Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
69
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
1.84 Mб
Скачать

SIPROTEC Compact 7SJ80 Многофункциональное устройство защиты

Описание

Устройство защиты SIPROTEC Compact 7SJ80 разработано для реализации защиты присоединений / фидеров в сетях высокого и среднего напряжений с глухозаземленной нейтралью, нейтралью, заземленной через низкоомное сопротивление, изолированной или компенсированной нейтралью. Устройство может также применяться в качестве резервной защиты трансформатора.

Устройство защиты 7SJ80 предоставляет пользователю возможность использования гибких функций защиты. Допустимо задание до 20 дополнительных функций. К примеру, функции защиты по скорости изменения частоты и функция контроля обратного направления мощности.

Устройство располагает функцией управления силовым выключателем. Кроме того, возможно управление дополнительным первичным коммутационным оборудованием (заземляющими ножами, секционными выключателями, разъединителями). В устройстве также могут быть реализованы функции автоматизации управления. Свободно-программируемая логика (CFC) предоставляет пользователю возможность добавлять необходимые функции автоматизации (например, функции блокировки, ЛЗШ функцию автоматического ввода резерва, а также функцию сброса нагрузки и тд.). При этом существует возможность создания пользовательских сообщений.

Тип коммуникационного модуля устройства защиты зависит конкретной

заказанной конфигурации устройства. Предусмотрена возможность простой замены и усовершенствования коммуникационных модулей для обеспечения соответствия современным на текущий момент времени протоколам.

Отличительные особенности

Ñúёмные блоки клемм тока и напряжения являются идеальным решением, которое предоставляет возможность быстрой и безопасной замены устройств защиты без необходимости выполнения переключения вторичных цепей.

Напряжение срабатывания дискретных входов и номинальный вторичный ток устройства задаются программно. Таким образом, исключается необходимость выполнять разборку устройства защиты и изменять положение соответствующих переключателей для того, чтобы адаптировать аппаратное обеспечение устройства защиты к конкретным условиям применения.

Устройство оснащено 9 функциональными клавишами, которые могут быть сконфигурированы для выполнения функций контроля и управления.

Замена батареи, обеспечивающей хранение зарегистрированных осциллограмм и данных журнала событий в памяти, выполняется с лицевой панели устройства.

Устройство защиты доступно для заказа в конфигурации, поддерживающей протокол МЭК 61850, что позволяет достигнуть значительной экономии и

эффективности при организации схем защиты и автоматики на объекте (например, при организации схем перевода питания с одной цепи на другую с контролем синхронизма, схем частотной разгрузки).

Данное компактное устройство защиты обладает функциями управления, измерения, а также предоставляет возможность работы со свободнопрограммируемой логикой (CFC). Особенностью, которой обладают теперь все устройства защиты данной серии, является простая в использовании матрица, размещаемая на одной странице. Матрица предназначена для ранжирования сигналов на входы и выходы устройства.

Корпус устройства обеспечивает гарантированную защиту внутренних электронных компонентов от попадания пыли. Выделяемое тепло рассеивается по поверхности стального корпуса. Воздух с частицами пыли и с агрессивными агентами не оказывает влияния на электронные компоненты устройства защиты. Таким образом, устройства защиты будут сохранять заявленные изоляционные характеристики согласно стандартам МЭК и IEEE при работе в неблагоприятных условиях окружающей среды.

Обзор функций

Функции защиты

Токовая защита с независимой и инверсной характеристиками выдержки времени (50, 50N, 51, 51N).

Направленная токовая защита (67, 67N).

Направленная / ненаправленная чувствительная защита от замыканий на землю (67Ns, 50Ns).

Функция защиты от замыканий на землю (64).

Высокоомная дифференциальная защита от замыканий на землю (87N).

Функция блокировки при бросках тока намагничивания.

Защита минимального тока (37).

Защита от перегрузки (49).

Защита от понижения / повышения напряжения (27 / 59).

Защита от понижения / повышения частоты (81 O/U).

Устройство резервирования отказа выключателя (50BF).

Токовая защита обратной последовательности (46).

Контроль чередования фаз (47).

Контроль синхронизма (25).

Siemens SIP · 2008/2009

Автоматическое повторное включение (79).

Определение места повреждения (21FL).

Фиксация отключения (86).

Функции управления / программируемая логика

Возможность формирования команд управления выключателем, разъединителями.

Управление через клавиатуру устройства защиты, дискретные входы, программное обеспечение DIGSI или систему SCADA.

Свободно-программируемая логика (CFC) (например, функции блокировки).

Применение устройства

Функции контроля

 

Коммуникационные интерфейсы

 

 

 

Измерение рабочих величин U, I, f.

Измерение электрической энергии Wp, Wq.

Контроль состояния силового выключателя.

Отображение максимальных и минимальных значений электрических величин.

Контроль исправности цепи отключения (74TC).

Функция блокировки при неисправностях в цепях напряжения.

Сохранение до 8 осциллограмм повреждений.

Системный / Сервисный интерфейс:

-ÌÝÊ 61850

-ÌÝÊ 60870 – 5 – 103

-PROFIBUS-DP

-DNP 3.0

-MODBUS RTU

Интерфейс Ethernet для соединения с ПО DIGSI 4.

Интерфейс USB, расположенный на лицевой панели устройства, для соединения с ПО DIGSI 4.

Аппаратное обеспечение

4 токовых входа

0 / 3 входа напряжения.

3 / 7 дискретных входов (напряжение срабатывания дискретных входов задаются при помощи ПО).

5 / 8 дискретных выходов (2 двухпозиционных контакта).

1 контакт готовности устройства.

Ñúёмные блоки клемм тока и напряжения.

Siemens SIP · 2008/2009

Компактное устройство 7SJ80 является цифровым устройством защиты с интегрированными функциями управления и контроля, обеспечивающие пользователю все условия эффективного управления объектом электроэнергетической системы для достижения высокого уровня надежности электроснабжения потребителей. Благодаря эргономичному дизайну устройства возможно простое управление при работе с лицевой панели устройства. Одной из основных задач при разработке устройства являлось создание большого и четкого дисплея.

Управление

Интегрированная функция управления предоставляет возможность осуществлять управление разъединителями, заземляющими ножами или силовыми выключателями с лицевой панели устройства, через дискретные входы устройства, программное обеспечение DIGSI 4, систем управления или систем автоматизации SCADA (системы SICAM, SIMATIC или системы автоматизации других производителей), предоставляя полный набор функций обработки команд.

Свободно-программируемая логика (CFC)

Наличие логических блоков (CFC) предоставляет пользователю возможность добавления необходимых пользовательских функций автоматизации управления коммутационным оборудованием (например, функции блокировки) и возможность определения последовательности выполняемых переключений. Пользователь также обладает возможностью формирования индивидуальных сообщений. Указанные возможности позволяют создавать,

например, гибкие схемы перевода питания с одной цепи на другую.

Защита линии

Устройства 7SJ80 разработаны для реализации защиты линий в сетях высокого и среднего напряжений с глухозаземленной, заземленной через низкоомное сопротивление, а также в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью.

Защита трансформатора

Устройство обладает набором функций, необходимых для реализации резервирования дифференциальной защиты силового трансформатора. Функция блокировки при бросках тока намагничивания эффективно предотвращает ложные срабатывания функций защиты, которые могут быть обусловлены броском намагничивающего тока трансформатора.

Функция высокоомной дифференциальной защиты от замыканий на землю позволяет обнаруживать КЗ в трансформаторе, а также повреждения изоляции трансформатора.

Резервная защита

Устройство 7SJ80 может использоваться в качестве основного и единственного устройства защиты линии или же резервировать другие устройства защиты, установленные на линии, при более сложных схемах защиты.

Измеряемые величины

Широкий набор измеряемых величин (например, U, I), вычисляемых величин (например, Wp, Wq), а также конфигурируемых граничных значений (например, для напряжения, частоты) обеспечивает все необходимые условия для эффективного управления системой.

Сообщения

Формируемые и сохраняемые журналы событий, журналы отключений, а также осциллограммы повреждений и статистические данные предоставляют пользователю или оператору всю необходимую информацию, требуемую для выполнения управления подстанцией в целом.

Установка в шкафах защиты и ячейках КРУ

Устройства разработаны с учетом требований применения при организации защиты объектов высокого и среднего напряжений.

В общем случае, при применении устройств не требуется использования отдельных измерительных приборов (например, измерительных приборов тока, напряжения, частоты и т.д.) или дополнительных элементов управления.

Устройство предоставляет возможность отображения всех требуемых измеряемых величин, что исключает необходимость использования отдельных измерительных приборов таких, как амперметры, вольтметры, частотомеры. Также не требуется использования дополнительных ключей управления. Устройство оснащено 9 функциональными клавишами, которые могут быть сконфигурированы для выполнения функций контроля и управления.

Siemens SIP · 2008/2009

Применение устройства

Номер функции согласно стандарту

Обозначение функции согласно

ANSI

стандарту МЭК

50, 50N

I>, I>>, I>>>, IE>, IE>>, IE>>>

 

 

51, 51N

Ip, IEp

 

 

67, 67N

Idir>, Idir>>, Ip dir

 

IEdir>, IEdir>>, IEp dir

 

 

67Ns, 50Ns

IEE>, IEE>>, IEEp

 

 

-

-

59N / 64

VE, V0>

87N

 

 

 

50BF

 

79

 

25

 

46

I2>

47

V2>, чередование фаз

 

 

49

ϑ>

37

I<

27, 59

V<, V>

32

P<>, Q<>

 

 

55

Cos Phi

81 O/U

f>, f<

81R

df / dt

21 FL

 

Функции защиты

Токовая защита с независимой выдержкой времени (от междуфазных КЗ / от замыканий на землю). Токовая защита с инверсно-зависимой выдержкой времени (от междуфазных КЗ / от замыканий на землю).

Направленная токовая защита от междуфазных КЗ / Направленная токовая защита нулевой последовательности (с независимой / инверсной ХВВ).

Защита со сравнением направлений Направленная / ненаправленная чувствительная защита от замыканий на землю.

Функция динамической коррекции уставок Функция защиты от замыканий на землю

Высокоомная дифференциальная защита от замыканий на землю.

Устройство резервирования отказа выключателя. Автоматическое повторное включение. Контроль синхронизма.

Токовая защита обратной последовательности.

Защита по напряжению обратной последовательности, контроль чередования фаз. Защита от термической перегрузки.

Защита минимального тока.

Защита от понижения / повышения напряжения.

Контроль прямого / обратного направления мощности.

Контроль коэффициента мощности. Защита от повышения / понижения частоты. Защита по скорости изменения частоты Определение места повреждения.

Siemens SIP · 2008/2009

Конструкция и аппаратное обеспечение

Техника подключения и монтаж с множеством преимуществ

Ширина корпуса устройства защиты составляет 1/6 от стойки шириною 19 дюймов. Таким образом, корпус идентичен по размеру корпусам устройств защиты 7SJ50 и 7SJ60, что значительно облегчает замену устройств. Высота корпуса устройства защиты составляет 244 мм (9.61 дюйма).

Наличие втычных клемм тока и напряжения позволяет осуществлять предварительное подключение вторичных цепей и упрощает процесс замены устройств. Закорачивание токовых цепей реализовано в съёмном блоке токовых клемм. Таким образом, исключается возможность размыкания вторичных цепей ТТ.

Все дискретные входы выполнены гальванически развязаными, напряжение срабатывания дискретных входов задаются программным образом (3 уровня). Номинальный вторичный ток аналоговых входов также теперь определяется программным образом (1 А / 5 А). До 9 функциональных клавиш может быть запрограммировано на выполнение тех или иных действий в меню устройства, например на выполнение определенной последовательности переключений в первичной сети и т.д. Функции, назначенные на функциональные клавиши,

могут отображаться на дисплее устройства защиты.

Функции защиты

Доступные обратнозависимые (инверсные) ХВВ

Функция токовой защиты (ANSI 50, 50N, 51, 51N)

Данная функция осуществляет измерение каждого из фазных токов в отдельности и измерение тока в земле (четыре входа).

Для использования доступно три ступени защиты от междуфазных КЗ и три ступени защиты от замыканий на землю с независимыми характеристиками выдержки времени (ХВВ). Задание уставок по времени и по току для ступеней защиты возможно в широком диапазоне. Также может быть осуществлен выбор и ввод в работу одной из обратнозависимых (инверсных) характеристик выдержки времени.

Характеристики возврата

Процесс согласования защит с электромеханическими устройствами защиты облегчен за счет возможности выбора характеристик возврата согласно стандартам ANSI C37.112 и

Характеристики согласно:

ANSI / IEEE

МЭК 60255-3

Инверсная

 

 

 

Кратковременно инверсная

 

 

 

 

Длительно инверсная

 

 

 

Умеренно инверсная

 

 

 

 

Сильно инверсная

 

 

 

Чрезвычайно инверсная

МЭК 60255-33/BS 142 (Британский стандарт 142). При использовании характеристик возврата (имитация диска Феррариса) процесс возврата инициируется после

исчезновения тока повреждения. Данный процесс соответствует обратному движению диска Феррариса электромеханического реле (имитация диска).

Блокировка при броске тока намагничивания

Устройство защиты обладает функцией блокировки по второй гармонике. Если при включении под напряжение

силового трансформатора содержание второй гармоники в токе превышает определенное значение, тогда выполняется блокировка срабатывания ненаправленных и направленных ступеней токовой защиты.

Динамическая коррекция уставок

Значения уставок по току и по времени направленных и ненаправленных ступеней токовой защиты могут быть изменены подачей сигнала на соответствующий дискретный вход или автоматически на заданное время после включения выключателя.

Siemens SIP · 2008/2009

Функции защиты

Направленная токовая защита с независимой и инверсной характеристиками выдержки времени (ANSI 67, 67N)

Функции токовой направленной защиты от междуфазных КЗ и токовой направленной защиты нулевой последовательности являются независимыми функциями. Данные функции могут работать одновременно с функцией ненаправленной токовой защиты. Значения уставок по току и по времени для данных функций также устанавливаются независимым образом. Возможно использование как независимых, так и инверсных характеристик выдержки времени. Предоставляется возможность вращения характеристик отключения на +/- 180 электрических градусов.

За счет использования функции запоминания напряжения, направление возникновения КЗ может быть надежным образом определено даже при близких КЗ. При включении на КЗ и низком уровне напряжения, недостаточном для определения направления, направление возникновения КЗ определяется при использовании сохраненного в памяти напряжения. При отсутствии хранимых в памяти напряжений, отключение будет производиться согласно установленной характеристике.

При использовании функции токовой защиты нулевой последовательности пользователь имеет возможность выбора напряжения, при использовании которого будет осуществляться определение направления: напряжения нулевой последовательности или напряжения обратной последовательности. Если значение напряжения нулевой последовательности оказывается незначительным в связи с уровнем сопротивления нулевой последовательности, тогда предпочтительным оказывается использование величин обратной последовательности.

Защита со сравнением направлений

Данная функция используется для выполнения отключения без выдержки времени участков сети с двухсторонним питанием, т.е. данная функция не имеет выдержку времени. Использование функции защиты со сравнением направлений при срабатывании возможно тогда, когда расстояние между концами защищаемого участка оказываются незначительными и для передачи соответствующих сигналов доступны контрольные провода связи. Помимо

использования данной функции, для обеспечения ее полноценного резервирования, также используется функция токовой направленной защиты, действующей с выдержкой времени.

Чувствительная направленная защита от замыканий на землю (ANSI 64, 67Ns, 67N)

Âсетях с изолированной и компенсированной нейтралью направление мощности нулевой последовательности определяется по току и напряжению нулевой последовательности.

Âсетях с изолированной нейтралью производится оценка реактивной составляющей тока, а в сетях с компенсированной нейтралью производится оценка активной составляющей тока. В сетях с особым режимом заземления нейтрали, например, в сетях с нейтралью, заземленной через высокоомное сопротивление с током замыкания на землю, имеющим активно-емкостной

характер, или в сетях с нейтралью, заземленной через низкоомное сопротивление с током замыкания на землю, имеющим активно-индуктивный характер, возможно вращение характеристики срабатывания на +/- 45 электрических градусов.

Возможно использование двух режимов определения направления протекания тока замыкания на землю: режим с действием на отключение и режим с действием на сигнал.

Доступны следующие функции:

Действие на отключение с пуском по напряжению нулевой последовательности.

Две ступени, действующие без выдержки времени, или одна ступень, действующая без выдержки времени и одна ступень с пользовательской характеристикой.

Каждая ступень может быть установлена направленной вперед, в обратном направлении, либо может быть выбрана ненаправленной.

Siemens SIP · 2008/2009

Функции защиты

Возможно использование функции в качестве дополнительной защиты в стандартном режиме, т.е. без мер, направленных на повышение чувствительности.

Чувствительная защита от замыканий на землю (ANSI 50Ns, 51Ns / 50N, 51N)

В сетях с нейтралью, заземленной через высокоомное сопротивление, к чувствительному токовому входу осуществляется подключение балансового ТТ (ТТНП).

Возможно использование данной функции в стандартном режиме в качестве защиты, резервирующей токовую защиту нулевой последовательности.

Токовая защита обратной последовательности (ANSI 46)

Функция токовой защиты обратной последовательности позволяет обнаруживать междуфазные КЗ и КЗ через значительное переходное сопротивление на стороне низкого напряжения трансформатора (например, трансформатора Dy5 или треугольникзвезда 150 эл. градусов) Путем измерения тока на стороне высшего напряжения силового трансформатора. Данная функция обеспечивает резервирование отключений КЗ в трансформаторе, возникающих через значительное переходное сопротивление.

Устройство резервирования отказа выключателя (ANSI 50BF)

Если после выдачи команды отключения силового выключателя от защиты не производится отключения поврежденного участка электрической сети, то возможно формирование другой команды отключения от функции устройства резервирования отказа выключателя, действующей на отключение выключателя вышестоящего присоединения. Отказ выключателя фиксируется в том случае, если присутствует команда отключения и ток продолжает протекать через поврежденную цепь. Также возможно использование блок-контактов выключателя.

Высокоомная дифференциальная защита от замыканий на землю (ANSI 87N)

Высокоомный принцип измерения достаточно прост. Он обеспечивает необходимую чувствительность при обнаружении замыканий на землю, особенно в силовых трансформаторах. Данная функция также может быть использована для защиты двигателей, генераторов и реакторов, если они работают в сети с заземленной нейтралью.

При применении высокоомного принципа измерения все трансформаторы тока, ограничивающие защищаемую зону, соединяются в параллельно, и вторичный ток протекает через резистор с относительно высоким сопротивлением R. Осуществляется измерение падения напряжения на данном резисторе (см. рис. 5/61). Измерение напряжения осуществляется посредством измерения тока, протекающего через внешний резистор R, подводимого к чувствительному входу по току IEE устройства защиты. Варистор V служит для ограничения напряжения в случае внутреннего короткого замыкания. Он также ограничивает всплески напряжения, которые могут быть характерны при насыщении ТТ. В то же время, осуществляется сглаживание напряжения без снижения среднего значения.

При отсутствии повреждений или в случае внешнего КЗ а также в случае протекания сквозного тока КЗ, система находится в равновесии и напряжение на резисторе приблизительно равно нулю. В случае возникновения внутреннего КЗ характерно нарушение равновесия, что приводит к появлению напряжения и протеканию тока через резистор R.

При реализации защиты требуется использование ТТ одного и того же типа а также для данной защиты должны быть выделены отдельные вторичные обмотки. Трансформаторы тока должны обладать одним и тем же коэффициентом трансформации и приблизительно равными напряжениями точки излома характеристики намагничивании ТТ. Погрешности измерения ТТ должны быть минимальными.

Автоматическое повторное включение (ANSI 79)

В работу может быть введено многократное АПВ. В случае продолжения протекания тока КЗ после последнего цикла АПВ будет выполняться блокировка включения выключателя.

Доступны следующие функции:

Трехфазное АПВ (ТАПВ) после всех видов повреждений,

Возможность задания различных значений уставок функции АПВ для выполнения после отключения КЗ без участия и с участием земли,

Возможность ввода в работу многократного АПВ, одного быстродействующего АПВ (БАПВ) и до 9 циклов АПВ с выдержкой времени,

Возможность ввода пуска АПВ от команд отключения от определенных функций защиты (например, 49, 50, 51, 67),

Возможность блокировки АПВ при подаче сигнала на соответствующий дискретный вход,

Возможность пуска АПВ от внешней команды отключения или от сигнала, получаюмого в результате обработки пользовательской логической схемы,

Возможность ввода или вывода действия ступеней направленных или ненаправленных защит без выдержки времени в циклах АПВ,

В случае неготовности АПВ, возможно выполнение динамического изменения значения уставок токовых направленных и ненаправленных защит.

Siemens SIP · 2008/2009

Функции защиты

Гибкиe функции защиты

Устройство 7SJ80 предоставляет пользователю возможность добавления до 20 индивидуально созданных функций защиты. Программный переключатель используется для организации связи стандартной логики защиты с любой выбранной характеристической величиной (измеренной или вычисленной) (рис. 5/62). Стандартная логика состоит из таких элементов, как измерительное программное реле, элемент выдержки времени, команды отключения, команды блокировки и т.д. Возможно задание однофазного или трехфазного режима измерения тока, напряжения, мощности и коэффициента мощности. Практически для всех электрических величин возможно использование программных реле минимального и максимального действия (например, функции защиты от понижения / повышения напряжения). Все создаваемые функции работают с приоритетом, присваиваемым стандартным функциям защиты.

Доступные для создания функции защиты основаны на оценке получаемых устройством измеряемых аналоговых величин:

Функция

ANSI №

I>, IE>

50, 50N

 

 

V<, V>, VE>

27, 59, 64

 

 

3I0>, I1>, I2>, I2/I1

50N, 46

3V0>, V1><, V2><

59N, 47

 

 

P><, Q><

32

 

 

Cos (Phi) ><

55

 

 

f ><

81O, 81U

 

 

df/dt ><

81R

 

 

К примеру, могут быть реализованы следующие функции:

Функция контроля обратного направления мощности (ANSI 32R),

Функция защиты по скорости изменения частоты (ANSI 81R).

Контроль синхронизма (ANSI 25)

При включении силового выключателя устройство может осуществлять проверку с контролем выполнения условий включения на параллельную работу двух частей энергосистемы. Для определения условий синхронной работы двух систем производится оценка значений напряжений, частоты и сдвига фаз векторов напряжений.

Контроль исправности цепи отключения (ANSI 74TC)

Один или два дискретных входа устройства могут быть использованы для контроля исправности электромагнита отключения выключателя и цепей отключения. При нарушении целостности цепей отключения устройством формируется соответствующая сигнализация. Контроль исправности электромагнита отключения осуществляется как в отключенном, так и во включенном состоянии выключателя. Возможна реализация функций блокировки, разрешающих включение выключателя только при исправном состоянии электромагнита отключения и цепей отключения.

Фиксация отключения (ANSI 86)

Состояния на всех дискретных выходах могут быть зафиксированы. Клавиша квитирования состояний светодиодов используется для сброса зафиксированного состояния на дискретном выходе. Зафиксированное состояние также сохраняется в случае потери оперативного питания. Повторное включение выключателя может осуществляться только после сброса зафиксированного (запомненного) состояния.

Защита от термической перегрузки (ANSI 49)

Для защиты кабелей и трансформаторов может быть использована функция защиты от термической перегрузки с предупреждающей / сигнальной ступенью по температуре и току. Вычисление температуры

осуществляется при использовании однородной модели (согласно стандарту МЭК 60255-8), которая производит учет энергии входящей в объект и потери энергии. Вычисляемое значение температуры непрерывно корректируется с учетом вычисляемого значения потерь. Функция учитывает историю загрузки объекта и изменения нагрузки.

Конфигурируемые выдержки времени на возврат

Если устройства защиты используются вместе с электромеханическими устройствами защиты в сетях, где характерно возникновение перемежающихся КЗ, значительные времена возврата электромеханических устройств защиты (несколько сот миллисекунд) могут вызвать трудности согласования защит по времени. Правильное согласование защит по времени будет возможным только в том случае, если времена возврата защит будут идентичными. Именно по этой причине для некоторых функций защиты, таких, как токовая защита от междуфазных КЗ, токовая защита нулевой последовательности, токовая защита обратной последовательности, могут быть определены значения времени возврата.

Защита минимального тока (ANSI 37)

Резкое снижение уровня тока, которое может иметь место в случае снижения нагрузки, обнаруживается при помощи данной функции. Снижение уровня тока может быть обусловлено поломкой вала электрической машины, работой насосов на холостом ходу или неисправностью вентиляторов.

Siemens SIP · 2008/2009

Функции защиты

Защита по напряжению

Защита от повышения напряжения (ANSI 59)

Двухступенчатая защита от повышения напряжения предназначена для обнаружения нежелательных повышений напряжения электрических машин и в сети. Функция защиты может быть выполнена реагирующей на междуфазные, фазные напряжения, либо реагирующей на напряжение прямой или обратной последовательности. Для использования данной функции защиты допустимо как однофазное, так и трехфазное подключение цепей напряжения к устройству защиты.

Защита от понижения напряжения (ANSI 27)

Двухступенчатая защита от понижения напряжения обеспечивает защиту от опасных снижений напряжения (особенно опасных для электрических машин). Защита применяется также для отключения генераторов или двигателей от сети с целью избежать нежелательных условий работы и возможного нарушения устойчивости. Оценку надлежащих условий работы электрических машин целесообразно производить, опираясь на величины прямой последовательности. Функция защиты работоспособна в широком диапазоне частот (45 Гц – 55 Гц (65 Гц)). Даже при снижении частоты ниже минимального значения обозначенного диапазона функция защиты продолжает функционировать, однако, с увеличением погрешностей.

Функция защиты может быть выполнена реагирующей на междуфазное, фазное напряжение или на напряжение прямой последовательности. Также может быть введен контроль по току. Возможно однофазное и трехфазное подключение цепей напряжения.

Защита по частоте (ANSI 81 O/U)

Функция защиты по частоте может быть использована для реализации защиты от повышения или понижения частоты.

При помощи данной функции реализуется защита электрических машин или других элементов энергосистемы от нежелательных изменений частоты. Становится возможным обнаружение нежелательных изменений частоты в сети и при достижении определенного значения частоты может производиться отключение нагрузки.

Функция защиты по частоте может использоваться в широком диапазоне

(40 Гц – 60 Гц (для 50 сети Гц), 50 Гц – 70 Гц (для сети 60 Гц)). Доступны четыре ступени функции (каждая из которых может быть установлена выполняющей функции защиты от повышения или понижения частоты, либо может быть выведена из работы) и для каждой из ступеней имеется возможность определить собственную выдержку времени. Блокировка функции защиты по частоте может выполняться при подаче сигнала на соответствующий дискретный вход или при помощи ступени защиты от понижения напряжения.

Определение места повреждения (ANSI 21FL)

Интегрированная функция определения места повреждения вычисляет полное сопротивление до места повреждения и расстояние до места повреждения. Отображение результатов расчета функции возможно в Омах, в километрах (милях), а также в процентах от длины линии.

Свободно-программируемая логика

Дополнительные функции, не обладающие приоритетом защитных функций, могут быть реализованы при помощи логических схем CFC и доступных измеряемых величин. Таковыми функциями могут являться функция контроля обратного направления мощности, максимальная токовая защиты с пуском по напряжению, функция контроля фазовых сдвигов электрических величин, а также функция обнаружения напряжения нулевой последовательности.

Функции управления и автоматизации

Управление

Помимо функций защиты, устройства SIPROTEC Compact обеспечивают поддержку всех функций контроля и управления, необходимых при работе с подстанциями высокого и среднего напряжения.

Основной целью применения данных функций является обеспечение надежного управления коммутационным оборудованием и другими процессами.

Информация о состоянии первичной коммутационной аппаратуры или устройств вторичной цепи может быть получена от блок-контактов данного оборудования, которые подключаются к дискретным входам устройства 7SJ80. Таким образом, становится возможным

идентификация ОТКЛЮЧЕННОГО или ВКЛЮЧЕННОГО положении или же недействительного или промежуточного положения выключателя или устройства вторичной цепи.

Управление силовым выключателем или другим коммутационным оборудованием может осуществляться при использовании:

Интегрированной панели управления.

Дискретных входов устройства.

Систем управления подстанцией или устройствами защиты.

ÏÎ DIGSI 4.

Функции автоматизации / пользовательская логика

При использовании интегрированной логики пользователь обладает возможностью создания, при помощи графического интерфейса (CFC), специфичных функций автоматизации управления коммутационным оборудованием и подстанцией. Созданные функции активируются при помощи соответствующих функциональных клавиш, сигналом, поступающим на соответствующий дискретный вход, или через интерфейс обмена данными.

Авторизация управления

Полномочия на выполнения переключений определяются устанавливаемыми параметрами или посредством связи с устройством защиты. Если параметр источник команды устанавливается равным “LOCAL (МЕСТНЫЙ)”, тогда допустимы только местные команды управления. Доступны следующие значения параметра, отвечающего за определение источника команд управления: “LOCAL (МЕСТНЫЙ)”; ПО DIGSI; “REMOTE (ДИСТАНЦИОННЫЙ)”.

Таким образом, исключается необходимость наличия отдельного переключателя, определяющего режим управления (местное / дистанционное), подключаемого к электромагнитам выключателя и устройству защиты. Выбор местного или дистанционного режима управления может осуществляться при помощи соответствующей функциональной клавиши, расположенной на лицевой панели устройства.

Обработка команд

Устройство разработано с выполнением необходимых требований для обеспечения простоты его интеграции в

Siemens SIP · 2008/2009

SCADA и системы управления. Вопросам безопасности уделено должно внимание и предоставляется полный набор функций обработки команд. Функции включают в себя функции обработки одиночных и двойных команд с подтверждением их выполнения, функции контроля аппаратного и программного обеспечения, функции проверки внешних процессов, функции контроля длительности команд управления.

Стандартные варианты использования функций обработки команд:

Обработка одиночных и двойных команд при использовании одного, одного + одного общего или двух контактов отключения.

Реализация пользовательских блокировок на уровне присоединения.

Реализация последовательностей команд управления, включающих в себя команды управления силовыми выключателями, разъединителями и заземляющими ножами.

Реализация схем запуска операций переключения, формирования сообщений и сигнализаций.

Подтверждение выполнения команд управления (обратная связь)

Информация о положении силовых выключателей, устройств вторичной цепи или отпаек устройства РПН силового трансформатора поступает в устройство благодаря наличию функции подтверждения выполнения команд управления (или функции обратной связи). Соответствующие сообщения назначаются и формируются при выдаче соответствующих команд управления. Тем самым, устройство защиты может идентифицировать, является ли изменение состояния того или иного

оборудования результатом выдачи команды управления или спонтанным и нежелательным изменением состояния.

Блокировка дребезга контактов

Функция блокировки дребезга контактов производит оценку числа изменений состояний на дискретном входе за заданный период времени. Если число изменений превышает значение уставки, тогда производится блокировка приема информации по данному дискретному входу на определенное время, с целью избежания ситуации переполнения буфера событий недействительными изменениями состояний.

Фильтрация сообщений и ввод выдержки времени

Возможно выполнение фильтрации сообщений и ввод выдержки времени для них.

Фильтрация служит для подавления кратковременных изменений потенциала на входе. Сообщение воспринимается только в том случае, если напряжение присутствует на входе по истечении заданной выдержки времени. Возможен ввод дополнительной выдержки времени к выставленной по умолчанию. В таком случае сообщение будет восприниматься только по истечении суммарной выдержки времени.

Формирование сообщений

Пользовательские сообщения могут быть сформированы из индивидуальных или групповых сообщений. Групповые сообщения важны для пользователей в тех случаях, когда необходимо достичь минимального числа сообщений передаваемых через системный интерфейс или интерфейс SCADA.

Дополнительные функции

Измеряемые величины

Вычисление действующих значений осуществляется исходя из получаемых значений тока и напряжения, коэффициента мощности, частоты, активной и реактивной мощности. Следующие функции доступны для алгоритмов обработки измеряемых величин:

Òîêè IL1, IL2, IL3, IE, IEE (67Ns).

Напряжения VL1, VL2, VL3, VL1L2, VL2L3, VL3L1.

Симметричные составляющие I1, I2, 3I0; V1, V2, V0.

Активная мощность, реактивная мощность, полная мощность (Вт, ВАр, ВА) (P, Q – доступны по каждой фазе, а также доступны полные значения).

Коэффициент мощности (cos (Phi)) (по каждой фазе и полный).

Частота.

Энергия +/- кВт*ч, +/- кВАр*ч, отображение направления протекания мощности (прямое или обратное).

Средние, а также минимальные и максимальные значения токов и напряжений.

Счетчик часов рабы.

Среднее значение температуры, вычисляемое функцией защиты от термической перегрузки.

Контроль предельных значений. Контроль предельных значений может быть реализован при использовании свободно-программируемой логики. При достижении предельных значений возможно формирование тех или иных управляющих воздействий.

Установка нуля. При малых значениях измеряемых величин значения данных величин принудительно устанавливаются равными нулю для исключения нежелательных изменений.

Вычисляемые величины

Устройство может производить вычисление энергии исходя из измеренных значений тока и напряжения. Если доступен внешний счетчик электроэнергии, формирующий импульсы счета электроэнергии, тогда устройство 7SJ80 может получать и обрабатывать импульсы, поступающие на дискретный вход.

Возможно отображение и передача на центр управления суммарной подсчитанной величины с выполнением сброса показаний в устройстве. Реализовано различие прямой, обратной, активной и реактивной энергии.

Контроль состояния (износа) силового выключателя

Методы контроля состояния (износа) силового выключателя и оценки периода работоспособности выключателя до очередного обслуживания позволяют осуществлять обслуживание включателей через оптимальные интервалы времени. Указанное позволяет сократить затраты на обслуживание коммутационного оборудования.

Не существует точного математического способа вычисления износа контактов выключателя и времени, остающегося до выполнения обслуживания, который учитывал бы физические условия в дугогасящей камере, имеющие место при отключении выключателя.

По этой причине предлагаются различные способы определения степени износа силовых контактов выключателя, которые отображают различные философии управления:

Siemens SIP · 2008/2009

Соседние файлы в папке каталоги