Реферат: Устройство микропроцессорной защиты для сетей 35-110 кв рзл-02 со свободно программируемой логикой Ведущий инженер по рза ОАО «этз» Коваленко Виктор Николаевич Вступление рзл-02 – серия микропроцессорных устройств защиты и автоматики для сетей 35-10(

Устройство микропроцессорной защиты для сетей 35-110 кВ РЗЛ-02

со свободно программируемой логикой


Ведущий инженер по РЗА ОАО «ЭТЗ»

Коваленко Виктор Николаевич


Вступление

РЗЛ-02 – серия микропроцессорных устройств защиты и автоматики

для сетей 35-10(6) кВ


Новое устройство релейной защиты стало логическим продолжением развития микропроцессорных защит серии РЗЛ. Изучая спрос потребителей на модификации устройств защиты, оказалось, что одну и ту же функциональную защиту разные потребители решают по разному, причем имея на этот счет вполне веские, часто подкрепленные не только опытом, но и научным подходом аргументы. Предприятие столкнулось с задачей постоянного изменения/адаптации функционала устройства к нуждам потребителя, и это несмотря на то, что изначально в устройствах серии РЗЛ-01 была заложена возможность свободного конфигурирования входов/выходов/светодиодов, свободной активации/деактивации ступеней защит.

С учетом вышесказанного, предприятие создало новое устройство защиты под торговой маркой РЕЛСіС. Это устройства серии РЗЛ-02…


Назначение


■ Защита, автоматика, управление, измерение, регистрация и сигнализация присоединений 35-10(6) кВ, как воздушных так и кабельных линий электропередач, а также двигателей.

■ Резервная защита оборудования 110 (220) кВ, в том числе защита тупиковых ВЛ 110 (220) кВ.

■ Устройство защиты, автоматики, управления, регистрации и сигнализации линий 35-10-6кВ


^ Область применения


■ Распределительные подстанции сетевых предприятий

■ КРУ собственных нужд электростанций

■ Линии электропередачи распределительных сетей

■ Промышленные и коммунальные предприятия

■ Объекты нефтегазового комплекса

■ Тяговые подстанции железных дорог и метрополитена

■ Предприятия горнодобывающей промышленности


^ Основными преимуществами данных устройств являются:


■ Возможность гибкого программирования устройства

■ Реализация необходимой конфигурации в течение 14 дней с момента оформления заказа

■ Современные цифровые технологии и микропроцессорная техника, а так же

■ Простота обслуживания благодаря наличию встроенных элементов самодиагностики.


^ На базе элементов гибкой логики реализован следующий набор основных функций защит и автоматики:

МТЗ – максимальная токовая защита как направленная так и ненаправленная.

^ ЗНЗ – защита от однофазных замыканий на землю

ЗМН – защита минимального напряжения

ЗПН – защита от повышения напряжения

ЗОФ – защита от обрыва фаз и несимметрии нагрузки

ЗСН – защита от снижения напряжения

АВР – Автоматическое включение резерва

^ АПВ – Автоматическое повторное включение

УРОВ – Резервирование отказа выключателей

ЛЗШ – Логическая защита шин

Функции АЧР / ЧАПВ – Выполнение команд внешнего устройства частотной разгрузки.


^ Сервисные функции устройства защиты РЗЛ-02.

Включают: Отображение измерений, регистрацию, сигнализацию


■ Индикация действующих значений токов и напряжений основной частоты (50±5 Гц)

■ Индикация действующих значений тока 3I0 в полосе частот от 45 до 150 Гц

■ Индикация фазовых сдвигов между основными гармониками фазного тока каждой из фаз и линейным напряжениям между двумя другими фазами

■ Расчет токов нулевой и обратной последовательности

■ Индикация частоты

■ Регистрация и хранение осциллограмм, параметров аварийных событий

■ Функция календаря и часов астрономического времени с энергонезависимым питанием

■ Сигнализация о состоянии устройства и о срабатывании защит осуществляется с помощью свободно назначаемых реле и светодиодов, а также по каналу АСУ


^ На сегодняшний день разработаны устройства следующего целевого назначения:


■ РЗЛ-02-ВВ – для выключателей вводов ВЛ 35 кВ

■ РЗЛ-02-Л – для выключателей КЛ и ВЛ 10(6) кВ

■ РЗЛ-02-СВ – для секционных выключателей 35-10(6) кВ


^ Так как устройства уже воплощены в конкретные исполнения, то можно озвучить некоторые технические характеристики ФУНКЦИЙ ЗАЩИТ.


Максимальная токовая защита (МТЗ)

Многоступенчатая, подчеркиваю, многоступенчатая, то есть можно создать от 1 до сколько нужно, с ускорением, с пуском по напряжению и контролем U<, ненаправленная или направленная (конфигурация выбирается при заказе и задается программно). Одна из ступеней с выбором типа характеристики: независимой или зависимой (пять времятоковых характеристик: аналоги реле РТ-80 и РТВ-I и рекомендации МЭК 255-4).


Входной номинальный трехфазный ток, Iн, А

Диапазон уставок срабатывания и возврата по току, A

Дискретность уставок по току срабатывания, A

5

0,05-125

0,01


^ Защита от однофазных замыканий на землю (ЗЗН)

Ненаправленная, с независимой характеристикой, с одной или двумя выдержками времени.



Диапазон уставок по току нулевой последовательности, А

Дискретность уставок по току нулевой последовательности, А

0,01…4

0,01



^ Защита от несимметрии и от обрыва фазы питающего фидера (ЗОФ)

Реализуется методом расчета тока обратной последовательности I2.


Диапазон уставок по току обратной последовательности, А

Дискретность уставок, А

0,2…20

0,01


^ Защита минимального напряжения (ЗМН)

Выполняется с контролем трех линейных напряжений. Предусмотрена возможность блокировки ЗМН при пуске МТЗ и внешним дискретным сигналом.

ЗМН может действовать как с контролем, так и без контроля положения выключателя. При введенном контроле (по сигналу «РПВ») ЗМН срабатывает только при включенном выключателе. Контроль положения выключателя может быть программно выведен.


^ Защита от снижения напряжения (ЗСН) при включении выключателя

Пуск защиты происходит при снижении линейного напряжения хотя бы в одной из фаз.

Вводится на время до 10 с. Диапазон уставок по времени ТЗМН, ТЗПН 0,1-99c


^ Защита от повышения напряжения (ЗПН) после получения сигнала о включении выключателя (РПВ)

Срабатывает при превышении линейного напряжения хотя бы в одной из фаз.


Номинальное напряжение, В

Диапазон уставок срабатывания и возврата по напряжению, B

Дискретность уставок по напряжению срабатывания, B

Потребляемая мощность по цепям напряжения на каждую фазу, ВА

100

20…180

0,1

не более 0,5


^ Определение направления мощности (ОНМ)

Определение направления мощности осуществляется по величине фазового угла между фазным током и линейным напряжением между другими фазами, отдельно для всех трех пар сигналов. Направление мощности определяется по первой гармонической составляющей сигналов тока и напряжения.


^ Смена программ уставок

РЗЛ-02 обеспечивает хранение двух наборов уставок и программных ключей функций. Смена программ производится подачей на дискретный вход РЗЛ-02 дискретного сигнала ими командой по последовательному каналу.


^ ФУНКЦИИ АВТОМАТИКИ И УПРАВЛЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ


Автоматическое повторное включение (АПВ)

Двукратное с возможностью блокировки одного или обоих циклов. Оба цикла АПВ могут блокироваться входными дискретными сигналами, при неисправности РЗЛ-02 или

Выключателя, при срабатывании логической защиты шин, при срабатывании первой ступени МТЗ.


^ Резервирование отказов выключателя (УРОВ)

В РЗЛ-02-Л (для отходящих линий) имеются датчики УРОВ, в РЗЛ-02-ВВ (для выключателей вводов) – УРОВ приёмники, РЗЛ-02-СВ (для секционных выключателей) – датчики и приемники. Сигнал УРОВ выдается при невыполнении команды на отключение выключателя, и снимается по факту возврата защит.


^ Логическая защита шин (ЛЗШ)

Имеется возможность подачи своего и исполнения чужого сигнала ЛЗШ.


Автоматическое включение резерва (АВР)

Выполняется совместными действиями трех блоков, один из которых управляет выключателем АВР, а два других соединяемыми секциями.


^ Управление выключателем

РЗЛ-02 может управлять любым типом выключателя: масляным, вакуумным, типа ВВ/ТEL и др.

Обеспечивается местный и дистанционный режимы управления выключателем, защита от многократного включения, а также диагностика исправности.


^ Подытоживая вышесказанное хочу отметить, что

Гибкая аппаратно-программная структура устройств РЗЛ-02 позволяет адаптировать их к индивидуальным требованиям каждого заказчика

■ РЗЛ-02 может управлять одним или несколькими коммутационными аппаратами (выключателями) со стандартными схемами управления, а также выключателями типа ВВ/ТEL, обеспечивая контроль положения и исправности выключателя.

■ РЗЛ-02 может иметь 12 дискретных входов и 12 выходов с возможностью замены 4 выходов на входы, что позволяет обеспечивать стандартные и заказные алгоритмы автоматики и сигнализации, не применяя промежуточные реле в ячейках КРУ.

■ РЗЛ-02 имеет встроенную систему самодиагностики, выдающую сигнал при обнаружении неисправности.

■ РЗЛ-02 обеспечивает сохранение информации о выбранных уставках и конфигурации защит в энергонезависимой памяти в течение всего срока службы.

■ РЗЛ-02 обеспечивает доступ для смены уставок и конфигурации защит по линиям связи с АСУ и ПЭВМ.

■ РЗЛ-02 позволяет фиксировать время совершения событий с дискретностью 1 с и обеспечивает корректировку показаний календаря и часов по каналу связи RS485.

■ РЗЛ-02 позволяет представлять текущие параметры сети и параметры аварийных событий во вторичных значениях или в первичных значениях.

■ РЗЛ-02 обеспечивает при срабатывании защиты автоматическую запись осциллограммы действующих значений аналоговых сигналов (перечень аналоговых сигналов – стандартный или согласованный при заказе) и временной диаграммы дискретных сигналов (перечень дискретных сигналов стандартный или согласованный при заказе) с дискретностью 10 мс. Длительность записи процесса – до 10 с, в том числе предыстория процесса длительностью до 5 с. Чтение записи – по каналам связи RS232, RS485.

■ РЗЛ-02 могут использоваться в качестве подсистемы нижнего уровня в различных АСУ при применении протокола обмена MODBUS.

■ РЗЛ-02 позволяет производить дистанционные измерения параметров, управление защищаемым электрооборудованием и контроль его работы.


^ И еще раз о гибкой логике.

Наличие свободно-конфигурируемой логики позволяет потребителю заказать устройство согласно своим потребностям, заказав конфигурацию предприятию-изготовителю. При заказе или в процессе эксплуатации потребитель может внести изменения в базовое Программное обеспечение (ПО) силами специалистов РЕЛСiС.

Возможность свободного перепрограммирования устройства делает РЗЛ-02 универсальным устройством, снимающим множество проблем при заказе, проектировании, модернизации КРУ на энергетическом объекте.