Skydds- och automationsterminaler baserade på ABB-mikroprocessorer

Funktionalitet, fördelar med mikroprocessorskyddsterminaler jämfört med elektromekaniska skyddsanordningar

Utrustningen för ställverk för transformatorstationer, i synnerhet de utgående ledningar som matar konsumenter eller angränsande transformatorstationer, måste skyddas på ett tillförlitligt sätt från eventuella skador. Fram till 2000-talet. som skydd av transformatorstationsutrustning, används uteslutande enheter för reläskydd och automatisering av elektromekanisk typ, som är byggda på reläet av den elektromekaniska driftprincipen.

Nu ersätts de gamla elektromekaniska skydden successivt av moderna apparater — mikroprocessorterminaler för skydd, styrning och automatisering av utrustning, som blir allt vanligare i nybyggda eller tekniskt omutrustade transformatorstationer.I den här artikeln kommer vi att titta på funktionaliteten och fördelarna med mikroprocessorbaserade skyddsterminaler, med hjälp av REF 630-terminalen tillverkad av ABB för att skydda 35 kV konsumentlinjen som ett exempel, kommer vi att ge en jämförande egenskap med deras föregångare - elektromekaniska skydd typ.

Fördelar med moderna enheter för reläskydd och automatisering

En av de främsta fördelarna med mikroprocessorterminaler jämfört med gammaldags skydd är deras kompakthet. För att implementera skydd, automatisering, styrning av 35 kV nätverksutrustning är det nödvändigt att installera en komplex kedja av många elektromekaniska reläer som knappt passar på en reläpanel.

Dessutom är det nödvändigt att installera på varje linje en omkopplare, omkopplare för att välja driftlägen, överlägg för att byta / inaktivera automatiska enheter, mätare för att fixera belastningsströmmen på linjen - för de listade objekten måste det finnas en annan panel är installerat.

Mikroprocessorskyddsterminalen har små övergripande dimensioner.

På grund av sin lilla totala storlek kan en reläskydds- och automationspanel rymma två skyddsplintar och motsvarande brytare för styrning av brytare på 35 kV-ledningar, samt för att växla olika driftlägen reläskyddsanordningar.

I detta exempel skyddar skyddsklämman REF 630 den utgående kraftledningen. Terminalen har även andra standardkonfigurationer som gör att terminalen kan användas för att skydda en krafttransformator, sektionsbrytare eller bussbrytare.

Den stora fördelen med denna enhet är att standardkonfigurationer kan justeras med maximal noggrannhet för verkliga förhållanden, ta hänsyn till alla möjliga nyanser och välj önskade funktioner.

När det gäller mätanordningar, vid användning av mikroprocessorterminaler, behöver de inte installeras, eftersom displayen på skyddsanordningen visar linjens fasbelastning, såväl som andra elektriska parametrar.

Som kan ses på bilden, på displayen av skyddsterminalen, förutom belastningen på denna linje, visas ett minnesdiagram som visar den faktiska positionen för omkopplingsanordningarna: bussfrånskiljare 1 och 2 i 35 kV-systemet buss, vakuumbrytare, linjefrånskiljare för anslutningen, samt positionen för stationära jordningsanordningar för buss- och linjefrånskiljare. Displayen visar även spänningen för det bussystem från vilket linjen för närvarande matas.

Om det behövs kan skyddsterminalen konfigureras för att visa andra uppmätta värden (fasspänning, aktiva och reaktiva komponenter av belastningen, dess riktning, frekvens för det elektriska nätverket) och indikera olika driftlägen (tillstånd för uppsättningen AR, AR, CHAPV, LZSh).

En betydande fördel med mikroprocessorbaserat skydd är lättheten att kontrollera utrustningens driftläge, inklusive eliminering av nödsituationer. På terminalens frontpanel finns LED-indikatorer som indikerar deras namn.

I gammaldags skydd användes signalreläer, så kallade «blinkers», för att indikera driftlägen.I händelse av en nödsituation eller avvikelser från den normala driften av skyddsanordningarna är det nödvändigt att se över vart och ett av indikeringsreläerna, som mycket ofta hade en obekväm relativ position, och vart och ett av reläerna måste återgå till sitt ursprungliga läge (» bekräfta «) individuellt.

På skyddsterminalen är lysdioderna arrangerade i en kolumn, så det är ganska bekvämt att skriva ner möjliga avvikelser - du behöver bara titta på motsvarande terminal. Det är också en fördel att för att "bekräfta" lysdioderna på terminalen trycker du bara på en knapp.

Denna fördel är mest uppskattad i fallet med en större transformatorstationsolycka, när många skyddsanordningar är aktiverade. I det här fallet räcker det att närma sig varje terminal, fixa lysdiodernas position och trycka på knappen. För elektromekaniska skydd är det nödvändigt att spendera mycket mer tid på att fixa läget för varje indikatorrelä och återställa det till sitt ursprungliga läge, det vill säga för "bekräftelse".

Funktionella egenskaper hos mikroprocessorenheter för reläskydd

Om mikroprocessoranordningar används för att skydda ledningen, i händelse av frånkoppling av brytaren från skyddet eller vid automatisk drift, är drifttiden, namnet på det aktiverade skyddet eller en del av ledningens automatisering registreras i en enhets minne, såväl som de elektriska parametrarna i nöd-, nöd- och efternödperioder. Tack vare denna funktionalitet är det möjligt att korrekt återställa bilden av vad som hände, vilket är mycket viktigt vid större olyckor, olyckor inom energisektorn.

På bilden kan du se att inspelningen av nödsituationer sker inom millisekunder. Detta gör det möjligt, när man analyserar skyddsanordningarnas funktion, att korrekt bestämma sekvensen av deras åtgärd och att dra en slutsats om korrekt funktion av skydden i enlighet med de angivna inställningarna och villkoren för deras drift.

Enheten tillåter lagring av 1000 händelseposter i icke-flyktigt minne.

Skyddsterminalen har funktionen för självdiagnos, kontroll av ingångs- och utgångskretsar, vilket möjliggör snabb upptäckt av fel. Vid användning av elektromekaniskt skydd signaleras inte överträdelser i driften av skyddsanordningar, därför upptäcks ett brott mot deras funktion mycket ofta i händelse av felaktig användning av skyddet eller fullständigt fel.

När det gäller säkerhetsinställningarna, i den mikroprocessorbaserade säkerhetsanordningen, ändras de i menyn genom att välja de nödvändiga värdena. I det här fallet kan du skapa flera grupper av inställningar och snabbt växla mellan dem, vilket är mycket bekvämt vid behov av att tillfälligt ändra inställningarnas värden.

En av fördelarna med mikroprocessorterminaler är också möjligheten att ansluta dem SCADA-system, vilket gör att underhållspersonalen på transformatorstationen kan övervaka kopplingsanordningarnas status, storleken på belastningarna och spänningarna på bussarna; såväl som till ADCS-systemet, som gör det möjligt att inte bara styra utan också fjärrstyra utrustningen från den centrala kontrollpunkten.

Läs också: Mikroprocessorbaserade reläskyddsanordningar: översikt över möjligheter och kontroversiella frågor