Приложение А (обязательное). Методика проведения испытаний устройств автоматики разгрузки при коротких замыканиях (фиксации тяжести короткого замыкания)

Приложение А
(обязательное)

Методика
проведения испытаний устройств автоматики разгрузки при коротких замыканиях (фиксации тяжести короткого замыкания)

А.1 Область применения методики

Методика должна применяться при проведении испытаний устройств АРКЗ (ФТКЗ) для проверки их соответствия требованиям настоящего стандарта.

А.2 Этапы подготовки и проведения испытаний устройств АРКЗ (ФТКЗ)

Испытания устройств АРКЗ (ФТКЗ) проводят с использованием тестовой модели энергосистемы и ПАК РВ.

Испытания должны содержать следующие этапы:

- сборка тестовой модели энергосистемы;

- установка в устройстве АРКЗ (ФТКЗ) представленных владельцем устройства параметров настройки устройства АРКЗ (ФТКЗ) для тестовой модели энергосистемы;

- подключение устройства АРКЗ (ФТКЗ) к ПАК РВ;

- проведение испытаний;

- анализ результатов испытаний;

- подготовка протокола испытаний с заключением.

А.3 Сборка тестовой модели энергосистемы

А.3.1 Тестовая модель энергосистемы должна соответствовать схеме, приведенной на рисунке А.1. Нормальная схема и параметры установившегося предаварийного режима для проведения опытов приведены на рисунке А.2.

А.3.2 Параметры элементов тестовой модели энергосистемы должны соответствовать параметрам, приведенным в таблицах А.1 - А.4. Генераторы Г-1 и Г-2 должны быть оснащены устройствами автоматического регулирования возбуждения сильного действия.

А.3.3 Подключение устройства АРКЗ (ФТКЗ) по цепям тока можно производить к трансформаторам тока, установленным со стороны высокого или низкого напряжения силовых трансформаторов ТЭС. Подключение устройства АРКЗ (ФТКЗ) по цепям напряжения необходимо производить к ТН, установленным со стороны высокого напряжения ТЭС.

А.3.4 Тестовая модель энергосистемы должна быть оснащена системой контроля и регистрации параметров электроэнергетического режима, обеспечивающей:

- измерение и запись параметров электроэнергетического режима с дискретностью не более 1 мс;

- запись параметров электроэнергетического режима в течение не менее 30 с в формате COMTRADE (см. [3]).

Г-1, Г-2 - генератор 1 и 2; Л-1, Л-2 - линия электропередачи 1 и 2; ЭС - энергосистема; Р _ТЭС - нагрузка в узле ТЭС; Р _ПС - нагрузка в узле ПС

Рисунок А.1 - Схема тестовой модели энергосистемы для проведения испытаний устройств АРКЗ (ФТКЗ)

Г-1, Г-2 - генератор 1 и 2; Л-1, Л-2 - линия электропередачи 1 и 2; ЭС - энергосистема; Р _ТЭС - нагрузка в узле ТЭС; Р _ПС - нагрузка в узле ПС; Р _Г1, Р _Г2 - активная мощность генератора 1 и 2; U _Г1, U _Г2 - номинальное напряжение генератора 1 и 2; U _ПС - напряжение в узле ПС; U _ТЭС - напряжение в узле ТЭС

Рисунок А.2 - Нормальная схема и параметры предаварийного электрического режима для проведения опытов

Таблица А.1 - Параметры генераторов тестовой модели энергосистемы

Узел	Р г.ном	X d						Т d0	T j
	МВт	Ом	о. е.	Ом	о. е.	Ом	о. е.	с	с
Г-1	300	610	1,54	186	0,47	75	0,19	7	4
Г-2	300	610	1,54	186	0,47	75	0,19	7	4
ЭС	Энергосистема активной мощностью, равной 10 000 МВт
Примечание - Г-1, Г-2 - генератор 1 и 2; ЭС - энергосистема; Р г.ном - номинальная активная мощность генератора; X d - синхронное реактивное сопротивление по продольной оси; - переходное реактивное сопротивление по продольной оси; - сверхпереходное реактивное сопротивление по продольной оси; T d0 - постоянная времени обмотки возбуждения при разомкнутой обмотке якоря; T j - постоянная времени инерции турбоагрегата.

Таблица А.2 - Параметры трансформаторов тестовой модели энергосистемы

Узел	S ном, MBA	U ном.вн/U ном.нн	R тр		X тр		Группа соединения обмоток
			Ом	о. е.	Ом	о. е.
Т-1	400	330/20	0,6	0,002	34,7	0,115	/Y-11
T-2	400	330/20	0,6	0,002	34,7	0,115	/Y-11
Примечание - Т-1, Т-2 - трансформатор 1 и 2; S ном - полная мощность трансформатора номинальная; U ном.вн/U ном.нн - номинальный коэффициент трансформации; R тр - активное сопротивление трансформатора; Х тр - реактивное сопротивление трансформатора.

Таблица А.3 - Параметры ЛЭП тестовой модели энергосистемы

Номер линии	Номера узлов примыкания	R 1 + jX 1	X 0	b
		Ом	Ом	мкСм
1	1-2	2,75 + j43,23	108,06	444,3
2	1-2	2,07 + j32,5	81,25	334,1
Примечание - R - активное сопротивление ЛЭП; X - реактивное сопротивление ЛЭП; j - обозначение мнимой части комплексного числа; Х 0 - реактивное сопротивление нулевой последовательности; b - емкостная проводимость ЛЭП.

Таблица А.4 - Мощность нагрузки в узлах тестовой модели энергосистемы

Узел нагрузки	Р потр, МВт
ТЭС	200 *
ПС	200 *
* Нагрузка потребления моделируется активным сопротивлением. Примечание - Р потр - активная мощность нагрузки.

А.4 Проведение испытаний

А.4.1 Испытания проводят в соответствии с программой испытаний, разработанной организацией, осуществляющей испытания.

А.4.2 Количество ступеней устройств АРКЗ (ФТКЗ) и условия их срабатывания при проведении испытаний приведены в таблице А.5. Каждая ступень устройства АРКЗ (ФТКЗ) при проведении испытаний должна включать в себя ступень с уставками срабатывания по напряжению и ступень с уставками по снижению (сбросу) активной мощности. Ступень с уставками по углу между ЭДС генераторов и напряжением на шинах станции задается только при реализации данного метода определения тяжести КЗ в устройстве АРКЗ (ФТКЗ). Величина уставки КПР по активной мощности устройства АРКЗ составляет 60 % от номинальной активной мощности ТЭС.

А.4.3 Программа испытаний должна включать опыты, приведенные в таблице А.6.

А.4.4 Число опытов может быть сокращено, если опыты 1 и 2, приведенные в таблице А.6, проводились в ходе заводских испытаний и подтверждены соответствующими протоколами испытаний.

А.4.5 Программа может быть дополнена с учетом индивидуальных особенностей выполнения устройства АРКЗ (ФТКЗ).

А.4.6 Настройка испытуемого устройства АРКЗ (ФТКЗ) должна быть выполнена организацией, осуществляющей испытания, в соответствии с представленными владельцем устройства параметрами настройки устройства АРКЗ (ФТКЗ) для тестовой модели энергосистемы.

А.4.7 Все опыты, предусмотренные в программе испытаний, должны выполняться при неизменных параметрах настройки испытуемого устройства АРКЗ (ФТКЗ). Если в процессе проведения испытаний выявится необходимость корректировки настройки испытуемого устройства АРКЗ (ФТКЗ), все опыты, предусмотренные программой испытаний, должны быть выполнены повторно с измененными параметрами настройки устройства АРКЗ (ФТКЗ).

А.4.8 Регистрацию параметров электроэнергетического режима необходимо выполнять для каждого опыта.

Таблица А.5 - Ступени устройства АРКЗ (ФТКЗ) и условия их срабатывания

Номер ступени	Уставки срабатывания			Уставка по длительности КЗ t сраб, с	Предназначение ступени
	по напряжению	по снижению (сбросу) активной мощности	по углу между ЭДС генераторов и напряжением на шинах станции
1	Определяется владельцем устройства			0,12	Срабатывание при близких * К (3)
2	Определяется владельцем устройства			0,12	Срабатывание при близких и удаленных ** К (3) и близких К (1,1)
3	Определяется владельцем устройства			0,35	Срабатывание при близких и удаленных К (3), К (2), К (1,1)
4	Определяется владельцем устройства			0,35	Срабатывание при близких К (3), переходящих в К (1)
* Близкое КЗ - КЗ на линии Л-1 у шин 330 кВ ТЭС. ** Удаленное КЗ - КЗ на линии Л-1 на расстоянии, равном 20 % от длины линии Л-1 от шин ТЭС. Примечание - К (1,1) - двухфазное КЗ на землю; К (2) - двухфазное КЗ; К (3) - трехфазное КЗ.

А.5 Анализ результатов испытаний

А.5.1 Описание правильной работы устройства АРКЗ (ФТКЗ) при проведении опытов приведено в таблице А.6.

А.5.2 Устройство АРКЗ (ФТКЗ) считают прошедшим испытания, если в каждом из опытов оно работало правильно.

А.5.3 Устройство АРКЗ (ФТКЗ) считают не прошедшим испытания, если хотя бы в одном из опытов оно работало неправильно.

Таблица А.6 - Перечень опытов программы испытаний

Номер опыта	Предшествующий режим	Испытания	Корректное действие устройства АРКЗ *	Корректное действие устройства ФТКЗ *
1	Нормальная схема	Замыкание клеммы питания "+" устройства на землю	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
2	Нормальная схема	Замыкание клеммы питания "-" устройства на землю	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
3	Нормальная схема	Отключение оперативного питания на 60 с и включение оперативного питания	Отсутствие срабатывания. Готовность устройства к работе	Отсутствие срабатывания. Готовность устройства к работе
4	Нормальная схема	Отключение фазы А вторичных цепей ТН 1	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
5	Нормальная схема	Отключение фаз А и В вторичных цепей ТН 1	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
6	Нормальная схема	Отключение фаз А, В, С вторичных цепей от обмоток ТН 1, соединенных "звездой"	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
7	Нормальная схема	Замыкание фазы В вторичной цепи от ТН 1 на корпус (землю)	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
8	Нормальная схема	Замыкание фаз А и В вторичной цепи от ТН 1 на корпус (землю)	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
9	Нормальная схема	Смена фаз А и В вторичной цепи от ТН 1	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
10	Нормальная схема	Отключение нулевого вывода обмоток ТН 1, соединенных "звездой"	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
11	Нормальная схема	Отключение одной фазы вторичных цепей трансформатора тока	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
12	Нормальная схема	Отключение двух фаз вторичных цепей трансформатора тока	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
13	Нормальная схема	Изменение уставок в устройстве АРКЗ (ФТКЗ)	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
14	Нормальная схема	Перезагрузка устройства (с помощью кнопки на устройстве, тумблера и т.д.)	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
15	Нормальная схема	На устройство АРКЗ (ФТКЗ) подают сигнал об изменении группы уставок	Смена группы уставок. Отсутствие срабатывания	Смена группы уставок. Отсутствие срабатывания
16	Нормальная схема	Трехфазное КЗ длительностью 0,08 с на Л-1 вблизи ТЭС (R Ш = 0,1 Ом) с неуспешным АПВ с временем 0,5 с	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
17	Нормальная схема	Трехфазное КЗ длительностью 0,15 с на Л-1 вблизи ТЭС (R Ш = 0,1 Ом) без отключения ЛЭП	Срабатывание 1, 2 ступеней	Срабатывание 1, 2 ступеней
18	Нормальная схема. Вывод ТН 1 в ремонт	Трехфазное КЗ длительностью 0,15 с на Л-1 вблизи ТЭС (R Ш = 0,1 Ом) без отключения ЛЭП	Срабатывание 1, 2 ступеней	Срабатывание 1, 2 ступеней
19	Нормальная схема	Трехфазное КЗ на землю длительностью 0,15 с на Л-1 вблизи ТЭС (R ША = 3 Ом, R ШВ.С = 0,1 Ом) без отключения ЛЭП	Срабатывание 1, 2 ступеней	Срабатывание 1, 2 ступеней
20	Нормальная схема	Трехфазное КЗ длительностью 0,15 с на Л-1 на расстоянии 20 % от длины ЛЭП от ТЭС (R Ш = 0,1 Ом) без отключения ЛЭП	Срабатывание 2 ступени	Срабатывание 2 ступени
21	Нормальная схема	Двухфазное КЗ (фаз А, В) длительностью 0,39 с на Л-1 вблизи ТЭС (R Ш = 0,1 Ом) без отключения ЛЭП	Срабатывание 3 ступени	Срабатывание 3 ступени
22	Нормальная схема	Двухфазное КЗ (фаз А, В) на землю длительностью 0,39 с на Л-1 вблизи ТЭС (R Ш = 0,1 Ом) без отключения ЛЭП	Срабатывание 2, 3 ступеней	Срабатывание 2, 3 ступеней
23	Нормальная схема	Двухфазное КЗ (фаз А, В) на землю длительностью 0,39 с на Л-1 на расстоянии 15 % длины от ЛЭП от ТЭС (R Ш = 0,1 Ом) без отключения ЛЭП	Срабатывание 3 ступени	Срабатывание 3 ступени
24	Нормальная схема	Однофазное КЗ (фазы А) длительностью 0,39 с на Л-1 вблизи ТЭС (R Ш = 0,1 Ом) без отключения ЛЭП	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
25	Нормальная схема	Трехфазное КЗ длительностью 0,08 с на Л-1 вблизи ТЭС (R Ш = 0,1 Ом), переходящее в однофазное КЗ фазы А длительностью 0,32 с без отключения ЛЭП	Срабатывание 4 ступени	Срабатывание 4 ступени
26	Нормальная схема	Двухфазное КЗ (фаз А, В) на землю длительностью 0,08 с на Л-1 вблизи ТЭС (R Ш = 0,1 Ом), переходящее в однофазное КЗ фазы А длительностью 0,32 с без отключения ЛЭП	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
27	Нормальная схема Р Г1 = Р Г2 = 0,5 Р ном	Трехфазное КЗ длительностью 0,15 с на Л-1 вблизи ТЭС (R Ш = 0,1 Ом), переходящее в однофазное КЗ фазы А длительностью 0,3 с без отключения ЛЭП	Отсутствие срабатывания	Корректность работы устройства ФТКЗ не проверяется
28	Нормальная схема	Отключение фазы А на Л-1 и однофазное автоматическое повторное включение через 1,5 с	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
29	Нормальная схема	Отключение Л-1 и АПВ через 0,7 с	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
30	Нормальная схема	Сброс мощности станции до уровня 0,5 Р ном за 0,3 с	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
31	Нормальная схема Р Г1 = Р Г2 = 0,5 Р ном	Набор мощности станции до уровня Р ном за 1 с	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
32	Нормальная схема	Асинхронный режим ТЭС относительно ЭС с длительностью цикла асинхронного режима 2 с и расположением электрического центра качаний на Л-1 и Л-2	Отсутствие срабатывания	Отсутствие срабатывания
* В каждом из опытов, в котором фиксируется срабатывание устройства АРКЗ (ФТКЗ), срабатывают также соответствующие ступени по напряжению и по сбросу мощности. Примечание - ТН1 - трансформатор напряжения 1; Л-1, Л-2 - линии (электропередачи) 1, 2; Р Г1, Р Г2 - активная мощность генератора 1 и 2; Р ном - номинальная активная мощность генератора; R Ш - активное сопротивление шунта КЗ; R ША - активное сопротивление шунта КЗ в фазе А; R ШВ.С - активное сопротивление шунта КЗ в фазе С.