Благодаря гибкости применения данное устройство является идеальным как для новых установок, так и для реконструкции существующих.

Рассмотрим функциональную схему терминала REL 521 (рис. 4.1).

ИПЧ – измерительно-преобразовательная часть.

В состав ИПЧ входит:

TVL – комплект вторичных измерительных трансформаторов напряжений фазных и нулевой последовательности,

TАL – комплект вторичных измерительных трансформаторов тока фазных и нулевой последовательности, нагружены на балластными резисторами Rб,

ФНЧ – аналоговый фильтр нижних частот с граничной частотой 250 Гц,

МПЛ – мультиплексор,

АЦП – аналогово-цифровой преобразователь,

ЭГР – элементы гальванической развязки цепей,

РВС – реле входных сигналов,

КЛ – клавиатура.

ВЛЧ – вычислительно-логическая часть.

В состав ВЛЧ входит:

МП–МПN – несколько микропроцессоров, которые функционируют одновременно и выполняют необходимые функции противоаварийной автоматики, вычислительные и логические операции,

Рис. 4. 1.

ГК – главный микроконтроллер, который принимает решения, основанные не информации, поступающей от микропроцессоров. МП выдают информацию через интервал дискретизации 1 мс.

ИЧ – исполнительная часть.

В состав ИЧ входит:

КВР – комплект выходных электромагнитных реле,

ГМК – герметизированные магнитно-управляемые контакты,

ДП – жидкокристаллический дисплей,

УВ – управляющее воздействие,

ПЭВМ и ВОЛС – подключение к компьютеру и волоконно-оптической линии связи с АСУ.

От АЦП цифровые сигналы проходят в МП через ЭГР.

Входные цифровые сигналы поступают в ВЛЧ от контактов электромагнитных РВС.

Управляющие воздействия на отключение и включение выводятся контактами КВР с повышенной коммутационной способностью, а сигналы информации выводятся ГМК.

МП, ГК имеют двухстороннюю связь с ПЭВМ и ВОЛС.

4.3. Интегрированная РЗА собственных нужд электрических станций и распределительных сетей

Комплектное устройство защиты серии SPAC 800 (терминал)

(производитель ООО «АББ», г. Чебоксары)

(устройство имеет несколько типоисполнений, т.е. модификаций)

Назначение

Терминалы выполняют функции местного или дистанционного управления, защиты, автоматики, измерения, сигнализации, а также необходимые блокировки. Фидерные терминалы являются интерфейсными устройствами нижнего уровня для построения системы управления энергообъектов (АСУ ТП). Терминалы совместимы с комплексной системой защиты и управления концерна АВВ.

Применение

Терминалы применяются в схемах вторичной коммутации для использования в качестве основных и резервных защит энергообъектов напряжением 6 (10) кВ. Используются для защиты и автоматики кабельных и воздушных линий, трансформаторов малой и средней мощности, синхронных и асинхронных двигателей различной мощности, реакторов и других присоединений.

Один терминал заменяет большое количество электрических аппаратов (измерительные, сигнальные, выходные и другие электромеханические реле).

Сферы применения:

• электрические станции и подстанции;

• промышленные предприятия;

• предприятия нефтегазового комплекса;

• предприятия коммунального хозяйства и др.

Объекты применения:

• комплектные трансформаторные подстанции;

• ячейки КРУ 6 (10) кВ (в т.ч. и модернизируемые); комплектное распределительное устройство

• распределительные устройства;

• низковольтные комплектные устройства и др.

Функции управления и автоматики

• Опеpативное включение и отключение выключателя с помощью внешних ключей;
• Отключение выключателя от устpойств автоматики, автоматической частотной разгрузки (АЧР) и внешних защит;
• Двукратное автоматическое повторное включение (АПВ) или АПВ после действия АЧP;
• Подсчет числа попыток АПВ;
• Блокиpование действия защит, в том числе от внешнего оpгана напpяжения;
• Контpоль готовности цепей упpавления выключателем;
• Контpоль состояния автоматов питания цепей управления и защиты;
• Блокиpование от многократных включений выключателя;
• Автоматическое ускоpение действия второй ступени МТЗ пpи включении выключателя;
• Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ);
• Релейная защита от междуфазных КЗ, перегрузки и несимметричных режимов работы: защита от однофазных замыканий на землю;
• Автоматическое включение резервирования (АВР), в том числе с контролем встречного напряжения на шинах;
• Блокирование включения при перегреве двигателя;
• Контроль исправности цепей напряжения секций, положения тележки и аппаратов.

Индикация и регистрация

• Терминалы осуществляют индикацию текущих и аварийных значений токов, уставок и сработавших каналов на цифровом дисплее и индикаторах;
• В памяти сохраняются параметры пяти последних аварийных событий, позволяющие анализировать и оценивать повреждения, а также учитывать ресурс оборудования;
• Терминалы сохраняют сигнализацию при потере питания.

Основные достоинства

•Многофункциональность;
• Местное и дистанционное управление;
• Возможность интегрирования в систему управления верхнего уровня;
• Прием сигналов от внешних защит с последующим действием на отключение;
• Контроль готовности цепей управления выключателем;
• Регистрация параметров аварийных событий;
• Гибкая программируемая логика с действием на сигнал или отключение;
• Цифровой дисплей для отображения параметров;
• Интерфейс последовательной связи для передачи данных о событиях, уставках и состоянии оборудования;
• Высокая надежность, обеспечиваемая системой самоконтроля;
• Устойчивость к воздействию электрических помех согласно стандарту МЭК 255;
• Малое потребление по цепям тока и оперативного питания.

Рассмотрим структурную схему комплектного устройства защиты и автоматики серии SPAC 800 (рис. 4.2). Состоит из 6 основных блоков.

Блок входных трансформаторов – на вход блока подаются аналоговые сигналы от измерительных трансформаторов тока или напряжения защищаемого присоединения. Здесь эти сигналы преобразуются до уровней, необходимых для работы АЦП. Также блок обеспечивает разделение цепей устройства от цепей измерительных трансформаторов.

Рис. 4.2. Структурная схема, единая для всех серий SPAC800

Измерительный блок – выполнен на микропроцессорной элементной базе и имеет независимую систему самоконтроля, которая обеспечивает высокую надежность функционирования блока. Измерительный блок преобразует аналоговые сигналы, которые поступили на его вход от блока входных трансформаторов, в последовательность двоичных кодов и сравнивает их со значением уставок. Если сигнал превысит значение уставки, то в регистры памяти записываются параметры аварийного режима и формируется логический сигнал (SS1 … SS3, TS1 … TS3), который поступает на вход блока управления.

Блок управления – выполнен на микропроцессорной элементной базе в виде блока логики L2210. Блок содержит микроЭВМ, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ). Также запоминающие устройства входят в измерительный блок.

На вход блока управления, кроме сигналов SS1 … SS3, TS1 … TS3, поступают также логические сигналы от блока дискретных входов Р1450. Эти сигналы обеспечивают прием внешних сигналов, например, от газовой защиты, от реле, которые контролируют состояние выключателя, от датчика дуговой защиты и др.

Все поступающие сигналы блок управления обрабатывает по заранее определенному алгоритму и формирует сигналы срабатывания выходных реле отключения и сигнализации KL1 …KL16. Микропроцессорная часть блока управления осуществляет постоянный контроль состояния этих реле. Предусмотрены меры, которые исключают самопроизвольное срабатывание выходных реле.

Блок выходных реле принимает команды от бока управления и обеспечивает срабатывание реле KL1 …KL16.

Блок питания обеспечивает необходимые уровни напряжения питания для функционирования всех блоков устройства.

4.4. Микропроцессорная интегрированная релейная защита генераторов и блоков генератор-трансформатор

Терминал REG 216 предназначен для защиты генераторов и блоков генератор-трансформатор, производитель - ABB Power Automation.

Выполняет функции:

- традиционных автоматических устройств защитного отключения при КЗ и замыканиях на землю в обмотках статора и ротора,

- отключение генератора при опасных для него несимметричном, двигательном и асинхронных режимах, перегрузках и потере возбуждения,

- противоаварийной автоматики ограничений снижений и повышений действующих значений напряжения,

- отображение на экране ПЭВМ информации о режимах работы генератора и функционирования терминала,

- регистрации информации об аварийных ситуациях и действиях программной защиты и противоаварийной автоматики.

В модификации REG-316-4, которая предназначена для электроэнергетических блоков генератор-трансформатор, дополнительно предусмотрены функции защитного отключения при перевозбуждении магнитопровода и перегреве обмоток трансформатора и повышения давления масла в его баке.

Модульная аппаратная часть и программное обеспечение позволяют выполнить систему защиты для любого применения. Простота адаптации к первичной схеме и нужный набор защит обеспечиваются библиотекой программного обеспечения и набором модулей аппаратной части.