Системы РЗА применяются для подстанций всех уровней напряжения и представляют совокупность микропроцессорных устройств релейной защиты и компьютерной системы управления позволяющих воплотить в жизнь все преимущества информационной и компьютерной технологии, а именно обеспечивают:
1. Наглядность процесса для оператора, за счет большого количества измерений и сигнализации и представления информации динамических экранах, дающих возможность оператору своевременно реагировать для избегания аварии (что отсутствует в традиционной защите)
2. Дистанционное управления как терминалами релейной защиты так и первичным оборудованием подстанции (по сравнению с только местным управлением на традиционном оборудовании)
3. Беспрерывную диагностику, позволяющую проводить предаварийную профилактику (по сравнению с пост-аварийным или периодическим сервисом традиционного оборудования)
4. "Гибкость" инженеру как в работе с устройствами релейной защите, так и в использовании системы автоматизации, позволяющей изменить философию управления и диагностики путем перепрограммирования программою обеспечения (такая возможность полностью отсутствуют в жестком неизменном – «железе» традиционного оборудования)
5. Возможность постепенного наращивание системы как релейной защиты так и в части измерения и управления
6. Встроенная система наблюдения имеет возможность регистрирования и сохранения всех величин в предаварийных и аварийных ситуациях для точного поставарийного компьютерного анализа причин аварии
7. Наличие ряда вспомогательных функций управления и контроля. Наличие автоматических управляющих последовательностей, синхронизации, автоматической разгрузки и т.д.
8. Современное рабочее место нового поколения
2.6.1 Главные преимущества микропроцессорных систем защиты и управления:
A. повышенная надежность энергообеспечения,
Б. минимальные габаритные показатели,
B. надежная защита окружающей среды,
Г. легкость расширения функций при возможной последующей реконструкции и развитии электрических сетей региона,
Д. минимальный срок окупаемости оборудования за счет уменьшения расходов на установку, наладку и обслуживание системы защиты и управления и за счет существенного снижения расходов, связанных с первичным оборудованием
2.6.2 Краткие характеристики устройств cерии SPAC
Серия устройств SPAC 810 включает в себя несколько типоисполнений, имеющих общую аппаратную платформу и программное обеспечение, которые определяют функциональные особенности конкретного исполнения устройства. Выбор производится исходя из требуемой функциональности в части выполнения защит (направленные или ненаправленные защиты), схем выполнения цепей вторичной коммутации, а также с учётом ценовых показателей оборудования.
Комплектные устройства защиты и автоматики SPAC 810 предназначены для выполнения функций релейной защиты, автоматики, местного и дистанционного управления, измерения, сигнализации, регистрации, осциллографирования, диагностики присоединений понижающих двухобмоточных (или с «расщеплёнными» обмотками) трансформаторов, токоограничивающих реакторов, линий.
Устройства SPAC 810-Т выполняют следующие функции:
В части управления и диагностики выключателя трансформатора или линии:
• Местное (кнопками с лицевой панели терминала или выносными ключами) управление выключателем;
• Дистанционное (через АСУ ТП) управление выключателем;
• Блокировка от многократных включений выключателя;
• Расчет коммутационного и механического ресурса;
• Контроль времени включения/отключения;
• Контроль времени взвода пружины;
• Контроль давления элегаза;
• Контроль цепей управления (РПО, РПВ I, РПВ II, автомата питания цепей управления выключателем);
В части защит (в зависимости от исполнений устройств):
• Дифференциальная защита с торможением;
• Дифференциальная токовая отсечка;
• Трехступенчатая ненаправленная МТЗ;
• Одноступенчатая ненаправленная токовая защита от замыканий на землю;
• Отключение при действии газовой защиты трансформатора и РПН;
• Отключение от внешних цепей;
• Токовый орган второй гармоники со стороны ВН;
• Организация цепей пуска МТЗ;
•Логическая защита шин
•Защита максимального и минимального напряжения
В части автоматики:
• Однократное АПВ;
• УРОВ;
• АВР;
В части измерения, осциллографирования, регистрации
• Индикация аналоговых величин тока в первичных /вторичных величинах;
• Встроенный аварийный осциллограф (режим записи 800 или 1600 Гц);
• Регистрация аварийных параметров;
• Календарь и часы реального времени;
• Энергонезависимая память событий и осциллограмм;
В части связи с АСУ ТП:
• Реализация функций телеуправления, телеизмерений и телесигнализации;
• Чтение/запись всех параметров нормального и аварийного режимов;
• 2 порта связи для связи с АСУ (RS485, оптический интерфейс, SPA TTL или ИРПС «токовая петля» по заказу);
• Протоколы обмена данными с устройствами: SPA-bus и стандартный МЭК;
•Программное обеспечение для конфигурирования и задания уставок устройства;
Дополнительные возможности:
• Задаваемое пользователем из имеющегося списка назначение дискретных входных цепей, выходных реле и светодиодных индикаторов;
• Дополнительные модули входных/выходных сигналов (1 или 2 по заказу);
•Выравнивание коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока плеч;
• Адаптаця к группам соединения силовых трансформаторов и измерительных трансформаторов тока;
• Разъем для связи c ПК (на лицевой плите);
• Интерфейс «человек-машина» (ИЧМ) с жидкокристаллическим 4-х строчным индикатором (ЖКИ), светодиодами и кнопками управления;
• Режим для выполнения тестирования при наладке и обслуживании.
2.6.3 Серия устройств микропроцессорной релейной защиты Мрзс-05
В общих чертах можно сказать, что МРЗС это высокоэффективная микропроцессорная система, имеющая
- полностью цифровую обработку измеряемых величин,
- очень гибкую систему конфигурирования и настройки, осуществляемую программным обеспечением,
- простое управление с помощью встроенной панели управления и мини дисплея или с помощью персонального компьютера, подключаемого через интерфейс RS232, а также по сети через интерфейс RS485,
- регистрацию аварийных ситуаций в энергонезависимой памяти.
Устройство МРЗС выполнено практически полностью на импортной элементной базе. ВосновномэтоЭРИфирм Analog Device , Motorola, Texas Instruments, Philips, Intel, NEC, Burr Broun, Thomson.
Ядром МРЗС является сигнальный процессор ADSP2115 фирмы AnalogDevice. Это высокоскоростной процессор с возможностью параллельного выполнения операций. Такие процессоры специально предназначены для цифровой обработки сигналов. Сама структурная схема устройства достаточно стандартна, но функциональное деление выполнено таким образом, что позволяет достаточно легко наращивать и расширять систему для получения более высоких возможностей в части объема принимаемых и выдаваемых сигналов, а также выполняемых функций.
Устройство обеспечивает контроль и измерение напряжений, токов, частоты, активной и реактивной мощности, максимального тока в поврежденной фазе и минимального напряжения на поврежденной фазе.
Оперативное изменение алгоритмов работы МРЗС возможно через 8 или 16 дискретных оптронных входов. Их назначение программируется пользователем: каждому из входов может быть назначен один или несколько сигналов из списка входных сигналов, используемых в МРЗС. Таким образом, можно дистанционно включать/выключать различные функции защит и автоматики, блокировать отдельные ступени защит, включать/выключать выключатель, запускать функции автоматики и т.д. Кроме того, в список логических сигналов заложены 8 функций с двумя внутренними таймерами для каждой функции, назначение которых определяется самим пользователем. При этом активным уровнем, т.е. уровнем наличия сигнала может быть как уровень "0", так и уровень "1".
МРЗС имеет 7 или 14 дискретных выходов для выдачи команд и сигнализации в виде "сухих" контактов реле. Назначение 6 (или 13-ти) выходов программируется пользователем: аналогично дискретным входам каждому реле с помощью пульта управления может быть назначен один или несколько логических сигналов из списка выходных сигналов. При этом реле могут быть помечены как сигнальные, и тогда они будут работать в триггерном режиме с запоминанием пришедшего сигнала.
На жидкокристаллическом дисплее индицируется информация о срабатывании защит и автоматики, значениях параметров срабатывания, значениях уставок, конфигурации системы, назначении дискретных входов, выходов и светодиодных индикаторов, измеренных значениях токов, напряжений, частоты, мощности, текущем времени и т.д.
Управление и конфигурирование МРЗС производится с помощью встроенных кнопок управления и жидкокристаллического дисплея либо с помощью персонального компьютера подключаемого через интерфейс RS232, а также по сети через интерфейс RS485.