. Dans le cas de l'utilisation de l'APPV, les dispositifs de protection des relais doivent être conçus de telle manière que : 1) en cas de défauts à la terre d'une phase, et dans certains cas, et en cas de défauts entre deux phases, une seule phase a été déconnectée (avec sa refermeture automatique ultérieure) ; 2) en cas de reconnexion infructueuse au dommage spécifié à l'article 1, une ou trois phases ont été déconnectées, selon qu'un long fonctionnement en phase ouverte de la ligne est prévu ou non ; 3) en cas d'autres types de dommages, la protection a agi sur la déconnexion des trois phases.
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