Продукция - Институт энергетики

MiROD

Устройство защиты и управления для автоматизации точек разъединения выключателя среднего напряжения

Общая информация

Основной причиной отсутствия электроснабжения потребителей электроэнергии являются нарушения в работе сети среднего напряжения. Поэтому значительная часть инвестиций в энергетику касается этих сетей. Они заключаются в использовании различных типов радиоуправляемых разъемов. Устранение поврежденного участка линии обычно производится вручную. В более сложных установках оператор, устраняющий поврежденный участок, получает информацию о распределении токов короткого замыкания от отдельных точек разъединения сети.

В течение нескольких лет Zakład Energetyczny Białystok тестировал экспериментальную установку разъединителей полюсов, оснащенную устройством типа RODŁ на станции Gródek, которая включает защиту и полное автоматическое отключение поврежденных участков линии во время обрыва второго цикла СЗЗ. Предметом вышеуказанного эксперимента являются два независимых случая.

Одна часть эксперимента - тестирование защиты от постоянного тока. Мы не будем уделять больше внимания этому вопросу, потому что нет климата для его реализации.

Вторая часть эксперимента - автоматическое размыкание, в разрыве второго цикла, СЗЗ, разъемов, установленных в глубине сети. На станции Gródek автоматизация выполнена по аналоговой технологии. Чтобы оценить правильность его работы, необходимо проанализировать отчеты о трафике от RDR. Поиск соответствующих сообщений в таких отчетах очень обременителен. Вот почему мы заметили необходимость модернизировать безопасность и автоматизацию, чтобы отчеты, необходимые для оценки правильности настроек безопасности и работы автоматизации, хранились в соответствующем регистраторе в системе безопасности. Это может быть сделано только в цифровых технологиях.

В связи с установлением сотрудничества с Экспериментальной станцией Института энергетики в Белостоке, которая является известным производителем разъединителей полюсов, Лаборатория автоматики и защиты активизировала работу над модернизированной цифровой версией этого устройства, название после модернизации сменилось на MiROD (микропроцессорное разъединительное реле). В дополнение к функциям защиты существуют также функции, связанные с подготовкой сигналов для радиопередач и передач управления.

Конструкция и принцип действия

Устройство защиты и контроля для автоматики разъединителей МиРОД выполнено в цифровой технике. С одной стороны, он работает с радиоустройствами, принимающими или передающими закодированные сигналы, с другой стороны, он управляет разъединителем полюсов и контролирует его состояние. Информация о токах получается из малогабаритных воздушных трансформаторов тока. Целью использования устройства MiROD является сокращение времени устранения поврежденного участка сети. Кроме того, получены новые измерительные функции для улучшения энергоснабжения потребителей.

Принцип действия заключается в том, что устройство, обнаружив короткое замыкание после точки разъединения, запоминает этот факт и ожидает срабатывания автоматики СЗЗ. Отключение происходит при втором или третьем разрыве ARS, в зависимости от расположения точки разъединения. Наличие короткого замыкания в защищенном участке сети определяется следующими мерами предосторожности: мгновенный перегрузка по току, перегрузка по току, перегрузка по току, перегрузка по току на землю. Защита от перегрузки по току блокировки размыкания разъединителя гарантирует, что разъединитель перегрузки не разомкнут. Если заблокировать функции автоматического размыкания разъединителя, устройство действует как индикатор тока повреждения.

Для удовлетворения существующего спроса Институт энергетики предлагает следующий набор устройств, которые в сочетании с используемыми в настоящее время разъединителями полюсов с электроприводом и радиоуправлением обеспечивают полную автоматизацию любой воздушной сети среднего напряжения.

Роль радиосвязи не изменилась в области управления маневрированием, в области передачи измерений и отчетов увеличивается, а в процессе устранения поврежденного участка линии связь не принимает участия. Таким образом, требование к скорости передачи уменьшается.

Заказы, переданные из РДР в МиРОД по радио:

  • сигнал на - выключить,
  • сигнал автоматической блокировки автоматического размыкания разъединителя, он необходим в случае непредвиденного изменения конфигурации сети, тогда устройство действует как индикатор тока короткого замыкания,
  • выбор банка настроек, это необходимо при изменении конфигурации сети,
  • очистка сигнализации отключения защиты, в случае защиты от сверхтоков сигнал «вкл» блокируется, и, удалив сигнализацию, мы также снимаем эту блокировку

Функции, выполняемые MiROD в точке разъединения:

  • получает и выполняет заказы, передаваемые по радио,
  • контролирует работу разъединителя, вся информация о состоянии разъединителя доступна локально и в RDR,
  • выполняет функцию автоматического отключения поврежденного участка линии, выявление повреждений производится на основании охранных действий,
  • в случае блокировки функции автоматического устранения поврежденного отрезка линии он действует как сигнализатор для протекания токов короткого замыкания,
  • предоставляет текущую информацию о значении и симметрии токов (значительное изменение нагрузки или отсутствие симметрии тока указывает на повреждение трансформаторов 15/04 кВ в данной ветви сети, это особенно важно в периоды шторма);
  • Записывает все наиболее важные события, приведенная выше информация также будет доступна в RDR при условии согласования протоколов передачи.

Воздушные трансформаторы тока

Каждая точка разъединения оснащена воздушными трансформаторами тока с сердечником. Высоковольтная часть трансформаторов основана на двух кабельных головках. Технология изготовления соответствует рекомендациям головного производителя. Низковольтная часть находится в средней части между головками. Экран трансформатора изготовлен из ABS или нержавеющей стали. Дополнительный кронштейн в средней части является заземлением трансформатора и позволяет подключать провода тока к полюсной конструкции. Трансформатор монтируется как мост между разъединителем и линией.

Система работает лучше всего, если трансформатор катушки составляет не менее 400. Поскольку защита от замыкания на землю использует систему Holmgreen, трансформаторы должны поддерживать высокий класс, особенно ниже настроек защиты от короткого замыкания (практически до 500 А первичного тока). Устройства защиты от короткого замыкания блокируют защиту от замыкания на землю, поэтому при более высоких токах ошибка трансформатора не приведет к защите от замыкания на землю.

Распределительная коробка трансформатора оснащена электронным спулером, благодаря которому на ходу вы можете удалить звенья, подающие ток на MiROD. Это облегчает обслуживание устройства.

Принцип действия защиты от замыканий на землю

В сети среднего напряжения для защиты исходящих линий от ГПЗ используются токовые, направленные и защитные защиты от замыкания на землю. Выбор правильной защиты важен, потому что только надлежащая защита обеспечивает выборочное устранение короткого замыкания.

В реле MiROD защита от замыкания на землю работает по току. Применение в разъединителях полюсов для обнаружения замыканий на землю с защитой по току возможно потому, что небольшие участки сети защищены (только часть линии). Собственная доля этих участков по отношению к току замыкания на землю всей сети или току, вызванному автоматизацией AWSCz, невелика. Один разъединитель с такой защитой не должен иметь воздушной сети длиной более 30 км. Собственный вклад такой сети не превышает 1 А, тогда как вынужденный активный компонент обычно имеет значение в несколько ампер. Можно выдвинуть следующий тезис: если в ГПЗ установлены условия для работы направленных защит и защит от пропуска, то обычно существуют условия для срабатывания токовых защит, расположенных на глубине сети. Это не зависит от того, была ли сеть компенсирована, изолирована или заземлена резистором.

Компонент нулевого тока получается из фильтра Холмгрина. Точность фильтра позволяет достичь уставок защиты от замыканий на землю на уровне 1% фазных токов.

Принцип автоматизации

Для правильного устранения поврежденных участков сети необходимо активное автоматическое управление СЗЗ на подающей станции, и полюсный разъем не должен быть приспособлен для отключения токов короткого замыкания. Отсутствие радиосвязи или помехи в радиопередаче не влияют на устранение поврежденного участка линии.

В случае короткого замыкания защита на электростанции вызывает размыкание автоматического выключателя и активацию автоматической системы СЗЗ. Дальнейшие попытки соединить линию следуют. Если место повреждения находится за разъединителем полюсов, тогда защита в устройстве MiROD будет работать одновременно с защитой на станции питания. Правильное функционирование процесса отключения поврежденного участка линии контролируется системой подсчета циклов СЗЗ и блокировкой тока, предотвращающей размыкание тока короткого замыкания.

Задача системы счета безопасности состоит в том, чтобы запомнить последующие операции защиты и, в зависимости от настройки, «после второго» или после «третьего цикла» СЗЗ, создать импульс для размыкания переключателя в свободном от тока интервале. После завершения каждой операции измеряется время ожидания. Если в течение этого времени больше не будет срабатывания, система подсчета будет стерта и возвращена в исходное состояние.

Если переключатели работают каскадно, для сохранения избирательности работы переключатели, установленные дальше всего от зоны ГПЗ (обозначенные буквой С), должны быть отключены во втором цикле СЗЗ-ту, а ближе к ГПЗ-отсюда (помечены буквой В) - в третьем цикле. Разъемы, обозначенные буквой А, должны быть заблокированы автоматическими устройствами, и тогда устройство MiROD будет действовать как сигнализатор для протекания тока короткого замыкания. Также возможно дальнейшее увеличение количества циклов СЗЗ, что позволило бы автоматически размыкать переключатели, размещенные в зоне А. Короткие замыкания, создаваемые в ветвях сети после того, как разъемы С устраняются после первого цикла ARS, теряют возможность отключения дуги во втором цикле.

Существует также другой тип работы, который позволяет автоматическое размыкание переключателей в зоне A без увеличения количества циклов СЗЗ. Крепежные элементы тогда должны сломать токи нагрузки. Это относится только к устранению замыканий на землю. Короткие замыкания устраняются на основе оценки времени. Это, конечно, требует настройки параметров безопасности в ГПЗ. Токовая блокировка размыкания разъединителя затем переключается на соответственно более высокий уровень.

Этот режим работы подходит для сетей, заземленных резистором, в котором имеются хорошие условия для защиты от замыканий на землю.

персонал

Устройством MiROD можно управлять с ПК через порт связи RS232 / RS485 или с помощью радиосвязи (встроенной в MiROD и маломощного ПК-приемника / передатчика), благодаря чему блок устройства можно установить в недоступном месте, и все же С безопасностью можно общаться на расстоянии до 200 метров, в том числе и с автомобиля.

Богатое оснащение устройства MiROD для сигнализации, измерения и регистрации предназначено для облегчения ввода в эксплуатацию и эксплуатации устройства. Измерительная система позволяет оценить эффективность входных измерительных трактов. Регистраторы событий и нарушений позволяют вам объяснить, было ли возможное отключение вызвано мерами безопасности или вызвано, например, нарушениями в управлении. Собранные регистрации также позволяют оптимизировать настройки. Информация, которой обмениваются, собирается в точке ретрансляции, и RDR будет предоставляться по запросу, чтобы она не распространялась.

измерение

Чтобы обеспечить лучший контроль защищенного участка сети, MiROD предлагает текущий вид измеренных фазных токов, асимметрии тока и нулевого тока. У нас также есть предварительный просмотр текущего состояния счетчика ударов, это полезно в основном во время опроса безопасности. Текущая асимметрия облегчает обнаружение обрывов проводов. После согласования протоколов передачи эти измерения могут быть переданы через RS485 в RDR.

Основные функции измерения и контроля прибора MiROD:

  • определение состояния разъединителя,
  • определение состояния разъединителя,
  • мониторинг состояния коммутатора - дистанционное / локальное управление,
  • управление блокировкой механического привода,
  • контроль использования кривошипа,
  • контроль открытия привода / блока управления,
  • сигнализация неисправности в системе идентификации состояния разъединителя,
  • контроль состояния заряда аккумулятора,
  • управление вентиляцией и отоплением.

Регистратор событий

Реле записывает 128 самых последних событий, связанных как с активацией, так и с защитой, операциями, связанными с обслуживанием, отключением линии и аварийным состоянием (повреждение реле). После заполнения внутренней памяти последующие события перезаписываются более старыми.

Регистратор нарушений

Встроенный регистратор помех позволяет запомнить двадцать событий, размер окна измерений составляет две секунды.

сигнализация

Реле оснащено системой сигнализации:

  • работа - зеленый диод означает, что защита работает правильно, мигание зеленого диода означает, что повреждение произошло,
  • выключить - красный диод означает отправку импульса на выключение.
  • сигнализация срабатывания токовой защиты от замыканий на землю,
  • сигнализация о действии токовой защиты от межфазных коротких замыканий,
  • индикация состояния выключателя разомкнут / замкнут.

Описанная сигнализация облегчает запуск и проверку безопасности.

вывод

  • Продолжающиеся многолетние эксперименты с автоматическим самозакрытием разломов в глубине сети среднего напряжения в бессинхронных интервалах цикла СЗЗ указывают на правильность этой идеи.
  • Обосновано использование защиты от сверхтоков при длительном замыкании от замыканий на землю, поступающей от системы Holmgreen, в сети компенсированных сетей с активным возбуждением компонентов и в сетях, заземленных резистором.
  • Применение микропроцессорной защиты в глубине системы влияет на тот факт, что ввод в эксплуатацию и тестирование установок проще, а анализ отказов и диагностика устройств намного проще.

литература

Дополнительная информация - публикации