Микропроцессорные устройства релейной защиты DRP-100-ЭЭ производства АО ЭЗОИС-ЭлектроЩит

Развитие микропроцессорной техники позволило создать и использовать приборы на базе процессоров в качестве альтернативы электромеханическим устройствам. Их основная функция, как и в электромеханических реле, дать сигнал об отключении при перегрузке сети.

Используя два входных параметра, величину тока и величину напряжения, микропроцессорные релейные устройства, запоминают ряд дополнительных параметров:

• причину отключения;
• время, дату;
• величину тока;
• длительность аварийной ситуации и ряд других параметров.

Цифровые микропроцессорные устройства имеют ряд преимуществ:

• отличаются надежностью в работе и быстродействием;
• имеют высокую чувствительность;
• являются многофункциональными, могут служить заменой аналоговых измерительных приборов.

Микропроцессорные устройства релейной защиты — один из видов продукции компании «ЭЗОИС-Электрощит». Это собственная торговая марка оборудования Линейка включает несколько моделей защиты сетей в диапазоне 6-10-20-35кВ.

Для традиционных и цифровых подстанций

Микропроцессорные блоки РЗА серии БЭМП РУ предназначены для выполнения всех необходимых функций релейной защиты и автоматики, управления, сигнализации различных присоединений комплектных распределительных устройств напряжением 6. 35 кВ.

Устройства БЭМП РУ предназначены для установки в релейных отсеках КСО, КРУ, КРУН, а также на панелях, в шкафах управления, расположенных в релейных залах и пультах управления.

БЭМП РУ применяется в качестве основного устройства РЗА присоединений комплектных распределительных устройств (КРУ) электрических станций и распределительных подстанций сетевых и промышленных предприятий, а также предприятий нефтяного и газового комплекса.

Функции

• Релейная защита;
• Противоаварийная автоматика;
• Электроавтоматика;
• Управление выключателем;
• Контроль положения и исправности цепей управления выключателя;
• Измерение электрических параметров;
• Сигнализация

• измерения действующих значений токов и напряжений;
• осциллографирование с записью в энергонезависимую память;
• автоматическая регистрация параметров аварийных событий;
• расчет ресурса выключателя;-определение места повреждения;
• связь с АСУ или ПК по последовательному каналу.

Особенности

Применение современной микропроцессорной и микроэлектронной элементной базы, а также максимальная оптимизация программно-аппаратной части позволила обеспечить:

• низкую стоимость устройства;
• весь ряд основных функций РЗА и управления, требуемых ПУЭ и ПТЭ;
• дополнительные функции, обеспечивающих удобное обслуживание, регистрацию и последующий анализ аварийных процессов;
• высокая точность и стабильность характеристик;
• непрерывная самодиагностика аппаратного и программного обеспечения устройства, обеспечивающая высокую надежность и готовность;
• применяемость в зависимости от задач на объектах от 0,4 до 750 кВ.

Надежность устройства

Устройства соответствуют требованиям по надежности в соответствии с ГОСТ 4.148 и ГОСТ 27.003.

Полный средний срок службы устройства составляет не менее 25 лет.

Средняя наработка на отказ не менее 125 000 ч.

Условия эксплуатации

Устройства предназначены для эксплуатации при следующих значениях климатических факторов:

1. температура окружающего воздуха:

2. верхнее рабочее значение относительной влажности:

3. атмосфера при эксплуатации типа II по ГОСТ 15150;

4. окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих изоляцию и металлы;

5. место установки устройств должно быть защищено от попадания брызг воды, масел, эмульсий, а также от прямого воздействия солнечной радиации;

6. высота над уровнем моря не более 2000 м со снижением электрической прочности воздушных промежутков при превышении этой высоты согласно ГОСТ 15150;

7. рабочее положение устройств в пространстве – вертикальное с отклонением до 5° устройства допускают вибрационные нагрузки с максимальным ускорением до 1g в диапазоне частот от 16 до 100 Гц и до 3g в диапазоне частот от 0,5 до 15 Гц;

8. устройства выдерживают многократные ударные нагрузки продолжительностью от 2 до 20 мс с максимальным ускорением 3g.

Преимущества

• гарантированная работа в сложных условиях эксплуатации (-40.+55 °С; IP54 по лицевой панели);
• повышенная помехозащищенность при неблагоприятной электромагнитной обстановке;
• оптимальное количество дискретных входов и выходов;
• универсальное питание устройства (переменное, постоянное, выпрямленное переменное);
• сохранение полной работоспособности при длительных перерывах питания без перезапуска устройства;
• время готовности устройства 0,2 с;
• бесплатное программное обеспечение для настройки БЭМП РУ и полноценного анализа журналов аварий и осциллограмм, сохраненной информации;
• наличие порта связи USB для связи с ПК и изолированного RS-485 для связи с АСУ;
• «горячие» клавиши оперативного ввода/вывода функций (заменители накладок, ключей управления);
• 4-хстрочный ЖК индикатор;
• удобство монтажа, универсальное крепление по виду установки блока (навесное/утопленное);
• минимальные габариты (глубина установки устройства не более 10 см);
• инжиниринг, техническое сопровождение при наладке и эксплуатации, обучение персонала;
• возможность программирования блока под схемы Заказчика.

Список типоисполнений

Конструктивные особенности

Конструктивно устройства серии БЭМП РУ выполнены в виде набора унифицированных плат и блоков, что позволяет обеспечить оптимальную аппаратно-функциональную компоновку.

На лицевой панели устройства размещены:

• 15 светодиодов для сигнализации пуска или срабатывания функций защит, автоматики, управления;
• 2 светодиода: наличие оперативного питания (Uпит) и неисправное состояние устройства (Неисправность);
• 4 светодиода, информирующие о поврежденных фазах, или ЖК индикатор (20х4) с клавишами управления;
• 4 функциональные клавиши управления функциями РЗА и светодиоды, информирующие о включенном состоянии клавиш;
• 4 клавиши управления выключателем и выбора режимов управления (МУ — Местное управление; АСУ — Разрешение АСУ);
• клавиша сброса сигнализации;
• USB-порт для связи с ПК.

В единой конструкции одновременно предусмотрены различные способы установки устройства БЭМП РУ как в отверстие в дверце шкафа (аналог заднего способа присоединения проводников), так и на стенку ячейки внутри или снаружи шкафа (аналог переднего способа присоединения проводников).

Сервисное программное обеспечение — BempExplorer

Программное обеспечение BempExplorer специально разработано для наладчиков устройств БЭМП РУ, предоставляя простую и эффективную работу с устройством.

BempExplorer используется как средство эффективного доступа к параметрам устройств БЭМП: получения и задания уставок терминалов защиты, получение информации о текущих величинах и данных аварийных процессов.

BempExplorer предоставляет пользователю следующие преимущества:

• простой, удобный и наглядный интерфейс пользо-вателя;
• работа с параметрами терминалов в оперативном режиме (on-line) и с файлами параметров терминалов в автономном режиме (off-line);
• параметрирование и выгрузка осциллограмм для всех типов БЭМП;
• расширяемость системы;
• поддержка протокола ModBus ASCII, RTU, ModBusTCP;
• локальное применение через передний и задний порт.

Функции BempExplorer в on-line режиме:

• установка и синхронизация времени;
• управление выключателем, квитирование положения выключателя, сброс сигнализации (возможна также и широковещательная посылка команд);
• индикация светодиодов устройства БЭМП;
• просмотр измеренных, зарегистрированных и вычис-ленных значений токов, напряжений, фазовых углов, частоты;
• просмотр и задание уставок и параметров оборудова-ния;
• автоматическое чтение и просмотр журналов (собы-тий, аварий и осциллограмм);
• считывание и автоматическое конвертирование ос-циллограмм в формат ComTrade;
• конфигурирование матрицы связей устройства БЭМП;
• все функции, предоставляемые в режиме off-line.

Функции BempExplorer в off-line режиме:

• просмотр, задание, загрузка из файла и сохранение в файл параметров уставок, оборудования, матрицы связей;
• конвертирование текущей страницы в документы Word, Excel или html-страницу, копирование в буфер обмена в виде текста;
• просмотр значений параметров в относительных, пер-вичных, вторичных единицах измерения.

BempExplorer поддерживает все типы блоков РЗА серии БЭМП, поставляется в комплекте с БЭМП бесплатно. Для установки BempExplorer предъявляются следующие требования к операционной системе и конфигурации персонального компьютера:

• операционная система – Windows XP, Windows 7, Windows 8;
• файловая система – NTFS, FAT32;
• процессор – Pentium 166 MHz и выше;
• объём ОЗУ – не менее 512 Мб;
• дисплей – не хуже SVGA, 800х600, 256 цветов;
• свободное место на жестком диске – 100 Мб.

Достоинства

• Полный набор функций релейной защиты всех типов первичного оборудования ПС 110/35-(10)6 кВ и автоматики управления коммутационными аппаратами, в т.ч. цифровых ПС (поддержка МЭК 61850; Сертифицировано KEMA™).
• Максимальная насыщенность в одном устройстве.

• Практически полная совместимость со всей серией ТОР 200 (2006-2016 года выпуска).
• Малая монтажная глубина 160 мм (актуально для новых ячеек).

• Свободно конфигурируемая логика для адаптации под особенности проекта и создания нетиповых исполнений.
• Свободное назначение дискретных входов/выходов, светодиодов и кнопок.
• Питание устройства от USB-порта (параметрирование, считывание данных).

• Средняя наработка на отказ – не менее 125 000ч.
• Среднее время восстановления работоспособного состояния – не более 0,5 ч.
• Полный средний срок службы – 25 лет.
• Гарантия на устройство – 10 лет.

Область применения

Устройство может применяться в качестве основного или резервного устройства РЗА присоединений комплектных распределительных устройств (КРУ), на панелях и в шкафах релейных залов и щитах управления электростанций и подстанций сетевых и промышленных предприятий.

Модификации

Устройства РЗЛ-01 могут поставляться как отдельно, так и в составе комплекта релейной защиты и автоматики серии КРЗА c поворотной панелью, а также готового шкафа защиты, автоматики, сигнализации, регистрации серии РЗШТ.

Кроме типового исполнения РЗЛ-01.03 наше предприятие предлагает два специальных исполнений:

• РЗЛ-01.03-Д2 – устройство защиты, автоматики сигнализации вводного выключателя 35-6 кВ;
• РЗЛ-01.03-Д3 – устройство защиты, автоматики сигнализации секционного выключателя 35-6 кВ.

рис. 1 — Схема подключения внешних цепей с двумя измерительными ТТ к устройству РЗЛ-01.03 с цепями шунтирования/дешунтирования

Конструкция

РЗЛ-01.03-Д2 и РЗЛ-01.03-Д3 – относительно типовых исполнений имеют изменение аппаратной части двухи трех дискретных входов (ДВ) соответственно (ВХОДЫ D5, D6 в устройствеРЗЛ-01.03-Д2 и ВХОДЫ D4, D5, D6 в устройстве РЗЛ-01.03-Д3).

Дискретныйвход D4 запитан от внутреннего источника устройства, для реализациифункции УРОВ работоспособной при провалах напряжения питания отноминального до нуля вольт не более 2с.

Дискретные входы D5, D6 запитаны от внутреннего источника устройства, для реализации ЛЗШработоспособной при провалах напряжения питания от номинального до нулявольт не более 2с.

Входы D5, D6 имеют опасное постоянноенапряжение на выводах и имеют гальваническую связь с питающей сетью. Поотношению к цифровой части – имеется опторазвязка. Управление входами D5, D6 необходимо производить «сухим», изолированным от других частейсхемы, контактом, рассчитанным на коммутацию постоянных напряжений до +400В и тока до 10 мА.

ТСН подстанции защищены МТ БМРЗ-ТСН

-защиту минимального напряжения;

-логическую защиту шин.

Все БМРЗ осуществляют осциллографирование аварийных режимов и моментов запуска защит. Считывание осциллограмм возможно через порт RS232 с помощью портативного компьютера илипосредством шины RS485 со щита управления подстанцией. Последний оборудован контроллером подстанции (микроРС) с сенсорным дисплеем и модемом для подключения к линия ТУ/ТС систем телемеханики «ЛИСНА» или АСТМУ.

Кроме того, распредустройство 27,5 кВ оборудовано защитой от замыканий внутри ЗРУ, воздействующей на все присоединения стороны тягового напряжения.

Применение МТ БМРЗ в качестве защит присоединений тяговых подстанций переменного тока привело к необходимости усовершенствовать методику расчета уставок некоторых присоединений. Вчастности, приходится учитывать, что при повреждениях на линиях ДПР осуществляется запуск дистанционных защит вводов тягового напряжения.

Первый год эксплуатации устройств подтвердили преимущества использования МТ, а именно:

-более высокое быстродействие защит, обеспечившее возможность снижения временной ступени до 0,3 с, а в некоторых случаях до 0,25 с точность и стабильность значений уставок защит;

-глубокое резервирование защит, в особенности фидеров контактной сети, ранее не имевших реального резерва;

-повышение селективности работы устройств РЗА;

Работа ЛЗШ при КЗ на шинах

Другая цель применения ЛЗШ – это отключение напряжения при возникновении короткого замыкании на шинах. При этом речь идёт о КЗ, происходящем непосредственно на территории распределительного устройства (РУ) или подстанции. Данная ситуация имеет особенность. Замыкание происходит в непосредственной близи от трансформатора. Сопротивление шин до точки КЗ имеет минимальное значение. Ток замыкания будет крайне высоким, вплоть до десятков тысяч ампер. Терминал РЗиА, регистрируя такое большое значение, соберёт цепочку ЛЗШ быстрее, чем, если бы авария сформировалась где-то далеко от подстанции. Если по каким-либо причинам данный каскад защиты не отработает, то питание отключится тем, который стоит выше по цепи. При этом из работы выйдет вся секция. Срабатывание будет неселективным, что является нежелательным.

Несколько фактов о «Россетях»

«Россети» были созданы в 2012 г. на базе «Холдинга МРСК», который был основан 26 октября 2007 г., выделившись из РАО «ЕЭС России».

По собственному утверждению организации, «Россети» сейчас являются одной из крупнейших электросетевых компаний в мире. Территория ее деятельности охватывает 80 регионов России. Она управляет 2,37 млн км линий электропередачи, 517 тыс. подстанций трансформаторной мощностью более 802 тыс. МВА.

В 2019 г. полезный отпуск электроэнергии потребителям составил 763 млрд кВт∙ч. Численность персонала группы — 217,5 тыс. человек.

Имущественный комплекс «Россетей» включает 35 дочерних и зависимых обществ, в том числе 15 межрегиональных, и магистральную сетевую компанию. Контролирующим акционером является государство в лице Федерального агентства по управлению государственным имуществом, владеющее 88,04 % долей в уставном капитале организации.