Шкаф дифференциально-фазной защиты линий 220-750 кВ c ОАПВ «Бреслер ШЛ 2704»
Содержание
- Назначение
- Конструктивное исполнение
- Внешний вид (интерфейс)
- Состав устройства
- Дифференциально-фазная защита
- Функция однофазного автоматического повторного включения
- Дополнительные функции ОАПВ
- Измерение, регистрация, сигнализация
- Блокировка при неисправности цепей напряжения
- Избиратель поврежденных фаз и вида повреждения (ИПФ)
- Осциллографирование
- Самодиагностика
- Связь с АСУ ТП, персональным компьютером
- Измерительные органы защиты
- Основные технические характеристики терминала
- Климатические условия
- Допустимые механические воздействия
Назначение
Устройство релейной защиты и автоматики (РЗА) типа «Бреслер ШЛ 2704» предназначено для защиты воздушных линий (ВЛ) напряжением 220 – 750 кВ. Функции шкафа/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,
- активной и реактивной мощности линии, частоты, сопротивления;
- регистрацию и осциллографирование аналоговых сигналов (токов, напряжений);
- непрерывную проверку функционирования и самодиагностику.
Использование сервисного ПО терминала возможно с помощью интерфейса пользователя или с помощью внешнего ПО.
Устройство защиты предназначено для совместной работы с ВЧ приемопередатчиками ПВЗУ-Е, ПВЗУ-М, ПВЗ-90М, ПВЗ-90М1, ПВЗ и др.
Конструктивное исполнение
Шкаф представляет собой металлоконструкцию из специализированного профиля, изготовляемую для реализации конкретного проекта. Конструктивное исполнение согласовывается с заказчиком на этапе подготовке проекта.
Для реализации конкретного проекта допускаются изменения в конструкции шкафа, если они не приводят к ухудшения характеристик шкафа и удовлетворяют требованиям ТУ 3433-008-13105628-03
Шкаф содержит:
- релейную часть ДФЗ линии (терминал типа «Бреслер ТЛ 2704»);
- ВЧ-приемопередатчик типа ПВЗУ (покупное изделие, может быть заказано потребителем самостоятельно). Возможно выполнение шкафа и под другие типы ВЧ приемопередатчиков.
Состав и количество сигнальной и коммутационной аппаратуры определяется конкретным заказом.
Конструктивно терминал защиты представляет собой металлический корпус с задней крышкой и лицевой панелью. В состав устройства входят следующие модули:
- блок аналоговых входов;
- блок питания;
- блок управления;
- блок входных дискретных сигналов;
- блок выходных реле.
Внешний вид (интерфейс)
Для двухстороннего обслуживания шкаф имеет переднюю и заднюю двери. Внутри шкафа на внутренней плите могут быть установлены терминал защиты типа «Бреслер ТЛ 2704» и ВЧ-приемопередатчик.
В устройстве на лицевой панели применены:
- шестикнопочная клавиатура;
- жидкокристаллический индикатор с подсветкой;
- дискретный вход для внешнего запуска;
- контактный выход, замыкающийся при пуске устройства, который также может использоваться для запуска других устройств.
Состав устройства
ДФЗ состоит из двух и более полукомплектов, устанавливаемых по концам воздушной линии (ВЛ). Устройство защиты типа «Бреслер ШЛ 2704» представляет собой полукомплект дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии с функцией однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ).
Устройство полукомплекта защиты для одной стороны ВЛ состоит из терминала защиты (релейная часть «Бреслер ТЛ 2704») и соответствующей аппаратуры ВЧ–связи (высокочастотная часть), обеспечивающей передачу высокочастотных сигналов (ВЧ-сигналов) на другую сторону защищаемой линии (или другие стороны, если необходимо обеспечение селективности) по фазным проводам или по проводящим тросам.
Аппаратура ВЧ-связи, модемы и ПЭВМ по согласованию с заказчиком поставляются в составе устройства защиты в соответствии с индивидуальной картой заказа или приобретаются заказчиком самостоятельно.
Дифференциально-фазная защита
селективно срабатывает при всех видах замыканий в защищаемой зоне, в том числе и в цикле ОАПВ, при переходе одного вида замыкания в другой, при насыщении трансформатора тока с полной погрешностью до 50 % и других режимах. Защита сохраняет селективность при потере или при неисправности цепей напряжения.
Функция однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ)
содержит токовые измерительные органы для защиты неповрежденных фаз в цикле ОАПВ, орган контроля погасания дуги подпитки (ОКПД), орган выявления успешности включения (ОВУВ) избиратель поврежденных фаз и вида повреждения (ИПФ).
Устройство ОАПВ в защите выполняется как с расчетной, так и с адаптивной паузой.
Орган выявления успешности включения предназначен для определения успешного включения фазы на другом конце линии и предотвращения повторного включения на устойчивое КЗ в режиме ОАПВ.
Избиратель поврежденных фаз и вида повреждения выполнен на токовом принципе без привлечения цепей напряжения и выявляет поврежденные фазы для устройства ОАПВ.
По принципу действия ОАПВ выполняет функции отключения одной или трех фаз, повторное включение отключавшейся фазы, а также формирует ряд сигналов на другие защиты и устройства подстанции.
Дополнительные функции ОАПВ
- при доотключении неповрежденных фаз линии – задание очередности отключения выключателей по концам ВЛ
- при повторном включении поврежденной фазы – задание очередности включения фазы по концам ВЛ
- на данном конце ВЛ при управлении несколькими выключателями – задание порядка повторного включения поврежденной фазы у разных выключателей
Измерение, регистрация, сигнализация
- календарь и часы реального времени
- измерение и индикация текущих значений фазных токов, напряжений и токов, 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
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 «открытого треугольника». Канал срабатывает при превышении модулем разницы напряжений нулевой последовательности величины уставки;
- напряжение обратной последовательности и аварийную составляющую тока обратной последовательности. Канал реагирует на появление напряжения обратной последовательности при отсутствии тока обратной последовательности;
- напряжение прямой последовательности и ток прямой последовательности. Канал реагирует на пропадание напряжения прямой последовательности при наличии тока в линии.
Избиратель поврежденных фаз и вида повреждения (ИПФ)
ИПФ выполнен на токовом принципе без привлечения цепей напряжения и включает в себя два независимых канала:
- канал ИПФ, реагирующий на симметричные составляющие токов;
- канал ИПФ, реагирующий на аварийные составляющие токов режима.
ИПФ селективно выбирает поврежденную фазу при однофазных КЗ в защищаемой зоне. При трехфазных или двухфазных КЗ на землю, обеспечивается отключение всех трех фаз, при междуфазных КЗ обеспечивается отключение либо одной из поврежденных фаз, либо всех трех (определяется уставкой).
ИПФ обеспечивает правильное действие защиты при каскадном отключении поврежденной линии, в режиме ОАПВ и в режиме опробования лини (ОЛ).
Оба канала ИПФ работают постоянно, защитой же используются результаты работы только одного из каналов. Выбор канала определяется режимом работы защиты.
Осциллографирование
Функция осциллографа обладает следующими характеристиками:
- измерение предшествующих и текущих значений напряжений и токов для определения вида КЗ и расчета места повреждения;
- задание режима осциллографирования вручную или с помощью программы конфигурации терминала;
- 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 с АСУ ТП, персональным компьютером
В терминале предусмотрено:
- два разъема для связи с АСУ ТП и 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 операторской 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. Орган компенсации емкостных токов линии |
|
2. 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 приращения векторов разности фазных токов (ΔIл) |
(0,1÷30) Iном |
8 |
ИО напряжения обратной последовательности (U2) |
(0,03÷1,2) Uном |
|
3. 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 приращения векторов разности фазных токов (ΔIл) |
(0,2÷40) Iном |
8 |
Комбинированный ИО приращения вектора тока D(I2+I0) при ОАПВ |
(0,05÷40) Iном |
9 |
ИО минимального сопротивления (Zmin) |
(0,5÷500) Ом для исполнения 1 А |
10 |
ИО напряжения обратной последовательности (U2) |
(0,03÷1,2) Uном |
|
4. Орган манипуляции (ОМ) ДФЗ |
К = 2 ÷10 |
|
5. Орган сравнения фаз (ОСФ) ДФЗ |
|
1 |
Угол блокировки трех каналов ОСФ |
±45° ÷ ±90° |
2 |
Угол смещения тока манипуляции |
0° ÷ ±180° |
|
6.ОАПВ: |
|
1 |
Комбинированный ИО тока (I2+I0) |
(0,05÷40) Iном |
2 |
ИО выявления успешности включения (ОВУВ)* |
(0,5÷1,2) Uном |
3 |
ИО контроля погасания дуги подпитки (ОКПД)* |
(0,5÷500) Ом |
4 |
ИО минимального сопротивления Zmin при АПВ |
(0,5÷500) Ом |
|
7. Избиратель поврежденных фаз (ИПФ) |
не более 5 % от Iном |
|
8. Блокировка при неисправности цепей напряжения (БНН) |
|
1 |
ИО тока |
(0,05÷40) Iном |
2 |
ИО напряжения |
(0,03÷1,2) Uном |
* – в шкафу ДФЗ «Бреслер ШЛ 2704.51» отсутствует
Основные технические характеристики терминала
Номинальная частота переменного тока |
50 Гц |
Напряжение оперативного постоянного тока (по заказу) |
24 ÷ 220 В |
Номинальный переменный ток |
1 и 5 А |
Номинальное переменное напряжение |
100 В |
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°С) |
Допустимые механические воздействия
В части воздействия факторов внешней среды устройство (шкаф и терминал защиты) удовлетворяет требованиям группы механического исполнения М39 по ГОСТ 17516.1-90. При этом уровень вибрационных нагрузок от 10 до 100 Гц с ускорением 0,7 g
Устройства защиты «Бреслер ШЛ 2704» соответствуют требованиям технических условий ТУ 3433-008-13105628-03.


