11.7. Современные средства и методы проверки УРЗ
11.7.1. Ручные и компьютерно-уnравляемые средства проверки
к
• автоматическое создание протокола испытаний установлен ной формы.
Достаточная сложность проверяемых функций,большие диа пазоны входных сигналов, при которых проверяются УРЗ, необ
ходимость имитации при проверке различных видов КЗ и пре даварийных режимов ЭС делают неэффективным использование стандартных генераторов сигналов и обусловливают уже в те чение многих десятилетий применение для проверки УРЗ спе циализированных устройств проверки.
Ручные устройства проверки в зависимости от назначения (прежде всего вида проверяемых УРЗ) могут быть однофазны ми или трехфазными, генерировать только токи или токи и на
пряжения, устанавливать фазовые сдвиги между векторами, со ответствующими подводимым величинам, фиксировать време на срабатывания УРЗ и т.д. Управление данными устройствами (выбор вида проверяемого КЗ, входных величин и других необ ходимых функций) осуществляется непосредственно пользова телем с помощью соответствующей аппаратуры, входящей в ус тройство (кнопки, переключатели, плавно регулируемые эле менты).
Современные ручные устройства проверки УРЗ содержат в об щем случае микропроцессорные блоки и дисплей как для изме рения и фиксации параметров срабатывания, так и для генера ции определенных последовательностей аналоговых и дискрет ных сигналов, необходимых для проверки УРЗ (например, про верки функции АПВ, АВР и т. д.).
Ручные устройства проверки используются, прежде всего, для сравнительно простых УРЗ, где возможна и допустима полно ценная проверка на основе ручного управления. Однако исполь зование ручных средств вызывает серьезные затруднения при проверке современных сложных цифровых УРЗ, имеющих пре имущественно большое число функций и более сложные харак теристики, а также специфическую структуру, объединяющую различные защитные функции (см. §11.6). Другим аспектом яв ляются существенно возрастающие затраты времени на провер ку ручными средствами и оформление необходимых протоко лов, а также более высокие требования к квалификации персо
нала, проводящего ручную проверку. |
|
|
рки обладают |
о |
п |
терно |
|
м |
р |
в |
е |
-уп |
равляе ые |
с едства про |
|
К |
м |
ью |
|
|
|
|
|
принципиально новыми свойствами, |
обеспечивающими повьi- |
Рис. 11.7. Устройство проверки релейной защиты РЕТОМ-51
У |
|
|
|
7 |
|
|
релстсростр |
.е |
|
|
|
|
|
. |
|
. |
ЕТ . |
|
-йкиепв.защиты
.
О
ой. ййУрв
.
-.и
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'v 220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
Принтер1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
ШIШШ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IIQ |
|
|
|
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
:., |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
:,; |
|
|
|
|
|
|
|
|
(J1 |
|
|
|
о... |
|
|
|
|
|
|
(,J |
,$ |
|
|
|
|
|
|
|
|
1--' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
интс:rй• |
|
- |
|
|
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
модуль |
|
|
-= |
|
|
--= |
|
Внутренний |
|
|
|
контроллер |
|
|
|
|
СО] |
: |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
!IH |
|
|
|
|
|
|
|
|
im |
•-·-·с |
COM/USB |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
порты |
|
пк
В
)
.
Токи
Нa!IJ)IIЖeHlt,,Я
j.._J
j, .. J
РЕТОМ-51 |
|
|
|
|
|
УРЗ |
|
|
|
- |
.А!lалоrовые |
1А |
][ |
ВЫХОДЫ |
Iв |
г-----, |
|
|
|
Ic |
г-----, ][ |
.А!lапоrовые |
UА |
выходы |
Uв |
|
|
|
|
|
|
|
--- |
Uc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оIIQ |
|
Четыре |
|
|
|
|
|
контактиых |
н |
|
выхода |
|
|
|
|
Е |
|
|
|
|
|
|
|
Восемь дискреmых |
|
:,: 5 |
|
входов |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
• |
Два аналоговых |
|
|
|
|
Ul |
|
|
|
|
|
|
входа |
|
|
|
|
|
U2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
111
:., il ,___
[ ...._
g"'
'=t
1---
!§
u::
l
Рис. 11.8. Структура компьютерно-упрамяемоrо комплекса на основе РЕТОМ-51
фро-аналоговый преобразователь (ЦАП). С выхода ЦАП требу ем1-е аналоговые сигналы через усилители подаются в прове ряемое УРЗ. Туда же через контактные выходы силового бло ка подаются задаваемые программой проверки управляющие команды, синхронизируемые во времени с аналоговыми сиг налами.
Выходные сигналы проверяемого УРЗ подаются на дискретные или аналоговые входы силового блока и через внутренний кон троллер РЕТОМ отправляются в ПК. Здесь сигналы обрабатыва ются, и ПК выдает на экран результаты проверки устройства. Эти результаты по желанию оператора могут быть распечатаны в ви де протокола.
При проверке отсутствует необходимость использования из мерительных приборов (амперметров, вольтметров, частотоме ров, фазометров, секундомеров, осциллоскопов), так как ПК-уп равляемое устройство проверки является обычно сертифициру емым измеритльным устройством с заданными классами точ ности для отдельных измерений.
Учитывая, что вся последовательность операций подачи аналоговых и дискретных сигналов программируется и в за висимости от реакции УРЗ может соответствующим образом ветвится, возможности автоматической проверки характери стик и функций УРЗ теоретически неограниченны по объему и зависят только от применяемых программных средств. При этом возникает возможность полноценно проверить цифро вые УРЗ со сложной структурой, подводя к УРЗ в автомати ческом режиме синхронизированно аналоговые и дискретные сигналы (контакты управляемых реле), обеспечивающие про верку необходимых функций и характеристик УРЗ (см. §11.6). При этом подводимые к УРЗ при каждом измерении значе ния переменного тока и напряжения изменяются в динами ческом режиме (например, скачкообразное падение соответ ствующегонапряжения и возрастание тока), что правильно имитирует изменение величин, подводимых к УРЗ при КЗ раз личного вида.
При проверке сложныхУРЗ, когда требуются операции с боль шим числом входных и выходных дискретных сигналов, может быть использован расширитель числа дискретных сигналов, так же управляемый от ПК (см. рис. 11.8), что увеличивает возмож ности проверки.
Для проверки дифференциальных защит в многофазном |
жиме может понадобиться использование |
одновременно |
скольких ПК-управляемых средств проверки. |
|
При этом сигналы от них должны иметь одинаковую частоту. С этой целью должна быть предусмотрена их синхронизация или от внешнего сигнала, или от одного из ПК-управляемых уст ройств проверки - ведущего, когда все остальные работают в режиме ведомого.
11.7.2. Проzраммное обеспечение ПК-управляемых средств проверки
Универсальные проrраммы включают проверку наиболее распространенных защитных функций независимо от типа уст
ройств защиты, например:
•ручное (через ПК) управление трехфазными системами токов и напряжений;
•измерение времени (секундомер, регистратор);
•проверка реле тока и максимальной токовой защиты;
•проверка реле напряжения и защиты минимального и мак симального напряжения;
•проверка реле направления мощности, реле сопротивления
и реле частоты. Вспомоrательные проrраммы проверки обеспечивают поль зователю ряд дополнительных функций, необходимых для ана
лиза УРЗ, например:
•воспроизведение динамических процессов, записанных ци фровыми аварийными осциллографами в международном фор мате COMТRADE при повреждения в ЭС;
•формирование (программой-редактором) периодических сигналов произвольной формы и их воспроизведение, что поз
воляет моделировать искажения формы сигналов тока и напря жения, например, при пробое вентильных разрядников или при глубоком насыщении измерительных трансформаторов тока;
• формирование сигналов сложной формы суммированием основной и высших гармоник, а также апериодических состав ляющих сигнала и их воспроизведение. Это позволяет модели ровать искаженную форму сигнала - если известен его гармо нический состав.
Специализированные полуавтоматические и автоматиче ские проrраммы проверки УРЗ. Возможности ПК-управляе-
1
1
1
1
1
1
1
1
Рис. 11.9. Проверка характерисmки
реле сопротивления в автомати ческом режиме
ЦРЗ
11.8. Электромаrнитная сQвместимость ЦРЗ
Электромагнитная совместимость (ЭМС)
Основные источники помех, воздействующих на УРЗ.
РЗА
Траисформа то ытока
Трансформаторы на яжения
Аппаратура ВЧ-связи
Коммутаци онное |
обо |
руд |
ова |
ние |
|
|
|
|
|
|
----'r----+-+--+----r------1 Аппаратура
РЗА
1
1
1
,=1 С2
1
1
1
1
1
1
Рис. 11.10. Пуm воздействия помех на аппаратуру РЗА:
I0ш - ток высокоВО11ьтной ошиновкн; Ic,,, - емкосrной высокочастотный ток через
эаэемлитель при коммутации; I,. - ток грозового разряда; С1, С2 - емкостные свя зи вторичных кабелей и оборудования; R1, 2 -·эквивалентные соDрОТИВ11ения оо: дельных заземnителей; I, - уравнительный ток между заземлителями ; М1, М2 -
электромагнитн ые связи между вторичными кабелями, ошиновкой и землей
нейтралью. Протекающие по отдельным заземлителям токи вы зывают в общем случае, особеннопри некачественном заземле нии, неодинаковость потенциалов заземленных устройств. В ре зультате во вторичных кабелях и на входе устройств защиты на водятся токи и напряжения с преобладающей составляющей ос новной частоты;
• грозовые разряды и явления, связанные со срабатыванием высоковольтных разрядников. В данном случае высокочастот ный характер грозового разряда определяет существенно боль шее результирующее сопротивление заземления, чем при про текании токов основной частоты при КЗ и, следовательно, боль
шие высокочастотные (импульсные) помехи во вторичных це пях, обусловленные неодинаковыми потенциалами заземляю щих элементов;
