Устройства защиты от дуги УЗД 1.2 — быстродействующая дуговая защита распределительных устройств
Устройства защиты от дуги УЗД 1.2 — специализированные микропроцессорные терминалы, регистрирующие оптическое излучение открытой электрической дуги и формирующие командный сигнал на отключение коммутационного аппарата за время, не превышающее 1 мс. В отличие от токовых защит, УЗД 1.2 не требует выдержки времени на согласование с вышестоящими ступенями, что позволяет минимизировать термическое поражение оборудования и снизить вероятность перехода дугового замыкания в устойчивое трехфазное КЗ.
Принцип действия основан на анализе сигналов от оптоволоконных датчиков или фотоприемников, устанавливаемых в отсеках ячеек КСО, КРУ и КРУЭ. Логическая схема УЗД 1.2 реализует алгоритм «И» по току и свету: отключение производится только при одновременном превышении уставки по току и регистрации оптического излучения. Это исключает ложные срабатывания от посторонних источников света, сварочных работ и импульсных помех. Дополнительно предусмотрен режим работы только по свету с блокировкой по напряжению для ячеек с вакуумными выключателями.
Конструктивные особенности и исполнение
УЗД 1.2 выпускается в унифицированном корпусе для монтажа на DIN-рейку или на панель релейного отсека. Терминал имеет дискретные входы для подключения до 8 оптических датчиков, а также входы тока от трансформаторов тока нулевой последовательности или встроенных датчиков Холла. Выходные реле обеспечивают коммутацию цепей управления выключателем и цепей сигнализации. Предусмотрена светодиодная индикация состояния каждого канала и журнал событий с метками времени.
Исполнение УЗД 1.2 рассчитано на эксплуатацию в условиях повышенной вибрации и электромагнитных помех, характерных для ячеек 6–35 кВ. Диапазон рабочих температур — от –40 до +55 C, степень защиты корпуса — IP40. Питание осуществляется от оперативного тока постоянного или переменного напряжения 110/220 В с гальванической развязкой.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Примечание | Ед. изм. | Условия |
|---|---|---|---|---|
| Время срабатывания | 1 | без учета времени отключения выключателя | мс | по каналу света |
| Число оптических входов | 8 | с индивидуальной настройкой чувствительности | шт | оптоволокно 1–20 м |
| Диапазон уставок по току | 0,2–100 | от номинального тока датчика | А | шаг 0,01 А |
| Напряжение питания | 110/220 | DC или AC | В | допуск –20…+15 % |
| Коммутационная способность реле | 8 | AC1, resistive | А | 250 В AC |
| Потребляемая мощность | 15 | в дежурном режиме | Вт | при 220 В DC |
Области применения
УЗД 1.2 применяется в качестве самостоятельной защиты или дополнения к существующим токовым защитам в следующих типах оборудования:
- ячейки КРУ внутренней и наружной установки напряжением 6–35 кВ с вакуумными и элегазовыми выключателями;
- комплектные трансформаторные подстанции КТП и блочные распределительные пункты БРП;
- шкафы вводных и секционных выключателей главных распределительных щитов собственных нужд электростанций;
- кабельные и воздушные линии в зоне подстанций с возможностью дугового перекрытия на шинных мостах;
- ячейки КРУЭ с элегазовой изоляцией для контроля дуговых замыканий в газовых полостях.
Установка УЗД 1.2 целесообразна на объектах с высокими требованиями к живучести распределительной сети: на атомных и тепловых электростанциях, на тяговых подстанциях железных дорог, на нефтеперекачивающих станциях и в системах электроснабжения промышленных предприятий с непрерывным технологическим циклом. Быстродействие защиты позволяет сохранить работоспособность смежных присоединений и предотвратить развитие аварии с выгоранием токоведущих частей и повреждением изоляции соседних ячеек.
Особенности настройки и эксплуатации
Программируемые логические схемы УЗД 1.2 позволяют гибко конфигурировать алгоритм работы под конкретную схему РУ. Для каждой зоны защиты задается индивидуальная комбинация оптических датчиков и токовых входов. Предусмотрена функция блокировки отключения при неисправности цепей управления выключателем, а также автоматический контроль целостности оптоволоконных линий. Диагностика терминала выполняется без снятия оперативного тока через сервисный порт.
При проектировании дуговой защиты на базе УЗД 1.2 необходимо учитывать время отключения применяемого выключателя: суммарное время ликвидации дугового замыкания складывается из времени срабатывания терминала (не более 1 мс) и собственного времени отключения выключателя (для вакуумных аппаратов — 15–25 мс). Такой показатель недостижим для традиционных токовых защит с выдержками времени 0,3–0,5 с, что делает УЗД 1.2 предпочтительным решением для защиты шин и вводных ячеек.
Вопросы и ответы
Чем УЗД 1.2 отличается от обычной токовой защиты?
УЗД 1.2 регистрирует оптическое излучение дуги и срабатывает за время до 1 мс без выдержки времени на согласование с вышестоящими защитами. Токовая защита требует селективных выдержек 0,3–0,5 с, за которые дуга успевает вызвать значительные термические повреждения оборудования.
Какие датчики подключаются к УЗД 1.2?
К терминалу подключаются оптоволоконные датчики с длиной линии от 1 до 20 м, устанавливаемые в отсеках ячеек КРУ, а также дискретные фотоприемники для контроля зон с ограниченным доступом. Каждый вход имеет индивидуальную настройку чувствительности.
Возможны ли ложные срабатывания от постороннего света?
Ложные срабатывания исключены за счет алгоритма «И»: отключение происходит только при одновременном наличии тока КЗ и оптического сигнала. Режим работы только по свету применяется при наличии блокировки по напряжению.
Для каких напряжений предназначен УЗД 1.2?
УЗД 1.2 применяется в распределительных устройствах напряжением 6–35 кВ, включая ячейки КРУ, КСО, КТП и КРУЭ. Терминал может использоваться и на стороне 0,4 кВ при установке соответствующих токовых датчиков.
