Підвищення надійності розподільчої мережі 10 кВ

3.2 Характеристика пристрою захисту повітряної лінії 10 кВ

 

Для захисту приєднань в розподільчому пристрої напругою 10 кВ, котра відходить від підстанції 35/10 кВ застосовується мікропроцесорний пристрій захисту, автоматики, контролю і керування типу МРЗС.

Функції релейного  захисту:

- триступінчастий максимальний  токовий захист МСЗ,

- захист від замикань  на землю по струму нульової  послідовності;

- захист максимальної  напруги;

- захист мінімальної  напруги.

Функції автоматики:

- дворазове чи однократне  автоматичне повторне включення;

- резервування відмовлення  вимикача;

- автоматичне частотне  розвантаження АЧР,

- автоматичне прискорення  МСЗ при включенні вимикача.

Пристрій забезпечує контроль наступних  величин:

- трьох фазних чи  лінійних напруг;

- трьох фазних струмів;

- струму нульової послідовності;

      - частоти  в мережі.

Крім того, пристрій забезпечує контроль у нормальному режимі:

- активної потужності;

- реактивної потужності;

в аварійному режимі: - максимального  струму в ушкодженій фазі;

- мінімальної напруги на ушкодженій фазі.

Індикація і керування. Керування і конфігурування МРЗС виробляється за допомогою убудованих кнопок керування і рідиннокристалевого дисплея, а також за допомогою ПЭВМ підключається через інтерфейс RS232. Оперативна зміна алгоритмів роботи МРЗС можливо через 8 дискретних оптронних входів. Їхнє призначення програмується користувачем.

МРЗС має 7 дискретних виходів для видачі команд і сигналізації у виді "сухих" контактів реле (призначення 6-ти виходів програмується  користувачем).

Можливий варіант виконання  МРЗС із 16 дискретними входами і 13 дискретними виходами.

Крім рідиннокристалевого  дисплея мається індикація на 7-ми світлодіодах (призначення 6-ти світлодіодів програмується користувачем).

На рідиннокристалевому  дисплеї індикується інформація про спрацьовування захистів і автоматики, значеннях параметрів спрацьовування, значеннях уставок, конфігурації системи, призначенні дискретних входів, виходів і світлодіодних індикаторів. Доступ до інформації на дисплеї зручний і швидкий за допомогою убудованих кнопок і різноманітних меню. Індикація на дисплеї легко помітна - мається підсвічування.

У пристрої використовується автоматична корекція ходу годин (цифрове  настроювання ходу), що підвищує точність прив'язки реєстрації до поточного  часу.

Гнучкість і зручність  керування індикацією і зміною уставок, можливість зміни алгоритмів роботи і їхня оптимізація реалізується програмним забезпеченням.

Конфігурування  МРЗС. МРЗС дозволяє  задавати чи виключати функції МРЗС, ранжирувати дискретні входи, виходи, світлові, індикатори, задавати тривалість команд, задавати коефіцієнт трансформації трансформаторів струму і напруги.

При завданні параметрів функцій захисту й автоматики МРЗС дозволяє встановлювати: - уставки  спрацьовування;

- витримки часу;

• варіанти МСЗ, варіанти характеристик;
• включати, відключати ступіні;
• включати, відключати окремі види захисту й автоматики.

Інформація про конфігурацію МРЗС зберігається в енергонезалежній пам'яті.

Самодіагностика. МРЗС забезпечує самодіагностику з виявленням несправності з точністю до знімного блоку. Формування керуючих впливів на включення і відключення комутаційних апаратів виробляється тільки після перевірки вірогідності необхідності виконання операції і справності каналів керування. Забезпечується безупинна перевірка справності програмного забезпечення (методом контрольних сум). При включенні МРЗС виробляється контроль справності МРЗС із видачею повідомлення на мінідисплей у випадку несправності.

Реєстрація. МРЗС здійснює реєстрацію подій:

- усіх вхідних дискретних сигналів;

- спрацьовування всіх  захистів;

- спрацьовування функцій  автоматики;

- усіх видаваних дискретних  сигналів.

Реєстрація всіх подій  здійснюється з прив'язкою до поточного  часу. Реєструються останні 50 подій.

МРЗС здійснює реєстрацію аварійних ситуацій із записом миттєвих значень струмів і напруг при аваріях із прив'язкою до поточного часу (зберігається інформація про дев'ять останніх аварій) і з записом дискретних сигналів під час аварії. Існує можливість пуску реєстратора аварій при спрацьовуванні окремих (обраних) функцій захистів і автоматики.

Інформація реєстраторів зберігається в енергонезалежній пам'яті.

Пристрій здійснює контроль ресурсу вимикача по кількості відключень.

Зареєстровані події  можна переглянути на рідиннокристалевому дисплеї. Інформацію про події й аварії можна скопіювати на ПЕОМ, що підключається через інтерфейс RS232.

Таблиця 3.1.Технічні дані  МРЗС-05

Номінальні вхідні сигнали	Вхідний змінний струм фаз, Ін Вхідний змінний струм нульовий послідовності Вхідна перемінна напруга лінійне, Uн Частота перемінного  струму	5 А чи 1 А    0,1 А  100В  50 Гц
Електроживлення	Напруга оперативного постійного струму Напруга перемінного  струму мережі 50 Гц Споживана потужність по колах електроживлення:  - у  черговому режимі - у режимі видачі  команд  Час автономної роботи при  проваллі живильного напруги	від 150 до 250 В  від 150 до 245 В   не більш 10 Вт не більш 15 Вт   не менш 50 мс
Вхідні аналогові кола	Потужність, споживана  по вхідних колах при номінальних значеннях струму і напруги Перевантаження по струму   по напрузі	не більш 0,5 ВА на фазу   3×Ін довгостроково 30×Iн протягом 1 с 1,3×Uн довгостроково
Вхідні дискретні сигнали	Кількість Рівень логічного "нуля" Рівень логічної "одиниці"	8 від 0 до 132 В  від 143 до 250 В
Світлодіодні індикатори	програмувальні (червоні) робота/несправність (зелений)	6 1
Час спрацьовування	Мінімальний час спрацьовування захистів по струму і напрузі  Час повернення після  зниження вимірюваної величини нижче  величини повернення	не більш 0,035 с    не більш 0,04 с
Вихідні дискретні сигнали	Кількість командні програмувальні сигнал несправності  Комутаційна здатність  контактів реле: при замиканні і розмиканні кіл перемінного струму, при замиканні кіл постійного струму,   при розмиканні кіл постійного струму при напрузі до 250 В, припустимий струм	6 1   не менш 250 В, 8 А, 1000 ВА не менш 250 В, 5 А, 1000Вт не менш 30 Вт   8 А тривало
Готовність до роботи	Час готовності МРЗС до роботи після  подачі на нього живлення	не більш 0,3 с
Відхилення параметрів спрацьовування	Відхилення параметрів спрацьовування по струму і напрузі  Похибка відліку часу: при витримці до 5 з, при витримці від 5 до 130 з	не більш 5 %   не більш 0,01 с  не більш 0,05 с
Електрична міцність ізоляції	Кіл струму, включених у різні фази між собою і стосовно корпуса, кіл напруги стосовно корпуса, вхідних кіл живлення стосовно корпусу, інших гальванічно розв'язаних кіл     Вхідні кола струму і напруги стійкі до впливу: імпульсів напруги,   2) високочастотного сигналу з амплітудою при подовжній схемі включення при поперечній схемі включення	2000 В змінного струму  частоти 50 Гц протягом 1 хвилини   1500 В змінного струму  частоти 50 Гц протягом 1 хвилини   5кВ, 1,2/50мкс,  3 позитивних, 3 негативних   2,5 кВ  1 кВ
Максимальний струмовий  захист (МСЗ) із блокуванням по напрузі	МСЗ із незалежної від  струму витримкою часу діапазон уставок 1 ступіні по струму спрацьовування діапазон уставок 2 і 3 ступіней по струму спрацьовування  - діапазон уставок за часом спрацьовування МСЗ із залежної від струму витримкою часу - діапазон уставок  по струму спрацьовування - види характеристик	від 0,2Ін до 30Ін з дискретністю 0,1Ін від 0,1Ін до 8Ін з  дискретністю 0,1Ін від 0 до 32 с з дискретністю 0,01с від 0,1Ін до 8Ін  з дискретністю 0,1Ін нелінійна (положиста і крута) лінійна

 

Технічні  дані МРЗС-05

Ненаправлений захист від  замикань на землю	- кількість ступіней  за часом спрацьовування  - діапазон уставок  по струму спрацьовування (відхилення  не більш ±10 %) - діапазон уставок  за часом спрацьовування - час дії захисту	2   від 0,005 до 0,3 А с дискретністю 0,005 А  від 0 до 32 с з дискретністю 0,0Іс не більш 60 мс
Захист максимальної напруги	- діапазон уставок  по напрузі спрацьовування  - діапазон уставок за часом спрацьовування	від 0,4 до 1,5 Uн з дискретністю 0,1 В  від 0 до 32 с з дискретністю 0,01з
Захист мінімальної  напруги	- діапазон уставок  по напрузі спрацьовування  - діапазон уставок  по струму   - діапазон уставок  за часом спрацьовування	від 0,25 до 1,1 Uн з дискретністю 0,1 В від 0,05 до 1,01н  дискретністю 0,05Iн  від 0 до 32с з дискретністю 0,01с
Автоматичне повторне включення  вимикача (АПВ)	- діапазон уставок  за часом першого циклу  АПВ - діапазон уставок  за часом другого циклу  АПВ діапазон регулювання часу блокування запуску першого циклу АПВ після його закінчення діапазон регулювання блокування запуску АПВ після  закінчення другого циклу АПВ  діапазон часу блокування запуску АПВ після включення  вимикача через  дискретний вхід	від 0 до 32 с з дискретністю 0,01с  від 5 до 75с з  дискретністю 0,01с  від 5 до 80с з  дискретністю 0,01 с    від 0 до 32с з  дискретністю 0,01 с    від 0 до 32 с з  дискретністю 0,01с
Пристрій резервування відмовлення вимикача (УРВВ)	- кількість ступіней  за часом спрацьовування - діапазон уставок  по струму - діапазон уставок  за часом спрацьовування  першої ступіні  - діапазон уставок  за часом спрацьовування  другої ступіні	2 від 0,05 до 1Ін з дискретністю 0,05Ін від 0 до 32 с з дискретністю 0,01с  від 0 до 32 с з дискретністю 0,01с
Автоматичне частотне розвантаження (АЧР)	- діапазон уставок  спрацьовування АЧР і уставок  повернення АЧР  - діапазон уставок  за часом спрацьовування	від 45 до 50 Гц із дискретністю 0,05 Гц від 0,1 до 120 с з дискретністю 0,1с
Прискорення МСЗ при  включенні вимикача	- діапазон уставок  за часом уведення прискорення  - діапазон уставок  прискорення	від 0 до 32с з дискретністю 0,01с  від 0 до 5с з дискретністю 0,01с
Включення/відключення  вимикача	- діапазон уставок  по тривалості команди включення - діапазон уставок  по тривалості команди відключення	від 0,15 до 5с з дискретністю 0,01 с  від 0,15 до 5с з дискретністю 0,01 с
Реєстрація	- кількість подій у  дискретному реєстраторі  - кількість подій у  реєстраторі статистики - тривалість масиву  аварійної ситуації	до 50 50 останніх  100 мс до моменту  аварії + 1 с після аварії
Габаритні розміри		180х225х281

 

Джерело живлення релейного захисту.

Для застосування пристроїв  МРЗС-05 на підстанціях із змінним  оперативним струмом використовується джерело живлення ИП-МРЗС для мікропроцесорних пристроїв релейного захисту.

Джерелами енергії для  ИП-МРЗС є:

- змінна напруга 220В  власних потреб,

- лінійна змінна напруга  100В з вимірювального трансформатора  напруги,

- змінні струми вимірювальних трансформаторів струму двох фаз.

Вихідна напруга ИП-МРЗС - 220 ± 22 В.

Вихідна потужність - 33 Вт при живленні від кіл напруги  або від ланцюгів струму понад 3,5 А для струмових входів "2,5 А" і 7 А для струмових входів "5 А" (18 Вт при живленні від кіл струму від 2,5 до 3,5 А для струмового входу "2,5 А" і від 5 до 7А для струмового входу "5 А").

Діапазон можливих вхідних напруг і струмів, які  забезпечують технічні характеристики ИП-МРЗС:

- напруга власних потреб  від 130 до 260 В,

- напруга з вимірювального трансформатора напруги від 60 до 150 В,

- струм з вимірювального  трансформатора струму від 2,5 або 5,0 до 150 А.

- потужність, споживана  ИП-МРЗС при відборі потужності, не більш 50 ВА.

У  нормальному  режимі   ИП-МРЗС   відбирає потужність від ланцюгів 220 В. У випадку зниження напруги при аварії нижче припустимого - переключається на відбір потужності від вимірювального трансформатора напруги.   Якщо і перша, і друга напруга нижче припустимого - переключається на відбір потужності від вимірювальних трансформаторів струму для живлення від струмів КЗ.

Джерело має світлову індикацію наявності вхідних  і вихідних напруг, світлову і релейну  сигналізацію при відхиленні вихідної напруги нижче 160 В та вище 250 В, релейну  сигналізацію відсутності вхідних напруг  ИП-МРЗС захищений від коротких замикань по виходу.

 

 

 

Рис. 3.1,а - Зовнішний вигляд мікропроцесорного пристрою захисту  серії МРЗС (вид спереду).

 

 

 

 

Рис. 3.1,б - Зовнішний вигляд мікропроцесорного пристрою захисту серії МРЗС (вид ззаду).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3.2 - Спрощена схема підключення МРЗС.