Расчет уставок релейной защиты

    В части защит (в  зависимости от исполнений устройств):

• Дифференциальная защита с торможением;

• Дифференциальная токовая отсечка;

• Трехступенчатая ненаправленная МТЗ;

• Одноступенчатая ненаправленная токовая защита от замыканий на землю;

• Отключение при действии газовой защиты трансформатора и РПН;

• Отключение от внешних цепей;

• Токовый орган второй гармоники со стороны ВН;

• Организация цепей пуска МТЗ;

•Логическая защита шин

•Защита максимального и минимального напряжения

    В части автоматики:

• Однократное АПВ;

• УРОВ;

• АВР;

    В части измерения, осциллографирования, регистрации

• Индикация аналоговых величин тока в первичных /вторичных величинах;

• Встроенный аварийный осциллограф (режим записи 800 или 1600 Гц);

• Регистрация аварийных параметров;

• Календарь и часы реального времени;

• Энергонезависимая память событий и осциллограмм; 

    В части связи с  АСУ ТП:

• Реализация функций телеуправления, телеизмерений и телесигнализации;

• Чтение/запись всех параметров нормального и аварийного режимов;

• 2 порта связи для связи с АСУ (RS485, оптический интерфейс, SPA TTL или ИРПС «токовая петля» по заказу);

• Протоколы обмена данными с устройствами: SPA-bus и стандартный МЭК;

• Программное обеспечение для конфигурирования и задания уставок устройства;

    Дополнительные  возможности:

• Задаваемое пользователем из имеющегося списка назначение дискретных входных цепей, выходных реле и светодиодных индикаторов;

• Дополнительные модули входных/выходных сигналов (1 или 2 по заказу);

• Выравнивание коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока плеч;

• Адаптаця к группам соединения силовых трансформаторов и измерительных трансформаторов тока;

• Разъем для связи c ПК (на лицевой плите);

• Интерфейс «человек-машина» (ИЧМ) с жидкокристаллическим 4-х строчным индикатором (ЖКИ), светодиодами и кнопками управления;

• Режим для выполнения тестирования при наладке и обслуживании. 

2.6.3 Серия устройств микропроцессорной релейной защиты Мрзс-05  

В общих чертах можно сказать, что МРЗС это высокоэффективная  микропроцессорная система, имеющая

- полностью цифровую  обработку измеряемых величин,

- очень гибкую  систему конфигурирования и настройки, осуществляемую программным обеспечением,

- простое управление  с помощью встроенной панели управления и мини дисплея или с помощью персонального компьютера, подключаемого через интерфейс RS232, а также по сети через интерфейс RS485,

- регистрацию  аварийных ситуаций в энергонезависимой памяти.

Устройство МРЗС выполнено практически полностью  на импортной элементной базе. В основном это ЭРИ фирм Analog Device , Motorola, Texas Instruments, Philips, Intel, NEC, Burr Broun, Thomson.

Ядром МРЗС является сигнальный процессор ADSP2115 фирмы AnalogDevice. Это высокоскоростной процессор с возможностью параллельного выполнения операций. Такие процессоры специально предназначены для цифровой обработки сигналов. Сама структурная схема устройства достаточно стандартна, но функциональное деление выполнено таким образом, что позволяет достаточно легко наращивать и расширять систему для получения более высоких возможностей в части объема принимаемых и выдаваемых сигналов, а также выполняемых функций.

Устройство обеспечивает контроль и измерение напряжений, токов, частоты, активной и реактивной мощности, максимального тока в поврежденной фазе и минимального напряжения на поврежденной фазе.

Оперативное изменение  алгоритмов работы МРЗС возможно через 8 или 16 дискретных оптронных входов. Их назначение программируется пользователем: каждому из входов может быть назначен один или несколько сигналов из списка входных сигналов, используемых в МРЗС. Таким образом, можно дистанционно включать/выключать различные функции защит и автоматики, блокировать отдельные ступени защит, включать/выключать выключатель, запускать функции автоматики и т.д. Кроме того, в список логических сигналов заложены 8 функций с двумя внутренними таймерами для каждой функции, назначение которых определяется самим пользователем. При этом активным уровнем, т.е. уровнем наличия сигнала может быть как уровень "0", так и уровень "1".

МРЗС имеет 7 или 14 дискретных выходов для выдачи команд и сигнализации в виде "сухих" контактов реле. Назначение 6 (или 13-ти) выходов программируется пользователем: аналогично дискретным входам каждому реле с помощью пульта управления может быть назначен один или несколько логических сигналов из списка выходных сигналов. При этом реле могут быть помечены как сигнальные, и тогда они будут работать в триггерном режиме с запоминанием пришедшего сигнала.

На жидкокристаллическом дисплее индицируется информация о срабатывании защит и автоматики, значениях параметров срабатывания, значениях уставок, конфигурации системы, назначении дискретных входов, выходов и светодиодных индикаторов, измеренных значениях токов, напряжений, частоты, мощности, текущем времени и т.д.

Управление и  конфигурирование МРЗС производится с  помощью встроенных кнопок управления и жидкокристаллического дисплея либо с помощью персонального компьютера подключаемого через интерфейс RS232, а также по сети через интерфейс RS485.

МРЗС обеспечивает самодиагностику с выявлением неисправности  с точностью до съемного блока. Обеспечивается непрерывная проверка исправности программного обеспечения. При включении МРЗС производится контроль исправности МРЗС с выдачей сообщения на мини дисплей в случае неисправности.

МРЗС осуществляет регистрацию событий:

- всех входных  дискретных сигналов;

- срабатывания  всех защит;

- срабатывания  функций автоматики;

- всех выдаваемых  дискретных сигналов.

Регистрация всех событий осуществляется с привязкой  к текущему времени. Регистрируются последние 50 событий текущей аварии в регистраторе дискретных сигналов и 50 последних аварий в регистраторе статистики.

МРЗС осуществляет регистрацию аварийных ситуаций с записью мгновенных значений токов и напряжений при авариях с привязкой к текущему времени (хранится информация о девяти последних авариях). Существует возможность пуска регистратора аварий при срабатывании отдельных (выбранных) функций защит и автоматики. Информация регистраторов хранится в энергонезависимой памяти.

Устройство осуществляет контроль ресурса выключателя по количеству отключений, контроль положения тележки и целостности цепей управления выключателем.

Зарегистрированные  события можно просмотреть на жидкокристаллическом дисплее. Информацию о событиях и авариях можно  скопировать на персональный компьютер  подключаемый через интерфейс RS232 или  по локальной сети через интерфейс RS485, чтобы в дальнейшем в режиме осциллографа просмотреть и проанализировать аварийную ситуацию.

2.6.4 Краткие характеристики устройств cерии MiCOM 

    Серия MiCOM является продуктом компании AREVA T&D. В конструкции данной серии  использованы последние разработки в области цифровых технологий для релейной защиты. Серия MiCOM объединяет широкий диапазон устройств предназначенных для использования в качестве устройств релейной защиты автоматики и управления разнообразного оборудования энергосистем, такого как электродвигатели, генераторы, фидеры, воздушные линии электропередачи и кабельные линии.

    Для защиты вводов и линий 6 кВ были выбраны  реле максимального тока MiCOM P123. Данный тип реле является наиболее универсальным и доступным и обладает широким набором функций и гибкими параметрами, что позволяет настроить реле с максимальной чувствительностью, исключив ложные срабатывания.

    Реле MiCOM  P123 разработаны с целю обеспечения большей функциональности в отношении релейной защиты, измерения и автоматики и управления в сети среднего напряжения.

    Эти реле могут быть использованы не только в электроустановках потребителей и распределительной сети среднего напряжения, но также и в сети высокого и сверхвысокого напряжения. Конструкция данных реле делает возможным  различные варианты их применения: кабельная линия, воздушная линия, электроустановки потребителей электроэнергии и т.п. Защиты от однофазных и междуфазных замыканий имеют как мгновенные ступени так и ступени с выдержками времени. Первые, например, могут быть использованы в схемах защиты с использованием логической блокировки обеспечивающей меньшее время локализации повреждений. Вторые могут быть использованы как с независимыми так и с зависимыми от тока выдержками времени на срабатывание (IEC, ALSTOM, ANSI/IEEE, C0 и специальная характеристика выпрямительной установки). Широкий набор зависимых характеристик позволяет легко адаптировать реле к существующим системам защиты независимо от того, реле какого типа были применены ранее.

• Трехфазная МТЗ
• Токовая защита от замыканий на землю
• Токовая защита от замыканий на землю с торможением
• Тепловая защита (по эффективному значению тока)
• Защита минимального тока
• Токовая защита обратной последовательности
• Защита от обрыва проводника
• Отстройка от броска тока при включении (функция пуск-наброс)
• Вывод на выходные реле сигналов пуска ступеней
• «Самоподхват» выходных реле
• УРОВ
• Контроль цепи отключения
• Управление и контроль тех. состояния выключателя
• Логика блокирования
• Логика селективности схемы
• Многократное АПВ
• Программное изменение чередования фаз (тока) на прямое или обратное
• Измерение эффективных значений тока
• Измерение максимальных значений тока и среднего тока за заданный период
• Регистратор событий
• Запись мгновенных значений
• Регистратор аварий
• Осциллограф
• Интерфейс RS 232 (на передней панели) для связи с реле по месту установки с помощью ПО MiCOM S1
• Интерфейс RS 485 (с обратной стороны) для удаленной связи

    Максимальная  токовая защита.

    Каждый  из токовых входов защиты от замыкания  на землю или от междуфазных замыканий  имеет три независимые ступени с выдержками времени срабатывания.

    Первая  и вторая ступени защиты могут  работать с независимыми или зависимыми от тока характеристики срабатывания.

    Третья  ступень защиты может работать только с независимой характеристикой  и с возможностью выбора режима работы по мгновенным (пиковым) значениям тока.

    Ступени токовой защиты от замыканий на землю  имеют аналогичные ступени задания  уставки независимые от уставок  МТЗ.

    Мгновенные  ступени (пусковые органы) МТЗ обозначены следующим образом: ‘I>’, ‘I>>’, ‘I>>>’ (‘Ie>’; ‘Ie>>’ и ‘Ie>>>’ для ЗНЗ).