Модель защиты

Модель защиты предназначена в основном для использования в составе Тренажера по оперативным переключениям для имитации последствий реакции энергообъекта на аварийные ситуации, возникшие как в начальных условиях противоаварийной тренировки, либо вследствие ошибочных действий обучаемого. Реакция модели энергообъекта обычно представлена для пользователя в виде отключений выключателей, выпадения блинкеров, табло и лампочек на электронном макете.

При возникновении опасной ситуации основная задача — отключить поврежденный участок, чтобы локализовать повреждение.

Интересно, что модель защиты формируется автоматически на основе анализа топологии схемы энергообъекта. При этом создаются списки узлов защит схемы (соответствующих энергообъектам - подстанциям на схеме сети), зон защит, и взаимных блокировок.

Список зон защит

Список зон защит, cформированный по схеме.

Таким образом, для того, чтобы активизировать модель защиты в тренажере, достаточно корректно подготовить схему энергообъекта в графическом редакторе.

Автоматически формируется набор устройств защиты, которые следят за состоянием элементов сети и параметрами режима. Их задача — выявлять нарушения и при их возникновении отключать поврежденный участок посредством управляющего воздействия на определенные выключатели. Для зон, коммутируемых выключателями, создается предопределенный набор устройств защиты и элементов автоматики, характерный для оборудования данного класса напряжения.

Перечень моделей устройств и случаев их применения приводится в таблице:Элементы защиты и автоматики в программном комплексе Modus

Название устройства

Оборудование

Описание

ДЗШ

Системы, секции шин 6кВ и выше, имеющие более двух присоединений От всех видов КЗ в защищаемой зоне, включая выключатели. Не чувствительна к внешним КЗ.По умолчанию, если не определены органы управления выходных цепей, моделируется неполная схема с контролем протекания тока КЗ на отключаемом присоединении.

ДЗШТ

Системы, секции шин 110кВ и выше, имеющие более двух присоединенийРезервная защита, аналогичная ДЗШ. В модели срабатывает в случае, если основная защита выведена. Может быть использована для моделирования работы УРОВ при КЗ на присоединениях.

АПВШ

Системы, секции шин 110кВ и выше, имеющие более двух присоединенийМодель автоматического повторного включения шин. Начинает работать только после назначения органов управления устройством в разделе «управление».

Осуществляет постановку под напряжение СШ от одной из линий с контролем наличия напряжения. В случае успешности, собирает схему с контролем синхронизма.

ГЗТ

Трансформаторы 10кВ и выше

Отключает трансформатор со всех сторон при витковом КЗ.

ДЗТ

Трансформаторы 110кВ и выше

Отключает трансформатор со всех сторон при любом виде КЗ в баке, кроме виткового

ДЗОШ

Трансформаторы 110кВ и выше

Отключает трансформатор со всех сторон при любом виде КЗ на ошиновке соответствующего класса напряжения.В случае, если ДЗТ собрана на трансформаторах тока выключателей, рекомендуется в качестве органов управления использовать те же, что и для ДЗТ бака.

КИВ

Трансформаторы 330кВ и выше

Модель устройства контроля изоляции вводов трансформатора. Отключает трансформатор со всех сторон при повреждении изоляции. Комплектуются стороны трансформатора 220кВ и выше.

ДФЗ

Кабельные и воздушные линии 110кВ и выше

Основная защита линии от всех видов КЗ. Создается по автономному комплекту для каждого узла защиты линии. Каждый комплект отключает линию со своей стороны.

АПВ

Воздушные и кабельно-воздушные линии свыше 0,4кВМодель автоматического повторного включения линий. Начинает работать только после назначения органов управления устройством в разделе «управление». Назначается для зон, имеющих в составе участок воздушной линии.

Осуществляет постановку под напряжение линий с контролем наличия напряжения на шинах. В случае успешности, замыкает транзит с контролем синхронизма.

ОАПВ, ТАПВ

Воздушные линии 330кВ и вышеКомплект из автоматики однофазного повторного включения линии и автоматики трехфазного повторного включения выключателей.

По факту однофазного КЗ, моделируется работа ОАПВ. В остальных случаях – ТАПВ.

ДЗ

Воздушные, кабельные и кабельно-воздушные линии, трансформаторы свыше 35кВ

Резервная защита от междуфазных КЗ. Для каждого узла формируется по одному комплекту для каждого элемента зоны, выполненного с помощью следующих примитивов рисования:

  • связь с объектом, если тип_линии установлен воздушная или кабельная;
  • воздушная_линия;
  • кабельная_линия;
  • трансформатор.
Наличие нескольких комплектов позволяет моделировать работу различных ступеней, поскольку каждый комплект контролирует повреждение только соответствующего участка.

ТЗНП

Аналогично ДЗ

Резервная защита от КЗ на землю. Правила комплектации такие же, как у ДЗ.

МФТО

Аналогично ДЗ

Резервная защита от междуфазных КЗ. Правила комплектации такие же, как у ДЗ.

МТЗ

Выключатели до 35кВ

Моделирует работу максимальной токовой защиты или токовой отсечки.Для каждого выключателя создается два устройства (по одному для каждой из смежных зон), имитирующие направленность защиты. Срабатывает то из устройств, для которого ток КЗ направлен в защищаемую зону.

АВР, ЗМН

Выключатели и автоматы 110кВ и ниже

Моделирует работу автоматического ввода резерва. В текущей версии реализованы следующие виды АВР:

  • резервирование питания от смежных секций
  • резервирование от линий (АВРЛ)

ЗМН отключает вводной выключатель по факту отсутствия напряжения и пускает АВР с контролем наличия напряжения. АВР блокируется при отключении вводного выключателя действием защиты зоны.

Алгоритм действия защит выглядит примерно следующим образом:

В программном комплексе Модус устройства защиты дифференцированы по виду КЗ: защиты, чувствительные к КЗ на землю, к межфазному КЗ, и универсальные защиты, чувствительные к любому виду КЗ.

Кроме того, система защит выполняет автоматические операции по восстановлению питания, поэтому кроме защитных устройств в программе предусмотрены устройства автоматики — автоматическое повторное включение линии (однократное) и автоматический ввод резервного питания от другого источника.

При работе с тренажером по оперативным переключениям необходимо обеспечить моделирование выполнения обучаемым операций с защитами и автоматикой. На практике работа с ними представляется диспетчеру как взаимодействие с набором табло, блинкеров, сигнальных лампочек (элементов индикации), а также накладок и рубильников (органов управления), что и составляет интерактивную часть модели защиты. Поэтому система защиты предоставляет возможность настройки соответствия между устройством защиты и его органами управления и индикации, представленными в макете.

Каждое устройство моделируется в составе:

  • Один чувствительный орган, содержащий органы управления и индикации, представленные разделом «управление».·
  • Выходные цепи по числу управляемых выключателей, содержащие органы управления и индикации, представленные разделом «действие».

Набор формируемых для зоны защит

Протокол работы модели защит при кз в схеме

Модель защиты формирует типовой набор устройств защит, однако он может расходиться с реально используемым на энергообъекте. Для устранения этого недостатка в программе Аниматор имеются широкие возможности донастройки набора устройств защит вручную. Возможно добавлять недостающие устройства определенного типа, блокировать неиспользуемые, настраивать зону чувствительности, добавлять или убирать каналы действия, изменять последовательность срабатывания за счет настройки времени выдержки и т.д. Большинство этих возможностей тонкой настройки реализована в пятой версии программного комплекса.

Настройка соответствия органов управления и индикации защиты