Микропроцессорная защита Siprotec: терминалы релейной защиты и автоматики Siemens
Микропроцессорная защита Siprotec — семейство устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) производства Siemens, построенных на цифровой платформе с обработкой мгновенных значений токов и напряжений. Терминалы выполняют функции защиты, измерения, управления выключателем, осциллографирования и регистрации аварийных событий в одном корпусе. Линейка охватывает присоединения от 6 до 750 кВ: генераторы, трансформаторы, воздушные и кабельные линии, сборные шины, двигатели и компенсаторы.
Поколения и конструктивное исполнение
Платформа развивалась от серии Siprotec 4 (7SJ, 7UT, 7SA, 7SD, 7SS, 7UM, 7SK) к Siprotec 5 (7SJ8x, 7UT8x, 7SA8x, 7SS8x, 7UM8x, 7SK8x) и далее к цифровым терминалам Siprotec 5 с поддержкой IEC 61850 Edition 2. Аппаратная часть строится по модульному принципу: блок питания, модули аналоговых входов, дискретных входов/выходов, коммуникационные интерфейсы, модули расширения. Монтаж — встраиваемый в панель или на DIN-рейку через адаптер, степень защиты лицевой панели IP54 при установке в шкафу.
- Siprotec 4 — 7SJ6x (защита фидеров), 7UT6x (дифференциальная защита трансформаторов), 7SA6x (дистанционная защита линий), 7UM6x (защита генераторов)
- Siprotec 5 — 7SJ85/7SJ86, 7UT85/7UT86, 7SA87, 7SS85 (защита шин), 7SK85 (защита двигателей)
- Исполнения по климату — стандартное и расширенный диапазон –40…+70 C для ОРУ и неотапливаемых помещений
- Интерфейсы — Ethernet RJ45 и оптические LC, RS485, USB для локального подключения, порт для синхронизации времени IRIG-B или PTP
Функции защиты и автоматики
Терминалы Siprotec реализуют дифференциальные, дистанционные, направленные и токовые защиты с селективностью по зонам. Дифференциальная защита трансформатора 7UT8x использует торможение по второй и пятой гармоникам для отстройки от броска тока намагничивания. Дистанционная защита 7SA87 работает с полигональными и круговыми характеристиками срабатывания, поддерживает телеускорение и передачу дискретных сигналов по каналу связи. Функция АПВ, АВР, АЧР и логической селективности конфигурируется через DIGSI 5 без изменения аппаратной части.
Измерения включают действующие значения токов и напряжений, активную и реактивную мощность, коэффициент мощности, частоту, а также вычисление места повреждения по параметрам линии. Осциллограф записывает аварийные процессы с частотой дискретизации до 4 кГц на канал, число записей ограничено объёмом энергонезависимой памяти.
Технические параметры
| Параметр | 7SJ85 | 7UT85 | 7SA87 | 7SS85 |
|---|---|---|---|---|
| Номинальный ток | 1 А / 5 А | 1 А / 5 А | 1 А / 5 А | 1 А / 5 А |
| Число аналоговых входов | до 12 | до 24 | до 12 | до 24 |
| Дискретные входы/выходы | до 32 / 24 | до 32 / 24 | до 32 / 24 | до 48 / 32 |
| Время срабатывания ДЗ | — | 20–35 мс | — | 10–20 мс |
| Протоколы | IEC 61850, МЭК 60870-5-103, Modbus | IEC 61850, МЭК 60870-5-103 | IEC 61850, DNP3 | IEC 61850 Ed.2 |
| Питание | 24–250 В DC | 24–250 В DC | 24–250 В DC | 24–250 В DC |
Области применения
- Распределительные устройства 6–35 кВ промышленных предприятий и городских сетей — защита фидеров и вводов
- Подстанции 110–750 кВ — дистанционная и дифференциальная защита линий, защита шин
- Блочные трансформаторы ТЭЦ и ГЭС — дифференциальная защита с торможением
- Синхронные и асинхронные двигатели 6–10 кВ — защита от перегрузки, замыкания на землю, потери возбуждения
- Генераторы мощностью от 1 МВт — защита статора и ротора, контроль синхронизма
- Системы телемеханики и АСУ ТП — интеграция по IEC 61850 в SCADA
Конфигурирование и ввод в эксплуатацию
Настройка выполняется в среде DIGSI 5 с библиотекой типовых логических схем. Поддерживается параметрирование уставок, тестирование через встроенную функцию имитации, проверка дискретных входов и выходных реле. Обновление прошивки — через USB или Ethernet без демонтажа терминала. Диагностика ведётся по журналу событий с метками времени, синхронизируемыми по NTP или PTP.
Вопросы и ответы
Чем Siprotec 5 отличается от Siprotec 4?
Siprotec 5 использует единую аппаратную платформу с модульными коммуникационными интерфейсами, поддерживает IEC 61850 Edition 2, PTP-синхронизацию и конфигурирование в DIGSI 5. Siprotec 4 имеет фиксированный набор интерфейсов и настраивается в DIGSI 4.
Какие терминалы применяются для дифференциальной защиты трансформатора?
Для двух- и трёхобмоточных трансформаторов применяются 7UT6x и 7UT8x. Они обеспечивают торможение по гармоникам, защиту от витковых замыканий и контроль небаланса.
Поддерживается ли интеграция в АСУ ТП по IEC 61850?
Да. Терминалы Siprotec 5 поддерживают IEC 61850 Edition 2 с передачей GOOSE-сообщений и SV-потоков, что позволяет реализовать горизонтальные связи между устройствами без медных кабелей.
Какой диапазон рабочих температур у терминалов Siprotec?
Стандартное исполнение рассчитано на –25…+55 C, специальные версии для ОРУ — на –40…+70 C при установке в шкафу с подогревом или без него.
