Назначение
Устройство микропроцессорной защиты Сириус-3-ЛВ-03 предназначено для защиты воздушных и кабельных линий 110-220 кВ в сетях с эффективнозаземленной нейтралью, а также управления, автоматики и сигнализации высоковольтного выключателя с трехфазным управлением (АУВ, АПВ и УРОВ). Содержит набор ступенчатых защит относительной селективности.
Устройство Сириус-3-ЛВ-03 является комбинированным микропроцессорным терминалом релейной защиты и автоматики. Применение в устройстве модульной микропроцессорной архитектуры наряду с современными технологиями поверхностного монтажа обеспечивают высокую надежность, большую вычислительную мощность и быстродействие, а также высокую точность измерения электрических величин и временных интервалов, что дает возможность снизить ступени селективности и повысить чувствительность устройства.
Реализованные в устройстве Сириус-3-ЛВ-03 алгоритмы функций защиты и автоматики, а также схемы подключения устройства разработаны по требованиям к отечественным системам РЗА в сотрудничестве с представителями энергосистем и проектных институтов, что обеспечивает совместимость с аппаратурой, выполненной на различной элементной базе, а также облегчает внедрение новой техники проектировщикам и эксплуатационному персоналу.
Устройство Сириус-3-ЛВ-03 обеспечивает следующие эксплуатационные возможности:
-выполнение функций защит, автоматики и управления, определенных ПУЭ и ПТЭ;
-задание внутренней конфигурации (ввод/вывод защит и автоматики, выбор защитных характеристик и т.д.);
-ввод и хранение уставок защит и автоматики;
-контроль и индикацию положения выключателя, а также контроль исправности его цепей управления;
-индикацию положения выключателя;
- контроль и индикацию неисправностей во вторичных цепях ТН;
- определение вида и расстояния до места повреждения;
- передачу параметров аварии, ввод и изменение уставок по линии связи;
- непрерывный оперативный контроль работоспособности (самодиагностику) в течение всего времени работы;
- блокировку всех выходов при неисправности устройства для исключения ложных срабатываний;
- возможность подключения по цепям тока к ТТ с номинальным вторичным током 1 А и 5 А;
- получение дискретных сигналов управления и блокировок, выдачу команд управления, аварийной и предупредительной сигнализации;
- гальваническую развязку всех входов и выходов, включая питание, для обеспечения высокой помехозащищенности;
- высокое сопротивление и прочность изоляции входов и выходов относительно корпуса и между собой для повышения устойчивости устройства к перенапряжениям, возникающим во вторичных цепях присоединения.
Функции защиты, выполняемые устройством Сириус-3-ЛВ-03:
- Четырехступенчатая дистанционная защита от междуфазных КЗ с независимой выдержкой времени (ДЗ-1 ФФ, ДЗ-2, ДЗ-3 и ДЗ-4). Измерительные органы (ИО) сопротивления ступеней ДЗ в комплексной плоскости имеют полигональные характеристики срабатывания. Характеристики третьей и четвертой ступеней имеют регулируемый вырез для отстройки от срабатывания в нагрузочном режиме. Четвертая ступень ДЗ может действовать в прямом или обратном направлении. Контролируются сопротивления трех петель междуфазных КЗ (АВ, ВС и СА). Предусматривается пуск ступеней ДЗ от блокировки при качаниях (БК). При КЗ БК вводит в действие защиту на время, достаточное для срабатывания, и, если срабатывание защиты не произошло, блокирует ее. ПО БК реагируют на величины приращений токов прямой и обратной последовательности. Для предотвращения ложного действия ступеней ДЗ предусмотрена блокировка при неисправностях в цепях переменного напряжения (БНН).
- Одноступенчатая дистанционная защита от КЗ на землю с независимой выдержкой времени (ДЗ-1 ФЗ). ИО сопротивления ступени в комплексной плоскости имеет полигональную характеристику срабатывания. Контролируются сопротивления трех петель КЗ на землю (А0, В0 и С0). Пуск ступени производится только при появлении в защищаемой линии тока нулевой последовательности. Это обеспечивает срабатывание только при КЗ на землю и предотвращает ложное срабатывание при появлении качаний на защищаемой линии. Предусматривается контроль ступени от БНН.
-Четырехступенчатая направленная защита нулевой последовательности от КЗ на землю с независимой выдержкой времени (ТЗНП-1, ТЗНП-2, ТЗНП-3 и ТЗНП-4). Для обеспечения направленности действия ступеней ТЗНП реализованы два ОНМ нулевой последовательности: разрешающий и блокирующий. Предусмотрена блокировка по содержанию второй гармоники в токе нулевой последовательности для защиты от ложных срабатываний при броске тока намагничивания (БНТ) силового трансформатора. Для направленных ступеней ТЗНП предусмотрена возможность автоматического перевода в ненаправленный режим, либо вывод из действия данных ступеней при выявлении неисправностей в цепях переменного напряжения (срабатывание БНН)
-Поперечное ускорение ступени ТЗНП от защиты параллельной линии.
-Ненаправленная токовая отсечка с контролем тока трех фаз и независимой выдержкой времени (ТО). Предусматриваются различные режимы работы ТО: аварийная ступень (вводится в действие при неисправностях в цепях напряжения), ускоряющая ступень (вводится на заданное время после включения выключателя), постоянное действие (в нормальном режиме работы).
- Двухступенчатая ненаправленная максимальная токовая защита с контролем тока трех фаз и независимой выдержкой времени (МТЗ-1 и МТЗ-2). Предусматривается действие МТЗ в качестве аварийных ступеней, которые вводятся при неисправностях в цепях напряжения.
- Защита от обрыва фаз (ЗОФ) или перекоса нагрузки по току обратной последовательности с независимой выдержкой времени с действием на сигнал или на отключение.
- Автоматический ввод ускорения одной из ступеней ДЗ и ТЗНП при любом включении выключателя.
- Оперативное ускорение одной из ступеней ДЗ и ТЗНП при наличии сигналов на соответствующих дискретных входах.
- Трехступенчатая защита от перегрузки линии по току трех фаз с независимой выдержкой времени. Предусматривается действие первой ступени защиты на сигнал, второй и третей ступеней - на отключение линии или каждой из ступеней на отдельное выходное реле.
- Защита от повышения напряжения (ЗПН) с действием на реле отключения выключателя или на отдельное реле.
- Защита от появления в первичной сети напряжения нулевой последовательности с действием на отключение линии или на отдельное реле.
Функции автоматики, выполняемые устройством Сириус-3-ЛВ-03:
- Автоматика управления выключателем (АУВ) с трехфазным или пофазным приводом, с двумя электромагнитами отключения. В состав АУВ входят следующие функции:
- операции отключения и включения выключателя по внешним командам. Защита от многократного включения выключателя;
- контроль целостности цепей электромагнитов управления (ЭМУ);
- контроль состояния выключателя по ряду входных дискретных сигналов;
- защита электромагнитов управления от длительного протекания тока с действием на отдельные выходные реле;
- защита от непереключения фаз (ЗНФ) и неполнофазного режима (ЗНФР) с действием на реле отключения выключателя и на пуск УРОВ соответственно. Защита применяется при использовании выключателя с пофазным приводом;
- двухступенчатая защита от снижения давления элегаза (воздуха) в выключателе. Срабатывает при появлении на соответствующих дискретных входах сигнала о снижении давления. Действует на сигнал и на ускоренное срабатывание схемы УРОВ при попытке отключения от одной из защит.
-Трехфазное автоматическое повторное включение выключателя (одно- или двукратное АПВ от цепей несоответствия с возможностью контроля наличия или отсутствия напряжения на линии, наличия или отсутствия напряжения на шинах, с контролем синхронизма).
- Логика устройства резервирования отказов выключателя (УРОВ). Функция УРОВ выполнена на основе индивидуального принципа, что подразумевает наличие независимой логики УРОВ на каждом присоединении. В случае необходимости, имеется возможность использования в централизованной схеме УРОВ.
Возможны следующие варианты работы схемы УРОВ:
- с автоматической проверкой исправности выключателя (с контролем по току и предварительной выработкой команды отключения резервируемого выключателя);
- с дублированным пуском от защит с использованием реле положения «Включено» выключателя (с контролем по току и контролем посылки отключающего импульса на отключение выключателя от защит).
- Блокировка при неисправностях в цепях напряжения (БНН), основанная на сравнении напряжений двух вторичных обмоток ТН, собранных по схеме «звезда» и «разомкнутый треугольник». Блокировка действует на логику работы защит и на сигнализацию.
- Контроль исправности цепей линейного трансформатора напряжения (или шкафа отбора напряжения (ШОН)).
- Четыре дискретных отключающих входа («Внешнее отключение 1 (2,3,4)»), предназначенные для подключения внешних защит. Реализован контроль входов по току, пуск схемы УРОВ от данных сигналов, выработка сигнала блокировки АПВ.
Дополнительные сервисные функции Сириус-3-ЛВ-03:
- Определение вида и расстояния до места повреждения (ОМП) методом одностороннего замера на основе дистанционного принципа с компенсацией влияния переходного сопротивления и контролем тока нулевой последовательности параллельной линии. Фиксация параметров для двустороннего уточняющего расчета.
- Аварийный осциллограф аналоговых и дискретных сигналов с возможностью гибкой настройки условий пуска, длины и количества осциллограмм.
- Регистратор событий.
- Технический учет активной и реактивной электроэнергии.
- Регистрация и отображение большинства электрических параметров системы.
- Возможность встраивания устройства в систему единого точного времени подстанции или станции. Для этого может использоваться один из каналов связи с интерфейсом RS485, либо специализированный дискретный вход, предназначенный для подачи на него синхроимпульса от системы единого времени. Все внутренние регистрируемые события устройства сопровождаются меткой времени с точностью до 1 мс.
- Восемь наборов уставок с возможностью выбора текущего с помощью дискретных входов.
- Большое число программируемых реле с возможностью подключения к одной из выбранных точек функциональной схемы.
- Программируемые светодиоды на лицевой панели с возможностью подключения к одной из выбранных точек функциональной схемы, задания цвета и режима работы.
- Возможность работы реле сигнализации «Сигнал» в непрерывном или импульсном режиме работы.
- Наличие трех независимых интерфейсов связи для встраивания в АСУ ТП (интерфейс USB – на лицевой панели, два интерфейса RS485 – на задней панели устройства).
- Устройство производит измерение электрических параметров входных аналоговых сигналов фазных токов и напряжений IА, IВ, IС, UА, UВ, UС, напряжений с обмотки ТН, собранной по схеме «разомкнутого треугольника» UНИ, UИК, напряжения на линии UВЛ и тока нулевой последовательности параллельной линии 3I0 ПАРАЛ.ВЛ.
Технические характеристики
Входные аналоговые сигналы: | |
число измеряемых каналов тока (IA, IB, IC, 3I0) | 4 |
номинальный ток измерительных каналов, А | 5 (1) |
максимальный контролируемый диапазон токов, А | 0,2 – 200 (0,04 – 40) |
рабочий диапазон токов, А | 1,0 – 200 (0,2 – 40) |
основная относительная погрешность измерения входных токов, % | +3 |
термическая стойкость токовых цепей, А, не менее: | |
Длительно | 15 (3) |
Кратковременно (2 с) | 200 (40) |
частота переменного тока, Гц | 50 +0,5 |
потребляемая мощность входных цепей для фазных токов в номинальном режиме I = 5 А (I = 1 А), В А, не более: | 0,5 |
число измеряемых каналов напряжения | 6 |
номинальное напряжение (UА, UВ, UС, UНИ, UИК), В | 100 |
напряжение на линии (UВЛ) | 100 (30) |
максимальный контролируемый диапазон напряжений, В | 1 – 150 (0,3 – 45) |
рабочий диапазон напряжений, В | 2 – 120 (0,6 – 36) |
основная относительная погрешность измерения напряжений в фазах, % | +3 |
дополнительная погрешность измерения напряжения при изменении частоты входного сигнала на каждый 1 Гц, % | +0,2 |
термическая стойкость цепей напряжения, В, не менее: | |
Длительно | 150 (45) |
кратковременно (2 с) | 200 (60) |
частота переменного напряжения, Гц | 50 0,5 |
потребляемая мощность входных цепей для напряжений в номинальном режиме (U = 100 В (30 В)), В А, не более: | 0,5 |
Входные дискретные сигналы постоянного тока (220/110 В) | |
число входов | 48 |
входной ток, мА, не более | 20 |
напряжение надежного срабатывания, В (исполнение 220 В) | 150–264 |
(исполнение 110 В) | 75–132 |
напряжение надежного несрабатывания, В (исполнение 220 В) | 0–120 |
(исполнение 110 В) | 0–60 |
Длительность сигнала, мс, не менее | 25 |
Выходные дискретные сигналы управления (220 В) | |
количество выходных реле (групп контактов) | 24 (45) |
коммутируемое напряжение переменного или постоянного тока, В, не более | 300 |
коммутируемый постоянный ток замыкания/размыкания при активно-индуктивной нагрузке с постоянной времени L/R = 50 мс, А, не более | 5 / 0,5 |
коммутируемый переменный ток замыкания/размыкания при активно- индуктивной нагрузке с постоянной времени L/R = 50 мс, А, не более | 5 / 5 |