Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматизации в электроэнергетических системах. Учебное пособие
.pdf
•токовые защиты, защиты по напряжению, дистанционная защита,
дифференциальная защита, частотная автоматика, специальные защиты двигателей;
•автоматика регулирования напряжения силового трансформатора под
нагрузкой;
•встроенная функция ОМП;
•защита от однофазных замыканий на землю СНОЗЗ;
•расчет остаточного ресурса выключателя.
Коммуникационные возможности:
•до шести коммуникационных интерфейсов: USB, 2xRS-485, 2xEthernet, PPS;
•протоколы передачи данных Modbus-RTU, МЭК-60870-5-101;
•протоколы передачи данных Modbus-TCP, МЭК-60870-5-104, МЭК-61850
(только БМРЗ-120 и БМРЗ-150);
•протоколы синхронизации времени NMEA, TSIP, SNTP и PTP (только БМРЗ120 и БМРЗ-150);
•функция коррекции времени по сигналу PPS.
Регистрация аварий и событий:
•цифровой осциллограф с суммарной длительностью записи более 1 часа;
•возможность добавления «пользовательских» сигналов в осциллограмму;
•журнал аварийных событий, хранящий в памяти до 8000 записей;
•хранение аварийной информации в течение всего срока службы устройства,
вне зависимости от наличия оперативного питания.
Программное обеспечение «Конфигуратор-МТ»:
•поддерживается работа «on-line» при подключении к блоку и «off-line» с
программным проектом блока без подключения к нему;
•работа «on-line» по интерфейсу USB или удаленно по RS-485;
•изменение уставок и мониторинг состояния блока;
•возможность смены назначения дискретных входов и выходов;
•возможность задания дополнительной «пользовательской» логики работы
(графический редактор алгоритмов);
•скачивание и анализ осциллограмм аварийных событий в программе
51
«FastView».
Наименование параметра
БМРЗ-100
БМРЗ-120
БМРЗ-150
Аналоговые входы, шт
6 6 8
Дискретные входы, шт
10
10
22
Дискретные выходы, шт
10
10
21
Порты RS-485, шт
1 2 2
Порты Ethernet (TX/FX), шт
0 2 2
Порты PPS, шт
0 1 1
Габариты, ШхВхГ, мм
195х175х149
195х175х149
195х175х170
Масса, кг не более
2,9
3,5
3,7
Аппаратная унификация
- - +
Таблица 2.1 – Сравнительные параметры БМРЗ
Функции защиты, реализованные в базовом функциональном программном
обеспечении (БФПО):
- токовая защита (50/51)1) - токовая отсечка (ТО) и максимальная токовая
защита (МТЗ) от междуфазных повреждений с контролем тока в трех или двух
фазах. Возможность выполнения ТО с контролем направления мощности.
Возможность выбора зависимой или независимой времятоковой характеристики
МТЗ. Возможность выполнения направленной ступени МТЗ (67) и МТЗ с
комбинированным пуском по напряжению (51V);
- направленная или ненаправленная защита от однофазных замыканий на
землю (ОЗЗ) с контролем тока и напряжения нулевой последовательности;
- защита от обрыва фазы и несимметрии нагрузки (ЗОФ) (46) по току обратной
последовательности или по отношению токов обратной и прямой
последовательности I2/I1;
- защита минимального напряжения (ЗМН) (27) с контролем линейных
напряжений, трехфазных напряжений и напряжения обратной последовательности;
- защита от повышения напряжения (ЗПН) (59) с контролем линейных
напряжений и напряжения обратной последовательности;
- дуговая защита;
- логическая защита шин (ЛЗШ). Возможность выполнения направленной
52
ЛЗШ;
- защита от потери питания (ЗПП);
- защита электромагнитов управления;
- защита от высших гармоник (ЗВГ);
- защита от снижения напряжения.
Функции автоматики:
- АВР с автоматическим восстановлением схемы нормального режима (ВНР);
- контроль синхронизма при ВНР с возможностью улавливания синхронизма;
- двукратное автоматическое повторное включение (АПВ) (79);
- контроль синхронизма при АПВ с возможностью улавливания синхронизма;
- контроль синхронизма при ручном включении (РВ) с возможностью
улавливания синхронизма;
- резервирование при отказе выключателя (УРОВ) (50BF) с контролем тока;
- автоматическая частотная разгрузка и автоматическое повторное включение
по частоте (АЧР/ЧАПВ) (81L);
- контроль завода пружин;
- контроль цепей измерительного трансформатора напряжения;
- контроль давления элегаза (воздуха);
- выполнение команд внешних устройств защиты и автоматики;
- определение места повреждения (ОМП).
Функции сигнализации:
- сигнализация пуска и срабатывания защит и автоматики;
- аварийная и предупредительная сигнализация.
Программное обеспечение (ПО) предназначено для осуществления настройки,
эксплуатации, тестирования блока, а также обработки и анализа информации. ПО
блока разделяется на внутреннее и внешнее.
Внутреннее ПО блока является двухуровневым и состоит из базового
функционального программного обеспечения, созданного предприятиемизготовителем (БФПО), и программного модуля конфигурации (ПМК).
БФПО содержит недоступные для изменения потребителем компоненты и
53
обеспечивает:
- самодиагностику и тестирование блока;
- обработку аналоговых и дискретных входных - выходных сигналов;
- работу защит, автоматики, сигнализации и управления;
- запись и чтение журнала аварий;
- запись и чтение журнала сообщений и осциллограмм;
- определение места повреждения (ОМП) (для отдельных исполнений блока).
- работу клавиатуры, светодиодов, пульта;
- работу интерфейсов коммуникаций;
- поддержку часов реального времени.
ПМК, разрабатываемый в программном комплексе "Конфигуратор - МТ",
включает в себя:
- конфигурацию и параметры (уставки) защит, автоматики, сигнализации и
управления;
- дополнительные алгоритмы, созданные пользователем и учитывающие
особенности
защищаемого присоединения;
- настройки свободно назначаемых выходных реле;
- настройки оперативных и аварийных событий, созданные пользователем;
- настройки состава осциллограмм;
- настройки свободно назначаемых светодиодов;
- настройки интерфейсов коммуникаций;
- настройки функций синхронизации времени блока.
Программный комплекс "Конфигуратор - МТ" (внешнее ПО) устанавливается
на ПЭВМ и взаимодействует с блоком по цифровым каналам связи и предназначен
для:
- отображения информации из блока, настройки и конфигурирования ПМК;
- просмотра, анализа и обработки файлов осциллограмм, зарегистрированных
блоком и считанных из блока в ПЭВМ;
54
2.3 Терминалы МУРЗ серии SPAC 810
Внешний вид терминалов серии SPAC 810 приведен на рис. 2.3 [2].
Рис. 2.3 Внешний вид терминалов серии SPAC 810
Комплектные устройства защиты, управления и автоматики
распределительных сетей SPAC 810 - новое поколение хорошо зарекомендовавшей
себя серии SPAC 800. Устройства выполняют функции местного или
дистанционного управления, релейной защиты, измерения, сигнализации,
автоматики, регистрации, осциллографирования, диагностики выключателя, а также
необходимые блокировки различных присоединений комплектных
распределительных устройств 6-35 кВ. Отличительной особенностью новых
устройств является современный дизайн, открытость для систем АСУ за счет
наличия портов и применения стандартного протокола, расширенные возможности в
части защит, а также наличие гибкого аппаратного и программного обеспечения, что
позволяет реализовать гибкие технико-экономические решения для различных
энергообъектов (модернизируемые, вновь строящиеся объекты с АСУ и без АСУ).
Количество типоисполнений устройств сокращено. Вместе с тем, устройства
сохранили преемственность проектных решений SPAC 800 и унификацию для
упрощения проектирования и применения. В устройствах SPAC 810 в максимальной
степени используются наработки серии SPAC 800, что в совокупности с жѐстким
55
соблюдением технологии сборки и тестирования обеспечивает традиционные
высокие показатели надѐжности.
Управление выключателем и диагностика. Предусмотрено три режима
управления выключателем:
- кнопками на лицевой панели устройства;
- внешними ключами управления;
- от АСУ.
Управление с лицевой панели может быть разрешено/запрещено из "меню".
Выбор режима управления (внешними ключами или от АСУ) производится ключом
"М/Д" или настройкой программируемых переключателей.
Терминалы производят вычисления остаточного коммутационного и
механического ресурса выключателя по известным заводским параметрам. Износ
выключателя определяется для каждой фазы в отдельности по регистрируемым
величинам токов аварийных режимов, остаточный ресурс выводится в % от
нормируемого заводского ресурса.
Производится постоянный контроль целостности цепей управления, а также
дополнительно контролируются времена включения и отключения выключателя.
Индикация и регистрация.
Вся информация об уставках, событиях, а также дополнительных параметрах
выводится на 4-х строчный (по 16 символов в строке) ЖКИ дисплей с русским
"меню". Сигнализация пуска, срабатывания ступеней защит и автоматики выводится
на 16 светодиодов, часть из них - свободно программируемые. Сигнализация
положения выключателя производится лампами красного и зелѐного цвета, которые
располагаются рядом с кнопками "Включить", "Отключить".
Индикация токов и напряжений производится в первичных величинах.
Информация о событиях, аварийные значения токов и напряжений содержит метку
времени с полной датой.
Устройства сохраняют сигнализацию, события, уставки и осциллограммы при
потере питания.
Интеграция в АСУ ТП:
56
Предусмотрено до 3-х портов связи:
- изолированный порт RS 232 на лицевой панели для подключения ноутбука в
режиме наладки;
- порт RS 232 (TTL уровень);
- встроенные оптический порт или RS 485 (по выбору) для включения в АСУ
на задней панели.
Устройства присоединяется к шине SPA через задний порт RS 232 с помощью
внешнего блока сопряжения.
Используется протокол обмена стандартный международный ЕС 870-5-103 и
SPA.
Типоисполнения.
Основные типоисполнения содержат необходимый набор защит, автоматики
для построения системы РЗА на объекте. Все устройства легко адаптируются к
типовым схемам применения, разработанным для традиционной серии SPAC 800.
Габаритные и установочные размеры устройств SPAC 800, SPAC 810 практически
совпадают. Возможна замена устройств серии SPAC 800 на терминалы SPAC 810 и
наоборот с минимальным объѐмом работ по перемонтажу.
Особенности:
Малое время готовности позволяет применять терминалы на ПС с
оперативным переменным или выпрямленным переменным током без
резервирования.
Входные цепи обеспечивают минимальный ток 15 мА для надежной работы
контактов промежуточных реле, а также работу общестанционной системы
контроля изоляции при замыканиях на землю в приемных цепях устройств.
Алгоритмы защит выполнены с учетом согласования характеристик цифровых
и электромеханических реле.
Встроенные функции УРОВ и защиты шин обеспечивают быструю
локализацию повреждения на секции.
Наличие стандартного протокола МЭК позволяет интегрировать устройства в
существующие и новые системы АСУ.
57
Ресурс выключателя задается в виде кривой с указанием нормируемого
количества циклов отключений в диапазоне токов (10 диапазонов).
Предусмотрен режим для проведения испытаний и тестирования устройств (в
т. ч. автоматизированного) без изменения конфигурации.
Высокая информативность для оперативного обслуживающего персонала
обеспечивается группой светодиодов и ЖКИ дисплеем. Осциллограммы,
информация о действии защит и событиях хранится в энергонезависимой памяти и
сопровождается меткой времени, что позволяет более точно оценить аварийный
процесс и провести детальный анализ действия защит.
Текущие измерения величин выводятся на дисплей в первичных величинах, а
уставки - во вторичных. Обеспечивается взаимозаменяемость устройств SPAC 810 и
их блоков по аппаратной части.
Терминалы SPAC-810, по комплектации, можно подразделить на три группы:
полная, базовая и минимальная. От группы зависят функциональные возможности,
область применения и цена устройства. В данной инструкции описаны отличия
различных комплектаций на примере устройства защиты линии SPAC 810-Л.
Руководства по Эксплуатации [8] всех устройств серии SPAC 810 содержат
описания полной версии устройств. при наличии устройства комплектации базовая
или минимальная, возможности устройства несколько уменьшаются и это надо
учитывать при пользовании РЭ.
Полная версия устройства имеет 4тт, 4тн, 3 блока дискретных входов и
выходных реле (блока вх/вых) что даѐт 18 дискретных входов, 17 выходных реле.
Также в полной версии устанавливается два порта связи на задней стенке. Из 18
дискретных входов 7 жѐстко закреплены за определенными сигналами, а 11 могут
свободно переназначаться. Из 17 выходных реле, фиксированными являются 9, а
свободно-переназначаемыми 8.
При полной конфигурации обеспечивается:
- измерение токов и напряжений;
- направленные/ненаправленные защиты для трех ступеней МТЗ и ТЗНП;
- защиты от повышения/понижения напряжения;
58
- АЧР;
- дуговая защита;
- УРОВ;
- АПВ и ЧАПВ с контролем наличия напряжения;
- АВР;
- блокировки по напряжению и от дискретного входа
- работа по двум последовательным портам одновременно.
Область применения: объекты, требующие направленные/ненаправленные
защиты, измерение токов, напряжений и мощности с передачей данных и
управления через АСУ, большим количеством сигналов и блокировок, имеющие
развитую автоматику АПВ, АВР, ЧАПВ, АЧР.
Базовая версия устройства имеет 4ТТ, 4ТН, 2 блока вх/вых (12 дискр. входов,
11 вых. реле) и как минимум один порт связи на задней стенке. Свободно
конфигурируемыми остаются 5 дискр.входов и 2 вых.реле.
При такой конфигурации сохраняются все возможности полной версии, но из-
за меньшего количества дискретных входов и выходных реле, невозможно
реализовать их все одновременно. Это относится и к остальным устройствам серии
SPAC810.
Область применения: объекты требующие направленные/ненаправленные
защиты, измерение токов, напряжений и мощности с передачей данных и
управления через АСУ, не большим количеством сигналов и блокировок, имеющие
автоматику АПВ, АВР, ЧАПВ, АЧР.
Минимальная версия устройства имеет только 4тт, 1 блок вх/вых с одним
портом связи на задней стенке. При такой конфигурации имеется 6 дискретных
входов и 5 выходных реле. Все они жестко закреплены за определенными сигналами
и не могут быть переназначены. Дискретные входы: 1.1 От ключа включить; 1.2 От
ключа отключить; 1.3 АВ ШП; 1.4 ВНЕШНЕЕ ОТКЛ.; 1.5 РПВ; 1.6 РПО. Выходные
реле: 1.1 Отключить; 1.2 Включить; 1.3 РФК; 1.4 ВЫЗОВ; 1.5 НЕИСПР.
При такой конфигурации обеспечивается:
- три ступени ненаправленной МТЗ;
59
- одна ступень ненаправленной ТЗНП;
- ЗОФ;
- АПВ;
- контроль цепей управления с выводом на светодиод.
При таком ограниченном количестве дискретных входов/выходов и
невозможности их переназначения, всѐ же имеется возможность использовать
функцию АПВ. Чтобы сымитировать ключ АПВ, необходимо сигнал КЛЮЧ АПВ
(45) завести на несуществующий вход 2.1 и инвертировать его (SGC7=1, SGC1=1).
аналогично можно сымитировать сигнал местное/дистанционное для возможности
управления выключателем через систему АСУ.
Область применения: простые объекты, требующие ненаправленные токовые
защиты (МТЗ, ТЗНП), измерение токов с передачей данных и управления через АСУ
имеющие автоматику апв, без возможности блокировок, без дуговой защиты, без
газовой защиты, без контроля элегаза и без возможности организовать автоматику
АВР, ЧАПВ, АЧР.
2.4 Устройство микропроцессорной защиты фирмы «ABB» RET670
Шведская фирма «ABB» - лидер в производстве силового оборудования
высоко, среднего и низкого напряжения; продуктов и технологий для
автоматизации. Продукция для автоматизации применяется в различных отраслях
промышленности. Среди выпускаемой техники – средства управления,
регулируемые приводы, пусковые органы для автоматизации в масштабах
предприятия, контрольно-измерительные приборы, низковольтные аппараты и т.д.
Рассмотрим микропроцессорное устройство фирмы ABB RET670 (интеллектуальное
электронное устройство защиты трансформатора) [24].
Общий вид RET670 представлен на рис.2.4.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]