Микропроцессорное комплектное реле «ТОР 100»

 

Назначение

Терминалы серии «ТОР 100» выполняют функции отдельных защит или набора защит (МТЗ, ТЗНП, ТЗОП, ЗМН, ДЗТ и пр.) в схемах вторичной коммутации присоединений 0,4 кВ и выше. Реле производят измерения токов, напряжений, частоты, а также  регистрацию и осциллографирование аварийных событий. Имеется возможность интеграции реле в АСУ ТП.

Технические особенности серии «ТОР 100»

Серия состоит из нескольких типоисполнений различного назначения, выполненных на унифицированной аппаратной платформе, что обеспечивает удобство в эксплуатации и проектировании. Реле имеют порт связи и могут быть интегрированы в систему АСУ ТП предприятия по различным интерфейсам связи.

Реле применяются в схемах вторичной коммутации для использования в качестве основных и резервных защит энергообъектов напряжением 0,4 кВ и выше и рекомендуются для применения на всех объектах энергохозяйства. Малые габариты и высокая функциональность устройств обеспечивают  эффективное решение в части выполнения системы защит большинства присоединений 0,4- 35 кВ. Устройства взаимозаменяемы как в части аппаратной базы, так и в части программного обеспечения.

Терминалы выполнены на микропроцессорной базе и обеспечивают высокие технические показатели защит, стабильность характеристик, высокую функциональность и информативность, а также удобство при монтаже и обслуживании при минимуме эксплуатационных затрат.  Реле имеют источник питания, входные измерительные трансформаторы, измерительные органы, выдержки времени и выходные реле для действия на  отключение и сигнализацию. Имеются сигнальные светодиоды, дисплей и кнопки для сигнализации действия защит и выставления уставок.

Устройства серии «ТОР 100» могут устанавливаться в релейных отсеках ячеек КРУ, КРУН, камер КСО, в шкафах и панелях на щитах управления. Устройство совместимо с различными типами выключателей (маломасляных, вакуумных, элегазовых).

Возможно изготовление устройств по индивидуальным требованиям Заказчика для нестандартных применений.  Универсальная база реле позволяет в короткие сроки разработать устройства защиты и автоматики для замены традиционного электромеханического оборудования, а также специфические изделия по известным или новым алгоритмам.

Оперативное питание

Терминалы серии «ТОР 100» работают от источника постоянного, переменного или выпрямленного оперативного тока. Диапазон питающих напряжений  - от  24 до 220 В (уточняется при заказе).  Максимальный уровень питающего напряжения -  270 В пост. тока, 242 В переменного тока. Реле  не повреждается и не срабатывает 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 или выпрямленного тока.

Выполняемые защитные функции (для всей серии реле)

  • Направленные/ненаправленные МТЗ от междуфазных замыканий;
  • Направленные/ненаправленные МТЗ от однофазных замыканий на землю для сетей с изолированной, компенсированной и заземленной нейтралью;
  • Защита на высших гармониках при однофазных замыканиях на землю;
  • Защита минимального тока;
  • Токовая защита обратной последовательности;
  • Защита обрыва фаз по току небаланса;
  • Суммарные МТЗ  силового трансформатора;
  • Частотные зашиты, в т.ч. по скорости изменения частоты;
  • Защиты минимального напряжения;
  • Зашиты максимального напряжения;
  • Защита по напряжению обратной последовательности;
  • Дифференциальная защита с торможением и дифференциальная отсечка;
  • УРОВ;
  • Комплект защит двигателя:
    • защита от перегрузки с учётом нагрева и охлаждения;
    • защита пусковых режимов;
    • защита асинхронного хода.

Для использования всех возможностей терминала обеспечивается:

  • ввод/вывод из действия любой из ступеней защит с помощью программных переключателей;
  • конфигурирование действия защит на сигнал или отключение с помощью матрицы программных переключателей;
  • несколько выдержек времени для ступеней защит;
  • набор независимых и обратнозависимых характеристик защиты.

Сигнализация

действия ступеней защит и автоматики производится на:

  • четырёхстрочном жидкокристаллическом дисплее (ЖКД);
  • светодиодных индикаторах на лицевой панели устройства (8 шт.,  переназначаемые);
  • выходных сигнальных реле (в т. ч. переназначаемых) с НО и переключающими контактами.

Производится постоянный контроль исправности цепей «разомкнутого» треугольника трансформатора напряжения секции шин, а также сигнализации неисправности. Возможен контроль состояния дискретных входов и выходных реле с индикацией на ЖКД.

Измерения

производятся в первичных или вторичных величинах для:

  • фазных токов;
  • линейных напряжений;
  • токов и напряжений нулевой последовательности;

Предусмотрено для отдельных терминалов измерение мощности, энергии, коэффициента мощности, частоты сети при подключении цепей тока и напряжения.

Интерфейсы связи

На передней панели устройств имеется RS232 изолированный порт связи для подключения переносного компьютера. Поставляется кабель связи и специализированное ПО «ТЕСОМ» для выставления уставок и считывания информации с терминала.

На задней панели терминала имеется порт связи для интегрирования в АСУ ТП по протоколу МЭК 60870-5-103. Скорость передачи данных 4800,9600, 19200 бод. Реализовано четыре вида интерфейсов связи для использования в различных структурах построения АСУ ТП. Обеспечивается необходимая изоляция и помехоустойчивость при работе с интерфейсами связи.

Осциллографирование и регистрация

Терминалы серии ТОР обеспечивают регистрацию и осциллографирование аварийных значений. При пуске и срабатывании ступеней защит регистрируются и сохраняются с полной меткой времени следующие параметры:

  • фазные токи, линейные напряжения, ток и напряжение нулевой последовательности;
  • длительность аварийной ситуации;
  • до 10 пусков/срабатываний ступеней защит;
  • до 250 событий.

В энергонезависимую память записывается, кроме вышеперечисленного, состояние внутренних логических сигналов, выходных реле и состояние внешних сигналов, поданных на дискретные входы.

Встроенный регистратор аварийных процессов (осциллограф) имеет 2 режима работы - запись мгновенных значений аналоговых величин с частотой выборки 800 или 1600 Гц. Запись осциллограммы может производиться при пуске или срабатывании ступеней защит, УРОВ, а также при срабатывании или возврате сигналов на дискретных входах. Общая длина осциллограмм при записи 8-ми аналоговых каналов составляет 45 секунд.

Общие технические характеристики серии «ТОР 100»

Основные технические данные

Номинальный переменный ток цепей МТЗ/цепей ОЗЗ, IN, A

5 / 1/ 0,2

Номинальное переменное напряжение, UN ,B

100

Номинальная частота, fN ,Гц

50

Габаритные размеры, ШхВхГ, мм

163х266х225

Степень защиты по лицевой части / задней панели

IP 40 / IP20

Масса устройства, кг

? 3,5

 

Оперативное питание

Номинальное напряжение оперативного тока, UN, В

220, 110, 48, 24

Рабочий диапазон напряжений оперативного тока от UN

0,8…1,1

Минимальное время отключения КЗ при одновременной подаче питания, c

не более 0,25

Потребляемая мощность в режиме срабатывания/ожидания, Вт

10 / 5

Импульс тока в момент включения, А

2,5

 

Аналоговые входные цепи

Количество аналоговых каналов:    суммарное количество
переменного тока
переменного напряжения

8
до 8
до 4

Номинальный диапазон токов, IN

0,1… 40

Диапазон рабочих токов, IN

0,0…100,0

Допустимая погрешность ТТ при насыщении, при которой сохраняется работоспособность реле, %

До 75

Мощность, потребляемая по цепям тока, при номинальном токе, ВА/фазу

Не более 0,25

Номинальный диапазон напряжений, UN

0,1…1,3

Диапазон рабочих напряжений, UN

0,0… 2,0

Мощность, потребляемая по цепям напряжения, при UN, ВА/фазу

0,25

Термическая стойкость токовых цепей, А,  длительно/в теч. 1 с -  вход 1А
вход 5А

4/100
20/500

Термическая стойкость цепей переменного напряжения, В,  длительно

200

Погрешность измерений токов в диапазоне от 0,25 до 1,5 IN, %

 Не более 1,0

Погрешность измерений напряжений в диапазоне от 0,25 до 1,5 UN, %

 Не более 0,5

 

Дискретные входные цепи

Количество дискретных входов

6

Максимальное рабочее напряжение, В

242

Уровень напряжения логической « 1 » , UN

0,65…1,0

Уровень напряжения логического « 0 » , UN

0,0…0,6

Пиковое / установившееся значение входного тока, мА

15/ 3

Длительность сигнала, достаточная для срабатывания входа, мс

25

 

Выходные отключающие/ сигнальные реле

Количество выходных реле

5 или 11

Максимальное рабочее напряжение на контактах, В

250

Допустимый ток цепей, А,  в течение 3c/длительно:   сигнальные реле
отключающие реле

8 /5
15 /5

Отключающая способность контактов реле, А,
при напряжении 220 В пост. тока с постоянной времени L/R<40 мс:
сигнальные реле
отключающие реле

 

0,15
1,0

 

Передача данных

Задняя панель, порт 1

Порт RS-485 / RS-232 (SPA-TTL) /оптический  / ИРПС

Передняя панель

Порт RS-232 (изолированный)

Протокол передачи данных

МЭК 60870-5-103

Скорость передачи данных, бод

4800, 9600, 19200

Прочность изоляции (воздействие в теч. 1 мин, частоте 50 Гц), В

2000

 

Условия окружающей среды

Диапазон рабочей температуры, °С

-25...+55  (- 40°С по заказу)

Температура транспортировки и хранения, °С

-40...+70

Относительная влажность воздуха при t=(20…55)° С без конденсации влаги, %

Не более 95

Сопротивление изоляции

Сопротивление изоляции (ГОСТ 30328; МЭК 60255-5-77) при напряжении 500 В, Мом

не менее 100

 

Электрическая прочность изоляции

Прочность изоляции (ГОСТ 30328; МЭК 255-5-77)

2 кВ, 50 Гц, 1 мин

Испытание импульсным напряжением (ГОСТ Р 50514-93; МЭК 255-5 -77)

5 кВ, 1/50 мкс

 

Помехоустойчивость

Колебательные затухающие помехи (ГОСТ Р 51317.4.12; МЭК 60255-22-1)

2,5 / 1,0 кВ

Наносекундные импульсные помехи (ГОСТ Р 51317.4.4; МЭК 60255-22-4, класс 4)

4 кВ / 2 кВ

Электростатический контактн./возд. разряд (ГОСТ Р 51317.4.2; МЭК 801-2, класс 3)

6 кВ / 8 кВ

Магнитные поля промышленной частоты (ГОСТ Р 50648; МЭК 1000-4-8-93)

30 А/м

Радиочастотные электромагнитные поля (ГОСТ Р 51317.4.3; МЭК 801-3-84)

10 В/м

Микросекундные импульсы большой энергии (ГОСТ Р 51317.4.5; МЭК 60255-22-1-88)

4 кВ

Кондуктивные низкочастотные помехи (ГОСТ Р 51317.4.11 )

0,5 с, 0,5 UN

Импульсные магнитные поля (ГОСТ Р 50649; МЭК 1000-4-9-93)

300 А/м

Характеристики функций защит

Направленные/ненаправленные МТЗ

3 ступень

2 ступень

1 cтупень 

Диапазон уставок по току, IN

от 0,1 до 5,0

от 0,25 до 40,0

от 0,25 до 40,0

Диапазон уставок по времени, с T1

от 0,05 до 300

от 0,05 до 300

0,05 до 300

T2

от 0,05 до 300

от 0,05 до 300

-

   T3

-

от 0,05 до 300

-

Диапазон уставок по времени цепи ускорения, с

-

от 0,1 до 1,5

-

Коэффициент возврата (типовой)

0,96
 

ТЗНП

Диапазон уставок по току, IN

от 0,05 до 10,0

Диапазон уставок по первичному току, А (тип ТТНП – ТЗЛ) при In=1 (0,2 )А

от 1,5 (0,3) до 300,0 (60,0)

Диапазон уставок по времени, с   T1

от 0,05 до 300

T2

от 0,05 до 300

Коэффициент возврата (типовой)

0,96
 

Орган направления мощности

Уставка угла максимальной чувствительности, град.

0 … 360 (шаг 1)

Зона срабатывания, град.

170

Погрешность зоны срабатывания, град.

5

Минимальная чувствительность по току, IN

0,06

Минимальная чувствительность по напряжению, UN

0,05

Длительность элемента «памяти», с

2,5

 

 

Минимальная токовая защита

Диапазон уставок по току, IN

от 0,1 до 4,0

Диапазон уставок по времени, с T1

от 0,05 до 300

Коэффициент возврата (типовой)

<1,1

 

Токовая защита обратной последовательности I2 (ТЗОП)

Диапазон уставок по току обратной последовательности, IN

от 0,03 до 2,5

Диапазон уставок по времени, с

от 0,06 до 300

Коэффициент возврата (типовой)

0,9

 

Защита обрыва фаз по току небаланса I? (ЗОФ)

Диапазон уставок по току несимметрии,  % от тока фазы

от 10 до 100

Диапазон уставок по времени, с

от 1,0 до 300

Коэффициент возврата (типовой)

0,8

 

 

Пятиступенчатая ненаправленная МТЗ (для ТОР-АРТ)

Диапазон уставок по току, IN

от 0,25 до 40,0

Диапазон уставок по времени, мин

от 0,5 до 900

Коэффициент возврата (типовой)

0,95

 

Двух/трехфазная ненаправленная МТЗ (для ТОР-СТЗ)

Диапазон уставок по току, IN

от 0,1 до 20,0

Диапазон уставок по времени, с

от 0,05 до 300

Коэффициент возврата (типовой)

0,97

 

Защита максимального напряжения

Диапазон уставок по напряжению,  В

от 50 до 150

Диапазон уставок по времени, с

от 0,05 до 300,0

Коэффициент возврата (типовой)

>0,94

 

Защита минимального напряжения (ЗМН)

Диапазон уставок по напряжению,  В

от 10 до 100

Диапазон уставок по времени, с

от 0,05 до 300

Коэффициент возврата (типовой)

<1,05

 

Защита по напряжению нулевой последовательности

Диапазон уставок по напряжению,  В

от 1,0 до 100

Диапазон уставок по времени, с

от 0,05 до 300

Коэффициент возврата (типовой)

>0,94

 

Защита по напряжению обратной последовательности (U2)

Диапазон уставок по напряжению,  В

от 5 до 25

Диапазон уставок по времени, с

от 0,06 до 300

Коэффициент возврата (типовой)

>0,93

 

УРОВ

Диапазон уставок по току срабатывания, IN

от 0,05 до 0,5

Диапазон уставок по времени, с

от 0,1 до 1,0

Время возврата, не более, мс

55

Погрешность по току, %

±10

 

 

Защита от перегрузки двигателя («псевдотепловая» модель)

Диапазон уставок по номинальному току двигателя,  IN.

от 0,2 до 4,0

Безопасное время заклинивания ротора, с

от 2 до 120,0

Коэффициент тепловой защиты, %

от 20 до 100

Уровень предупредительной сигнализации, % от уровня отключения

от 50 до 100

Уровень запрета включения двигателя, % от уровня отключения

от 20 до 80

Коэффициент охлаждения

от 1 до 64

Погрешность по времени срабатывания, %

±5, но не менее  0,5 с
 

Защита от асинхронного хода (ЗАХ)

Диапазон уставок по току, IN

от 0,1 до 40,0

Диапазон уставок по времени срабатывания, с

от 0,05 до 300

Диапазон уставок по выдержке времени на возврат, с

от 0,05 до 20,0

 

 

Защита пусковых режимов

Диапазон уставок по току, IN

от 0,1 до 4,0

Диапазон уставок по времени, с T1

от 0,05 до 100,0

Коэффициент возврата (типовой)

0,96

 

Защиты по частоте и скорости изменения частоты

Диапазон уставок по понижению частоты  (f<, f<<, f<<<, f<<<<), Гц

от 45 до 50 (шаг 0,1)

Диапазон уставок по повышению частоты (f>>, f>>>), Гц

от 50 до 55 (шаг 0,1)

Диапазон уставок функции восстановления (f>), Гц

от 49 до 50 (шаг 0,1)

Диапазон уставок скорости изменения   (df/dt), Гц/с

от 0,3 до 20 (шаг 0,1)

Диапазон уставок по времени, с

от 0,1 до 300,0

Диапазон уставок по времени df/dt, c

от 0,15 до 300,0

Погрешность срабатывания по частоте, Гц

± 0,02

 

 

Дифференциальная защита с торможением, дифференциальная отсечка

Диапазон уставок по току срабатывания ДЗТ, IN

0,3…1,2

Диапазон уставок по току срабатывания ДО, IN

5,0…15,0

Диапазон уставок по току второй гармоники, % от дифф. тока

10…30

Диапазон уставок первой точки излома тормозной характеристики, IN

0,0…1,0

Диапазон уставок второй точки излома тормозной характеристики, IN

1,0…2,0

Диапазон уставок коэффициента наклона второго участка хар-ки, %

10…60

Диапазон уставок коэффициента выравнивания токов плеч

0,4…3,0

Время срабатывания ДЗТ, мс

45

Время срабатывания ДО, мс

40
 

Общие требования к защитам (погрешности срабатывания)

По току при уставках <0,5 IN / >0,5 IN, %

± 5 / ± 2,5

По напряжению, %

± 3

По времени, %

± 2, но не менее ±25 мс

Типоисполнения