Релейная защита в Японии
Авторы: Фил Бьюмо (Phil Beaumont) , Тошиба, Великобритания, Тадаши Накамура (Tadashi Nakamura) и Нориоши Суга (Noriyoshi Suga), Тошиба, Япония
Статья была опубликована в мартовском номере журнала в 2012 году >> о журнале
Перевод с английского: Перевертов Валерий Юрьевич
Краткая история
Введение
Ни одна из статей по истории РЗ в Японии не будет полной без краткого представления некоторых уникальных особенностей японской энергосистемы. Пиковое потребление в Японии составляет 180 ГВт и, как показано на рисунке 4, Япония состоит из четырех основных островов: Хоккайдо, Хонсю, Сикоку и Кюсю вместе с Окинавой и множества других небольших островов. Основные острова связаны между собой с помощью преобразователей переменного/постоянного тока, за исключением соединения между островами Кюсю и Хонсю, которые соединены линией 500 кВ ~ тока с мощностью передачи в 5570 МВт. Подводные связи между Хонсю и Хоккайдо и Сикоку-Хонсю имеют пропускную номинальную мощность 600 МВт и 1400 МВт соответственно. Сикоку также соединена с Хонсю ВЛ 500 кВ мощностью 2400 МВт.
В Минами-Фукумитцу (Minami-Fukumitsu), центр Японии, имеется обратимый ~/= конвертор мощностью 300 МВт, который улучшает устойчивость энергосистемы в районе транзита Хокурики-Кансай-Чубу (Hokuriku-Kansai-Chubu). Преобразователи частоты установлены примерно посередине острова Хонсю для соединения систем 50 и 60Гц, каждый из которых обслуживает половину Японии. Станции преобразования частоты расположены в Сакума(Sakuma) (300 МВт) и Син-Синано(Shin-Shinano) (600 МВт). Третий преобразователь частоты мощностью 300 МВт также расположен в Чубу(Chubu), в Хигаши-Симизу (Higashi-Shimizu),(не показан на Рисунке 4).
Японских инженеров часто спрашивают, почему Япония разделена на системы 50Гц и 60Гц. Причина очень логична и связана с историей. До 1890г район Токио снабжался от сети постоянного тока, которой владела и управляла компания Токио-Денту (Tokyo-Dentoy), поставлявшая электроэнергию с 1887г. В начале 1890-х она купила генератор ~ тока у компании AEG (Германия). Генератор был 3-х фазным, номинальным напряжением 3 кВ и мощностью 265 кВт, частотой 50 Гц и был установлен в районе Токио. В Осаке, на западе Японии, компания Осака-Денту (Osaka-Dentou) купила генератор частотой 60 Гц, номинальным напряжением 2,3 кВ и мощностью 150 кВт у компании GE (США). Из этих двух мини-систем и выросла современная энергосистема Японии. Другой интересной особенностью энергосистемы Японии является то, что ее топография развивалась от радиальной системы к многоконцевой с параллельными линиями, что и привело к широкому распространению дифференциальной токовой защиты и многофазным АПВ, что будет описано далее.
Рисунок 1. Индукционное реле дискового типа
Рисунок 2. Первое реле плунжерного типа в Японии (реле МТЗ 1907 г)
Рисунок 3. Токовое балансное реле для ВЛ 154 кВ (примерно 1945 г)
Рисунок 4. Схема энергосистемы Японии
Рисунок 5. Поперечная дифференциальная защита