Микропроцессорная защита в Минске

Микропроцессорная защита для распределительных сетей и промышленного оборудования

Микропроцессорная защита представляет собой класс устройств релейной защиты и автоматики (РЗА), построенных на цифровых вычислительных платформах. В отличие от электромеханических и статических аналогов, такие терминалы выполняют одновременный анализ нескольких электрических величин токов, напряжений, частоты, сопротивления с дискретностью измерений до 1 мс. Это позволяет реализовать многоступенчатые алгоритмы защит с независимыми выдержками времени и фиксацией осциллограмм аварийных процессов.

Цифровая обработка сигналов обеспечивает точность измерения параметров сети в диапазоне от 0,5 до 5 % от уставки, что критично для селективного отключения повреждённых участков в сетях 635 кВ. Встроенные логические схемы позволяют настраивать до 32 программируемых функций защиты на один терминал, включая дистанционную, дифференциальную и частотную защиты.

Функциональные возможности терминалов РЗА

Современные микропроцессорные устройства объединяют функции защиты, измерения, управления и регистрации событий. Основные реализуемые алгоритмы:

• трёхступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ) с пуском по напряжению и блокировкой при качаниях;
• токовая отсечка без выдержки времени и с комбинированным пуском по напряжению;
• защита от замыканий на землю с контролем тока нулевой последовательности и высших гармоник;
• дистанционная защита с характеристиками срабатывания в диапазоне от 0,1 до 20 Ом;
• автоматическое повторное включение (АПВ) с числом циклов от 1 до 4 и выдержками от 0,3 до 300 с;
• дуговая защита с временем срабатывания не более 7 мс при использовании оптоволоконных датчиков.

Дискретные входы и выходы терминалов рассчитаны на коммутацию цепей постоянного оперативного тока напряжением от 24 до 220 В. Релейные выходы выдерживают коммутацию цепей с током до 8 А при активной нагрузке и до 4 А при индуктивной.

Конструктивное исполнение и условия эксплуатации

Корпуса микропроцессорных защит выпускаются в исполнениях для щитового монтажа (врезные) и для монтажа на DIN-рейку. Степень защиты лицевой панели от IP40 до IP54, клеммных соединений от IP20 до IP30. Рабочий диапазон температур окружающей среды составляет от 40 до +55 C, что позволяет устанавливать терминалы в неотапливаемых распределительных пунктах и шкафах КРУ наружной установки.

Электромагнитная совместимость устройств соответствует требованиям ГОСТ IEC 61000-4-2 IEC 61000-4-6: терминалы сохраняют работоспособность при воздействии электростатических разрядов до 8 кВ, импульсных помех амплитудой до 4 кВ и радиочастотного излучения напряжённостью до 10 В/м.

Интерфейсы связи и интеграция в АСУ ТП

Для передачи данных в автоматизированные системы управления технологическими процессами терминалы оснащаются интерфейсами RS-485, Ethernet 100BASE-TX и оптоволоконными портами. Поддерживаются протоколы обмена:

• Modbus RTU и Modbus TCP для интеграции с контроллерами нижнего уровня;
• IEC 60870-5-104 для взаимодействия с диспетчерскими пунктами;
• IEC 61850 (MMS, GOOSE) для построения цифровых подстанций;
• PROFINET и EtherNet/IP для промышленных сетей автоматизации.

Встроенный журнал событий хранит от 256 до 2048 записей с метками времени разрешением 1 мс. Регистратор аварийных процессов записывает до 64 осциллограмм с длительностью предшествующего и послеаварийного участков, настраиваемой в диапазоне от 0,1 до 5 с.

Параметры выбора микропроцессорной защиты

Области применения цифровых терминалов защиты

Микропроцессорные защиты применяются на объектах энергетики и в промышленности:

• распределительные подстанции 635 кВ энергоснабжающих организаций;
• главные понизительные подстанции (ГПП) и распределительные пункты (РП) промышленных предприятий;
• комплектные распределительные устройства (КРУ, КСО) внутренней и наружной установки;
• трансформаторные подстанции 10/0,4 кВ с двумя вводами и секционным выключателем;
• электродвигатели напряжением 610 кВ насосных станций, компрессорных установок и вентиляционных систем;
• кабельные и воздушные линии электропередачи в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью.

Для синхронных и асинхронных электродвигателей предусмотрены специализированные алгоритмы защиты от перегрузки с тепловой моделью, от потери питания, от несимметрии фаз и от затянутого пуска. Для трансформаторов дифференциальная защита с торможением от бросков тока намагничивания и газовая защита с контролем состояния контактов реле.

Вопросы и ответы (FAQ)