Шкаф автоматики и управления выключателем 35-220 кВ и резервной токовой защиты

Шкаф автоматики и управления выключателем 35-220 кВ и резервной токовой защиты

Назначение для выполнения функций резервной токовой защиты воздушной или кабельной линии 35-220 кВ, а также автоматики управления включателем.
Автоматика управления выключателем формирует сигналы на включение и отключение выключателя по командам, приходящим от защит и устройств телемеханики или ключа дистанционного управления. Устройство может управлять выключателем присоединения, обходным, секционным и шиносоединительным выключателями, с трёхфазным или пофазным управлением.

Преимущества:
  • Ступени дифференциальной защиты:
  • дифференциальная токовая отсечка;
  • чувствительная дифференциальная защита с торможением.
Комплект регулирования напряжения трансформатора:
  • Регулирование напряжения трансформатора (РНТ)- функция автоматически регулирует коэффициент преобразования силового трансформатора, управляя приводом РПН с помощью регулируемого напряжения.
  • Блокировка работы РНТ- регулирование блокируется при превышении температуры масла в баке RPN, снижении уровня масла в баке RPN, обнаружении неисправности электропривода RPN, а также при перегрузке трансформатора.
  • Контроль исправности привода РПН- функция обнаруживает неисправности привода RPN, воздействуя на отключение привода RPN с выводом сигналов: 
  • "RPN не пошел” – если относительно сигнала" Добавить” или” Уменьшить "сигнал" Переключатель."не появился в течение времени, определенного заданным значением.
  • “RPN застрял” – если время допустимой длительности сигнала “Перекл. "превышено “
  • "RPN побежал" - при подаче сигнала ”Перекл.” без предварительной команды "Добавить” или" Вычесть”
Характеристики:

Масса, кг

до 250

Потребляемая мощность, Вт

до 120

Типовой цвет

RAL 7035

Наработка на отказ, ч (с БМРЗ)

125000

Средняя продолжительность технического обслуживания, не более, ч

2

Температура рабочая, °С

от — 25 до +55

Температура транспортировки, °С

от — 45 до +60

Относительная влажность воздуха

до 98%

Сейсмостойкость, балл по MSK-64

9

Степень защиты, не ниже

IP42

Категория размещения по ГОСТ 15150

3

Атмосфера по ГОСТ 15150

II  (промышленная)

Условия хранения по ГОСТ 15150

1(Л)

СМК предприятия

ISO9001

Гарантийный срок эксплуатации, лет

5

Средний срок службы, лет

30


Особенности защиты:
  • Дифференциальная защита трансформатора (ДЗТ) обладает высокой чувствительностью ко внутренним КЗ. Минимальная уставка составляет 30 % от номинального тока трансформатора. Малое время отключения — время срабатывания защиты составляет 30–40 мс. В защите предусмотрена дифференциальная токовая отсечка для мгновенного отключения замыканий с большим током КЗ. Внутренние замыкания с малым током КЗ выявляются дифференциальным органом с торможением, надёжно отстроенным от бросков намагничивающего тока с помощью блокировки по второй гармонике. Подключение токовых цепей ДЗТ к ТТ, соединённым по схеме «звезда», обеспечивается независимо от группы соединения защищаемого трансформатора. Компенсация группы соединения обмоток трансформатора и выравнивание токов плеч в широком диапазоне выполняются программно.
  • Цепи отключения от газовой защиты трансформатора и РПН. Предусмотрены сигнальная и отключающая ступени газовой защиты трансформатора, отключающая ступень газовой защиты РПН. Возможно перевести ступени на сигнал и отключение.
  • Предусмотрен набор резервных токовых защит для защиты трансформатора от длительного протекания токов внешних КЗ.
Состав:
Шкафы напряжением 110 (220) кВ состоят из низковольтных устройств управления, мониторинга и сигнализации, а также встроенных вторичных цепей. На дверях панелей расположена мнемоника, представляющая схему линии электропередачи наружного распределительного устройства 110 (220) кВ для удобства персонала подстанции. Возможно объединение до 4 панелей в один функциональный блок, включающий все необходимые вторичные проводки между панелями, а также механические соединения панелей и т.д.
Базовая версия панелей управления 110 (220) кВ выполнена с использованием интеллектуальных терминалов защиты и управления.

Конструктивные особенности:
  • Шкаф представляет собой цельносварной или сборный каркас из гнутого стального профиля.
  • Шкаф устанавливается на цоколь, в котором предусмотрены нижний и передний люки с возможностью герметичного ввода кабелей.
  • Сверху может выполняться обрамление
  • Аппаратура может размещаться на монтажной панели (стационарной или поворотной) за обзорной дверью шкафа, либо на глухой двери.
  • Возможность изготовления конструкции шкафов как внутреннего, так и наружного исполнения.
Принцип действия
ДЗ выполнен в виде двухканальной дифференциальной токовой защиты с торможением, содержащей чувствительное реле и отсечку. Чувствительное реле DZ имеет характеристику, зависящую от тока, с заданным значением начального рабочего тока. Дифференциальное отключение предназначено для обеспечения надежной работы при высоких токах замыкания в зоне защиты. Для отсоединения DZ от скачков тока намагничивания контролируется уровень второй гармоники в дифференциальном токе. Максимальная токовая защита со всех сторон трансформатора выполнена в трехфазной конструкции и содержит: реле максимального тока, при этом МТЗ HN1 и МТЗ HN2 имеют два каскада; реле временной задержки для воздействия на различные выключатели со всех сторон трансформатора; пусковые органы напряжения, реагирующие на снижение межфазных напряжений и увеличение напряжения обратной последовательности.
Защита от тока нулевой последовательности на стороне ВН использует расчетное значение тока 3 I0, полученное путем суммирования фазных токов стороны ВН.

Конструкция:
Основным элементом шкафа является инновационное, многофункциональное и гибкое микропроцессорное устройство. Дополнительно в шкафу предусмотрена одна группа испытательных блоков, одна группа оперативных переключателей и комплект вторичной коммутации. Вся аппаратура шкафа организована по монтажным единицам.
Конструктивно шкаф представляет собой несущую цельносварную раму из металлического профиля специальной формы с закрепленной на ней оболочкой, выполненной из листовой окрашенной стали. Шкаф обеспечен монтажным основанием – цоколем высотой 100 мм, предусматривает двухстороннее обслуживание и имеет лицевую и заднюю двери. Задняя дверь выполняется из двух симметричных створок и обеспечивает удобный доступ к аппаратуре, размещенной внутри шкафа. Лицевая дверь сплошная с прозрачным окном для контроля индикации микропроцессорного устройства и визуального контроля положений оперативных переключателей и испытательных блоков, расположенных на лицевой стороне шкафа за дверью. На лицевой и обратной сторонах шкафа предусмотрены козырьки высотой 100 мм для оперативных наименований.
Микропроцессорное устройство, оперативные переключатели и испытательные блоки встроены в стандартные наборные лицевые панели на лицевой стороне шкафа методом утопленного монтажа и располагаются на высоте от 700 до 1700 мм от уровня пола. Неиспользуемые отверстия в стандартных лицевых панелях закрыты декоративными заглушками. Аппаратура вторичной коммутации размещена внутри шкафа на монтажных платах и рейках.
Внутренний монтаж шкафа выполнен медным многожильным проводом, уложенным в короба. Сечение провода внутреннего монтажа не менее 2,5 мм2 для токовых цепей и не менее 1,0 мм2 для контрольных цепей и цепей напряжения. Аппаратура шкафа и внутренний монтаж имеют соответствующую маркировку.
В шкафу предусмотрена лампа освещения, коммутируемая концевым выключателем двери. Цепи освещения и розетки, предназначенные для удобства технического обслуживания, питаются переменным напряжением 220 В и защищены автоматическим выключателем. На лицевой стороне шкафа расположена общая лампа сигнализации неисправности и срабатывания защит.
Оболочка шкафа, двери, монтажные платы и открытые проводящие части установленной аппаратуры имеют электрическую связь с рамой шкафа. Рама шкафа присоединяется к контуру заземления объекта для обеспечения электробезопасности обслуживающего персонала

К основным устройствам автоматики относят:
 – автоматическое повторное включение (АПВ). Практика эксплуатации энергосистем показала, что значительное число КЗ имеет неустойчивый проходящий характер. При снятии напряжения с поврежденной установки электрическая прочность изоляции вместе повреждения быстро восстанавливается и установка вновь включается устройством АПВ в работу безосмотра и ремонта;
 – автоматическое включение резервного питания, или автоматический ввод резерва (АВР). Автоматический ввод резерва подключает резервный источник питания (трансформатор, линию) при исчезновении питания от рабочего источника. Существуют также следующие виды технологической автоматики:
– автоматическое регулирование возбуждения генераторови синхронных двигателей (СД) (АРВ);
– автоматическое регулирование положения переключателя регулятора под нагрузкой (РПН) силового трансформатора;
– автоматика охлаждения силовых трансформаторов;
– определение места повреждения на линии электропередачи (ОМП).
К противоаварийной режимной автоматике относят автоматическую частотную разгрузку (АЧР) иавтоматическое включение потребителей, отключенных действием АЧР, после восстановления частоты (ЧАПВ). Автоматическое регулирование возбуждения генераторов и синхронных двигателей.Эта автоматика управляет величиной тока возбуждения и воздействует на систему возбуждения генератора или синхронного двигателя. Измерительные органы АРВ контролируют напряжение и ток генератора и поддерживают напряжение на выводах генератора согласно принятому закону регулирования. Автоматическое регулирование напряжения силового трансформатора (АРНТ) устанавливается на трансформаторах, оснащенных устройствами регулирования напряжения поднагрузкой (РПН). Автоматика регулирует уровень напряжения на шинах низшего напряжения (НН) или среднего напряжения (СН) трансформатора путем переключения количества витков на стороне высшего напряжения(ВН) трансформатора.

Основные сферы применения шкафов:
  • Защита силовых трансформаторов
  • Защита автотрансформаторов
  • Защита шин и ошиновок
  • Защита генераторов и блоков генератор-трансформатор
  • Защита, автоматика и управление силовыми выключателями
  • Защита, автоматика и управление секционным (шиносоединительным) выключателем
  • Защита, автоматика и управление обходным выключателем
  • Резервирование отказа выключателя (УРОВ)
  • Локальная противоаварийная автоматика (АЛАР, АОПН, АВР, АЧР и т.п.)
  • Центральная сигнализация
  • Защита шунтирующих ректоров
  • Защита батарей статических конденсаторов.
Шкафы релейной защиты и автоматики обеспечивают:
  • Селективное и своевременное срабатывание при повреждении защищаемого элемента системы электроснабжения;
  • Внешняя программируемая индикация;
  • Функции управления (синхронизация, АПВ);
  • Предупредительная и аварийная сигнализация;
  • Регистрацию аварийных событий и запись осциллограмм;
  • Оперативную блокировку разъединителей и заземляющих ножей (ОБР);
  • Постоянные и непрерывные измерения (U, I, P, Q, S, f и Cos φ);
  • Определение места повреждения на ВЛ (ОМП);
  • Передачу информации в АСУТП по стандартным протоколам (МЭК 60870-5-103, МЭК 60870-5-104, МЭК 61850);

Шкафы и панели РЗА применяются как устройства основной и/или резервной защиты линий электропередачи напряжением 110...220 кВ с односторонним или двусторонним питанием, или как устройства защит линий электропередачи напряжением 330 кВ, где не предусматривается ОАПВ, и в которых электромагнитные переходные процессы мало отличается от процессов на линиях 220 кВ. Шкафы и панели позволяют выполнять функции автоматики и управления высоковольтными выключателями.
В шкафах и панелях устанавливаются от одного до трех микропроцессоров , аппараты оперативного управления, устройства для тестирования/испытаний, сигнализации, а также устройства для организации каналов связи с АСУ. Комплекты в шкафах и панелях конструктивно независимы друг от друга, имеют независимые органы управления и ряды зажимов. Автоматика РПН может быть выполнена на базе устройств различных изготовителей, тип которых определяется при заказе.

Условия эксплуатации:
  • температура окружающего воздуха от минус 10 до плюс 55 0С;
  • атмосферное давление от 73,3 до 106,7 кПа (от 550 до 800 мм рт.ст.);
  • относительная влажность при плюс 25 0С – до 98 %;
  • окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных паров и газов, разрушающих изоляцию и металлы. Содержание коррозионно-активных агентов в окружающей среде не должно превышать концентрации, соответствующей атмосфере типа II по ГОСТ 15150-69;
  • место установки шкафа должно быть защищено от попадания брызг: воды, масел, эмульсий, а также от прямого воздействия солнечной радиации.
К основным устройствам автоматики относят:
 – автоматическое повторное включение (АПВ). Практика эксплуатации энергосистем показала, что значительное число КЗ имеет неустойчивый проходящий характер. При снятии напряжения с поврежденной установки электрическая прочность изоляции вместе повреждения быстро восстанавливается и установка вновь включается устройством АПВ в работу безосмотра и ремонта;
 – автоматическое включение резервного питания, или автоматический ввод резерва (АВР). Автоматический ввод резерва подключает резервный источник питания (трансформатор, линию) при исчезновении питания от рабочего источника. Существуют также следующие виды технологической автоматики:
– автоматическое регулирование возбуждения генераторови синхронных двигателей (СД) (АРВ);
– автоматическое регулирование положения переключателя регулятора под нагрузкой (РПН) силового трансформатора;
– автоматика охлаждения силовых трансформаторов;
– определение места повреждения на линии электропередачи (ОМП).
К противоаварийной режимной автоматике относят автоматическую частотную разгрузку (АЧР) иавтоматическое включение потребителей, отключенных действием АЧР, после восстановления частоты (ЧАПВ). Автоматическое регулирование возбуждения генераторов и синхронных двигателей.Эта автоматика управляет величиной тока возбуждения и воздействует на систему возбуждения генератора или синхронного двигателя. Измерительные органы АРВ контролируют напряжение и ток генератора и поддерживают напряжение на выводах генератора согласно принятому закону регулирования. Автоматическое регулирование напряжения силового трансформатора (АРНТ) устанавливается на трансформаторах, оснащенных устройствами регулирования напряжения поднагрузкой (РПН). Автоматика регулирует уровень напряжения на шинах низшего напряжения (НН) или среднего напряжения (СН) трансформатора путем переключения количества витков на стороне высшего напряжения(ВН) трансформатора.

При прохождении ВЛ по территории заповедников, национальных парков, курортов, пригородных зон отдыха, а также вблизи памятников истории и культуры рекомендуется проводить мероприятия, направленные на уменьшение визуального воздействия ВЛ на естественные ландшафты (экранирование ВЛ рельефом и растительностью от автомобильных и железных дорог; применение опор, отвечающих требованиям промышленной эстетики).
Вернуться к списку