Шкаф защиты шин

Шкаф дифференциальной защиты шин предназначен для выполнения функций быстродействующей дифференциальной защиты, автоматики, и сигнализации сборных шин с количеством присоединений не более 16.

Функции защит:

дифференциальная защита шин (ДЗШ), до 32 присоединений и до 4 зон;
динамическая перефиксация присоединений;
очувствление ДЗШ при опробовании (постановке шин под напряжение);
контроль напряжения на шинах;
направленная токовая защита от междуфазных КЗ (МТЗ), до 4 ступеней
направленная токовая защита от замыканий на землю (ТНЗНП), до 6 ступеней;
токовая защита от замыканий на землю (ТЗНП);
детектор насыщения трансформаторов тока;
блокировка защит по 2-ой гармонике (Б2Г);
устройство резервирования отказа выключателя (УРОВ).

Функции сигнализации:

срабатывание ДЗШ первой секции (системы) шин (СШ);
срабатывание ДЗШ второй СШ;
срабатывание ДЗШ при оперативном и автоматическом опробовании шин;
неуспешное АПВ первой или второй СШ;
обнаружение обрыва вторичных цепей ТТ;
срабатывание УРОВ;
выдача команд запрета выполнения АПВ;
выведенное состояние ДЗШ;
работа ДЗШ в режиме нарушенной фиксации присоединений;
неисправность любого из устройств «Сириус-3-ДЗШ»;
ошибка задания конфигурации устройства;
сигнал аварийного отключения шин;
обобщенный сигнал предупредительной сигнализации.

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	3
Атмосфера по ГОСТ 15150	II (промышленная)
Условия хранения	1(Л)
СМК предприятия	ISO9001
Гарантийный срок эксплуатации, лет	5
Средний срок службы, лет	30

Принцип действия:
Защита выполнена пофазной и содержит пусковые органы, действующие при КЗ на любой из систем шин, а также избирательные органы первой и второй систем шин, определяющие поврежденную систему шин. Сигнал на отключение поврежденной системы шин появляется только при срабатывании пускового и избирательного органов поврежденной фазы/фаз. Отключение выключателей осуществляется с помощью групп выходных промежуточных реле, предусмотренных для каждого выключателя. Выходные промежуточные реле каждого присоединения при срабатывании обеспечивают отключение выключателя через два соленоида отключения. Указанные группы выходных промежуточных реле содержат дополнительные контакты, которые могут использоваться для пуска УРОВ и запрета АПВ. Для обеспечения резервирования в шкафу ШЭ2607 065 предусмотрена логика УРОВ для всех присоединений. Функция УРОВ реализует принцип индивидуального устройства, причем возможно выполнение универсального УРОВ как по схеме с дублированным пуском, так и по схеме с автоматической проверкой исправности выключателя. Каждый из комплектов УРОВ обеспечивает действие на отключение резервируемого выключателя без выдержки времени, а затем с выдержкой времени – действие на отключение смежных выключателей и запрет АПВ.

Общие характеристики шкафа:
Требования к электрической прочности изоляции:
Сопротивление изоляции всех электрически независимых цепей шкафа (кроме портов последовательной передачи данных терминала) относительно корпуса и между собой, измеренное в холодном состоянии при температуре окружающего воздуха (25  10) С и относительной влажности до 80% не менее 100 МОм. Примечание – характеристики, приведенные в дальнейшем без специальных оговорок, соответствуют нормальным условиям:
 температуре окружающего воздуха (25  10) С;
 относительной влажности не более 80 %;
 номинальному значению напряжения оперативного постоянного тока; номинальной частоте переменного тока.
В состоянии поставки электрическая изоляция между всеми независимыми цепями шкафа (кроме портов последовательной передачи данных терминала) относительно корпуса и всех независимых цепей между собой выдерживает без пробоя и перекрытия испытательное напряжение 2000 В (эффективное значение) переменного тока частоты 50 Гц в течение 1 мин. Электрическая изоляция цепей тока, включенных в разные фазы, между собой и на землю выдерживает без пробоя и перекрытия испытательное напряжение 2000 В переменного тока частоты 50 Гц в течение 1 мин. При повторных испытаниях шкафа испытательное напряжение не превышает 85 % от вышеуказанных значений.
Электрическая изоляция цепей цифровых связей с верхним уровнем АСУ энергоснабжения с номинальным напряжением не более 60 В относительно корпуса, соединенного с другими независимыми цепями, выдерживает без повреждений испытательное напряжение действующим значением 0,5 кВ частотой 50 Гц в течение 1 мин.
Электрическая изоляция всех независимых цепей между собой и относительно корпуса (кроме цепей постоянного тока напряжением до 60 В включительно, связанных с корпусом) устройств РЗА выдерживает без повреждений три положительных и три отрицательных импульса испытательного напряжения, имеющих параметры по ГОСТ Р 51321.1 -2007, СТБ МЭК 60439-1-2007.
Требования к цепям оперативного питания:
Питание шкафа осуществляется от цепей оперативного постоянного тока. Микроэлектронная часть устройства шкафа гальванически отделена от источника оперативного постоянного тока.

Устройство и работа шкафа:
Функциональная схема логической части устройства, реализованная в терминале БЭ2704 402, для 24 присоединений представлена на рисунке 29, для 18 присоединений – на рисунке 30, где цифрами обозначены порядковые номера логических элементов. Далее по тексту ссылки на номера этих логических элементов будут представлены следующим образом: 1, 2, 3 и т.д. (например: ИЛИ (7), И(4)) 2.1. Основные принципы выполнения защиты Защита выполнена пофазной и содержит пусковые органы, действующие при КЗ на любой из систем шин, а также избирательные органы, определяющие поврежденную систему шин. Сигнал на отключение поврежденной системы шин появляется только при срабатывании пускового и избирательного органов поврежденной фазы (фаз).
Пусковые органы через промежуточные трансформаторы тока подключены к основным трансформаторам тока всех присоединений систем шин, за исключением трансформаторов тока ШСВ. Избирательные органы с помощью тех же промежуточных трансформаторов тока подключены к основным трансформаторам тока присоединений каждой систем шин, включая трансформаторы тока ШСВ.
18 любых присоединений могут быть зафиксированы за системами шин с помощью оперативных переключателей на двери шкафа. Предусмотрена программная фиксация для всех 24 присоединений.
При срабатывании ПО и ИО сигналы отключения действуют на выходные реле, формирующие команды отключения поврежденных систем шин. Для всех присоединений есть возможность их вывода, например, при выводе присоединения в ремонт, при этом программно отключаются выходные цепи.
Для действия на отключение при неуспешном АПВ систем шин в защите используется чувствительный токовый орган, имеющий более высокую чувствительность, чем пусковой орган. Это вызвано тем, что при неуспешном АПВ токи КЗ могут быть значительно меньше расчетных для нормального эксплуатационного режима.
Отключение выключателей осуществляется с помощью групп выходных промежуточных реле, предусмотренных для каждого выключателя. Выходные промежуточные реле каждого присоединения при срабатывании обеспечивают отключение выключателя через два соленоида отключения. Указанные группы выходных промежуточных реле содержат дополнительные контакты, которые могут использоваться для пуска УРОВ и избирательного запрета АПВ. Отдельные выходные контакты терминала действуют на запрет АПВ всех присоединений. В защите предусмотрена возможность отключения систем шин при действии УРОВ присоединений. Отдельные выходные контакты терминала действуют на срабатывание УРОВ присоединений.

Принцип действия ДЗШ:
Реле ДЗШ состоит из нескольких узлов:
– формирователя дифференциального и тормозного сигналов;
– быстродействующего органа;
– медленнодействующего органа;
– дифференциально-фазного органа.
Формирователь дифференциального и тормозного сигналов Дифференциальный ток формируется как модуль геометрической суммы всех токов, поступающих на вход реле ДЗШ. Тормозной ток определяется как полусумма модулей всех токов, поступающих на вход реле ДЗШ. Для задания характеристики срабатывания ДЗШ, приведенной на рисунке 27, вводится горизонтальный участок (ток начала торможения) и коэффициент торможения, равный отношению приращения дифференциального тока к приращению тормозного тока в условиях срабатывания.
Быстродействующий орган
Быстродействующий орган определяет разность скорости нарастания передних фронтов дифференциального и тормозного токов при КЗ. При КЗ в зоне дифференциальные и тормозные токи нарастают практически одновременно, а при внешнем КЗ – тормозной ток нарастает раньше дифференциального.
Медленнодействующий орган
Медленнодействующий орган работает на принципе контроля формы дифференциального тока. При КЗ в зоне действия защиты дифференциальный ток по форме близок к синусоидальному и при выпрямлении изменяется два раза за период. При внешнем КЗ дифференциальный ток определяется насыщением высоковольтных трансформаторов тока и при выпрямлении изменяется один раз за период.
Дифференциально-фазный орган
Дифференциально-фазный орган является дополнительным фактором, определяющим место нахождения КЗ: в зоне действия защиты (на шинах) или вне ее. Определение зоны КЗ осуществляется по углу сдвига фаз между векторами токов, сформированных из токов присоединений. При КЗ на шинах угол между векторами токов близок к нулю. При внешних КЗ угол между векторами токов может составлять величину 180 . Если один из сформированных токов имеет величину меньше 2∙IНОМ., дифференциально-фазный орган выводится из работы (не блокирует работу быстродействующего или медленнодействующего органов).

Цепи УРОВ:
В шкафу реализованы УРОВ каждого из присоединений. Предусмотрено действие УРОВ на “себя”, останов ВЧ-передатчика и действие на отключение шин от УРОВ. Предусмотрены свободно-конфигурированные входа для приема воздействия от внешних УРОВ. 2.1.5. Чувствительный токовый орган Чувствительный токовый орган состоит из реле тока, включенного на дифференциальный ток пускового органа, и блокирующего реле, включенных по логической схеме "И". Пусковой орган ЧТО задает уставку по току срабатывания, а блокирующее реле обеспечивает отстройку от небаланса, возникающего от бросков тока намагничивания при включении трансформаторов.

Цепи запрета АПВ:
В шкафу предусмотрены логические цепи запрета АПВ в режимах после неуспешного АПВ, не полно-фазного или полно-фазного отказа выключателя, при отключении от УРОВ, а также оперативный запрет АПВ при отключении шин. Для определения данных режимов в схеме шкафа предусмотрены органы напряжения первой и второй систем шин, а также логика запрета АПВ

Шкафы представляют собой металлоконструкцию с размещенными на ней элементами схемы. Шкафы предназначены для двухстороннего обслуживания. На передней двери шкафов расположены аппараты оперативного управления и сигнальные элементы. Терминалы расположены на плите за передней дверью. Для контроля состояния сигнальных элементов терминалов на передней двери шкафов предусмотрено окно. С задней стороны шкафов расположены ряды зажимов, доступ к которым возможен при открытой задней двери. Ряды зажимов выполнены индивидуальными для каждого комплекта и располагаются на левой или правой боковинах.

Перейти в другие разделы:

Вернуться к списку