Шкаф «Бреслер ШЛ 2604» дифференциально-фазной защиты линий 110-220 кВ c ТАПВ
Назначение
Шкафы защиты серии «Бреслер ШЛ 2604» предназначены для:
- обслуживания двухконцевых воздушных линий (ВЛ) напряжением 110 – 220 кВ;
- обслуживания многоконцевых воздушных линий 110-220 кВ с установкой терминалов с функцией блокирующих реле на всех или некоторых концах ВЛ;
- установки на линиях без/с ответвительных подстанций, оборудованные устройствами трехфазного автоматического повторного включения (ТАПВ);
- установки на двухконцевых воздушных линиях 110-220 кВ;
- установки на воздушных линиях 110-220 кВ внешнего электроснабжения тяговой нагрузки.
- совместной работы с ВЧ приемопередатчиком типов: ПВЗУ-Е, ПВЗУ-М, ПВЗ-90М, ПВЗ-90М1, ПВЗЛ, ПВЗЛ-1, ПВЗ и др.
Конструктивное исполнение
Шкаф представляет собой металлоконструкцию из специализированного профиля для реализации конкретного проекта. Конструктивное исполнение согласовывается с заказчиком на этапе подготовке проекта.
Устройство защиты выполнено с применением микропроцессорной элементной базы, что обеспечивает постоянство характеристик, высокую точность измерений, а также возможность реализации различных алгоритмов автоматики, управления, защитных функций (в т.ч. и по требованию Заказчика).
Внешний вид (интерфейс)
Для двухстороннего обслуживания шкаф имеет переднюю и заднюю двери.
Внутри шкафа на передней плите могут быть установлены терминал защиты типа «Бреслер ТЛ 2604» и ВЧ-приемопередатчик.
На передней двери шкафа предусмотрено прозрачное окно для контроля светодиодной сигнализации терминала и приемопередатчика.
Возможно выполнение прозрачной двери.
На внутренней плите шкафа расположены ключи и испытательные блоки, через которые подключаются входные аналоговые цепи шкафа от трансформаторов тока и напряжения и оперативное питание терминала защиты и ВЧ приемопередатчика.
С обратной стороны шкафа расположены ряды наборных зажимов для подключения устройств шкафа к внешним цепям.
В терминале на лицевой панели применены:
- блок светодиодной индикации (три светодиода используются для индикации состояния терминала, 22 светодиода – для индикации состояния защиты);
- шестикнопочная клавиатура;
- жидкокристаллический индикатор с подсветкой.
Состав устройства
Устройство защиты типа «Бреслер ШЛ 2604» содержит полукомплект дифференциально–фазной высокочастотной защиты линии (ДФЗ) с абсолютной селективностью.
ДФЗ состоит из двух и более полукомплектов, устанавливаемых по концам воздушной линии (ВЛ). Устройство полукомплекта защиты для одной стороны ВЛ состоит из терминала защиты (релейная часть – микропроцессорный терминал «Бреслер ТЛ 2604») и соответствующей аппаратуры ВЧ–связи (высокочастотная часть), обеспечивающей передачу высокочастотных сигналов (ВЧ-сигналов) на другую сторону защищаемой линии (или другие стороны, если обеспечивается селективность) по фазным проводам или по проводящим тросам.
Высокочастотная часть защиты состоит из приемопередатчика, аппаратуры и канала (линии) связи и соответствующей высоковольтной части. Приемопередатчик обеспечивает автоматический контроль канала связи.
Основные функции устройства
Функции терминала определяются заложенным в него программным обеспечением (ПО). Условно ПО можно разделить на: ПО защиты и сервисное ПО терминала. Последнее позволяет:
- измерение текущего значения токов и напряжений,
- измерение и расчет активной и реактивной мощности, частоты, сопротивления;
- регистрацию дискретных и аналоговых событий;
- осциллографирование токов, напряжений и дискретных сигналов;
- непрерывную проверку функционирования и самодиагностику.
Дифференциально-фазная защита
-
селективно срабатывает:
- при всех видах замыканий в защищаемой зоне;
- при самозапуске нагрузки при переходе одного вида замыкания в другой;
- при насыщении трансформатора тока с погрешностью до 50 %;
- при аномальных и перегрузочных режимах;
- реализует функцию резервирования отказа выключателя (УРОВ), время возврата которого не превышает 20 мс;
- отстроена от КЗ за ответвительными подстанциями;
- отстроена от броска намагничивающего тока силового трансформатора;
- сохраняет работоспособность и селективность при потере или при неисправности цепей напряжения.
УРОВ
-
содержит:
- три однофазных реле тока;
- логические цепи;
- средняя погрешность по току срабатывания не превышает ±3% от номинального значения;
- время возврата при сбросе тока от 25 Iном до нуля при 100% апериодической составляющей не превышает 20 мс;
- срабатывает при искажении формы тока трансформатором тока, соответствующей 50% токовой погрешности в установившемся режиме;
- в зависимости от проекта в схему УРОВ может быть заведён сигнал РПВ.
Блокировка при неисправности цепей напряжения
Для исключения ложной работы защиты при повреждениях во вторичных цепях напряжения от всех видов продольной и поперечной несимметрии в защите реализована функция блокировки при неисправности цепей напряжения (БНН).
В БНН используются три канала, реагирующие на:
- напряжения нулевой последовательности «звезды» и с «разомкнутого треугольника». Этот канал блокирует ИO защиты, использующие цепи напряжения, при всех видах несимметричных обрывов и короткого замыкания на одной из фаз.
- напряжение обратной последовательности и аварийную составляющую тока обратной последовательности. Этот канал блокирует цепи напряжения при замыканиях «фаза-фаза» во вторичных цепях напряжения.
- напряжение прямой последовательности и ток прямой последовательности. Этот канал блокирует цепи напряжения при трехфазных обрывах или трехфазных замыканиях во вторичных цепях напряжения.
В логической части выход БНН контролируется токовой отсечкой нулевой последовательности. При ее срабатывании работа БНН блокируется. Такое решение позволяет дополнительно отстроиться от возможных помех, возникающих в цепях напряжения трансформатора при близких замыканиях.
Измерение, регистрация, сигнализация
- календарь и часы реального времени
- измерение и индикация текущих значений фазных токов и напряжений и токов и напряжений нулевой последовательности
- расчет активной и реактивной мощности линии, частоты, сопротивления
- регистрация дискретных и аналоговых сигналов
- индикация текущего состояния дискретных входных и выходных сигналов
- непрерывная проверка функционирования и самодиагностика
- фиксация состояния светодиодов в энергонезависимых ячейках памяти и сохранение информации при исчезновении питания терминала
Осциллографирование
Функция осциллографа обладает следующими характеристиками:
- замеряются предшествующие и текущие значения напряжений и токов;
- режим осциллографирования задается вручную или с помощью программы конфигурации терминала;
- запись осциллограммы возможна дистанционно (принудительно) от автоматизированной системы управления (АСУ);
- количество осциллографируемых аналоговых сигналов определяется при настройке осциллографа;
- хранение осциллограмм производится в энергонезависимой памяти.
Самодиагностика
Устройство оснащено развитой внутренней самодиагностикой. Имеется тестовый режим измерения входных цепей токов и напряжений. Встроенные программно-аппаратные средства обеспечивают непрерывный контроль правильности функционирования основных частей устройства в целом, повышая степень готовности оборудования к действию и надежность функционирования.
Устройства не повреждаются и не срабатывают ложно при включении и (или) отключении источника питания, после перерывов питания любой длительности с последующим восстановлением, при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности, а также при замыканиях на землю в сети оперативного постоянного тока.
Связь и удалённое управление
В терминале защиты предусмотрено:
- два разъема для операторской связи с АСУ ТП и автоматизированное рабочее место (АРМ) релейщика (на задней панели терминала: скорость передачи от 9600 до 115200 Кбит/с, максимальное расстояние передачи – 1200 м). Связь с системами АСУ и АРМ осуществляется в соответствии с международным стандартом IEC 60870-5-103 «Устройства и системы телемеханики – Часть 5-103: Протокол передачи – дополняющий стандарт для информационного обмена с устройствами защиты».
- разъем для связи с персональным компьютером (на передней панели терминала: скорость передачи – 115200 Кбит/с, максимальное расстояние передачи – 15 м).
- программа мониторинга и управления терминалами защит «Бреслер».
Измерительные органы защиты
№ | Наименование | Диапазон основных уставок |
---|---|---|
|
1. Пусковые ИО ДФЗ: |
|
1 |
ИО тока прямой последовательности (I1) |
(0,1÷30) Iном |
2 |
ИО тока обратной последовательности (I2) |
(0,05÷30) Iном |
3 |
Комбинированный ИО тока (I2+I0) |
(0,05÷30) Iном |
4 |
ИО разностей фазных токов (Iл) |
(0,1÷30) Iном |
5 |
ИО приращения вектора тока прямой последовательности (ΔI1) |
(0,1÷30) Iном |
6 |
ИО приращения вектора тока обратной последовательности (ΔI2) |
(0,05÷30) Iном |
7 |
ИО приращений векторов разностей фазных токов (ΔIл) |
(0,1÷30) Iном |
8 |
ИО тока нулевой последовательности (I0) |
(0,05÷30) Iном |
|
2. Отключающие ИО ДФЗ: |
|
1 |
ИО тока прямой последовательности (I1) |
(0,2÷40) Iном |
2 |
ИО тока обратной последовательности (I2) |
(0,1÷40) Iном |
3 |
Комбинированный ИО тока (I2+I0) |
(0,1÷40) Iном |
4 |
ИО разностей фазных токов (Iл) |
(0,2÷40) Iном |
5 |
ИО приращения вектора тока прямой последовательности (ΔI1) |
(0,2÷40) Iном |
6 |
ИО приращения вектора тока обратной последовательности (ΔI2) |
(0,1÷40) Iном |
7 |
ИО приращений векторов разностей фазных токов (ΔIл) |
(0,2÷40) Iном |
8 |
ИО тока нулевой последовательности (I0) |
(0,05÷40) Iном |
9 |
ИО направления мощности нулевой последовательности (М0) |
(0,1÷40) Iном |
10 |
ИО минимального сопротивления (Zmin) |
(0,5÷500) Ом для исполнения 1 А |
11 |
ИО тока нулевой последовательности |
(0,05÷40) Iном |
12 |
ИО сопротивления Zотв |
(0,5÷500) Ом для исполнения 1 А |
|
3. Орган манипуляции (ОМ) ДФЗ |
К=2÷10 |
|
4. Орган сравнения фаз (ОСФ) ДФЗ |
|
1 |
Угол блокировки трех каналов ОСФ |
±45° ÷ ±90° |
2 |
Угол смещения тока манипуляции |
0° ÷ ±180° |
|
5. ИО фазных токов УРОВ |
(0,05÷40) Iном |
|
6. Блокировка при неисправности цепей напряжения (БНН) |
|
1 |
ИО тока |
(0,05÷40) Iном |
2 |
ИО напряжения |
(0,03÷1,2) Uном |
Основные технические характеристика терминала
Номинальная частота переменного тока |
50 Гц |
Напряжение оперативного питания постоянного тока |
110–220 В |
Номинальное напряжение переменного тока Uном, В |
100 В |
Номинальный переменный ток |
1 или 5 А |
По согласованию с заказчиком номинальное напряжение оперативного постоянного тока может быть изменено в пределах от 24 до 300В, если это необходимо для реализации конкретного проекта.
Климатические условия
Верхнее предельное рабочее значение температуры окружающего воздуха |
+ 40°С |
Нижнее предельное рабочее значение температуры окружающего воздуха |
+ 5°С |
Верхнее рабочее значение относительной влажности |
не более 80 % (при 20 ± 5°С) |