Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Устройства релейной защиты и автоматики

Релейная защита энергетических систем, функции и требования

Релейная защита энергетических систем (РЗиА) является одним из важнейших элементов электроэнергетической системы. Устройства РЗА применяются для всех уровней напряжения от 0,4 до 1150 кВ, не только в системах электроснабжения предприятий, электрических станциях и подстанциях, распределительных электрических сетях, но и в коммунально-бытовом секторе, ведь самыми простыми устройствам защиты являются автоматические выключатели, которые есть в каждом доме.

К основным задачам релейной защиты энергетических систем относят:


  • отключение участка сети или электротехнического оборудования при коротком замыкании или обрыве проводников;
  • отключение участка сети или силового оборудования при возникновении режима, развитие которого вызывает повреждение;
  • сигнализация о возникновении параметров сети, которые отклоняются от нормального рабочего режима и могут вызвать поломки при длительном протекании.

То бишь устройства релейной защиты и автоматики помогают предотвратить или локализовать аварии силового оборудования генерирующих компаний, распределительных сетей и конечного потребителя, тем самым помогая избежать существенные финансовые затраты на его ремонт или замену.

Для корректного выполнения указанных функций к устройствам релейной защиты автоматики предъявляются следующие требования:


  1. Быстродействие – определение и локализация повреждения с минимально возможным временем.
  2. Надежность – срабатывание устройства защиты при возникновении повреждения на защищаемом участке и несрабатывание при отсутствии условий для отключения.
  3. Чувствительность – свойство релейной защиты отключать все виды повреждений на защищаемом участке.
  4. Селективность (избирательность) – срабатывание
    устройства релейной защиты и автоматики
    при повреждении на защищаемом участке и несрабатывание при неисправностях на смежных участках сети.

Таким образом, основной задачей при проектировании релейной защиты, от отдельных устройств до систем РЗА электроэнергетических объектов, является выбор оптимального сочетания принципов определения повреждений в сети и элементов защиты для удовлетворения указанным требованиям с максимальной эффективностью и минимальными затратами.


Устройства релейной защиты и автоматики, классификация

Устройства релейной защиты в первую очередь разделяют по роду величины, на изменение которой УРЗА должны реагировать. Самые простые из них используют измеренные ток, напряжение, частоту. Помимо непосредственно измеренных для определения повреждений могут использоваться расчетные величины, такие как сопротивление или мощность, токи и напряжения прямой, обратной, нулевой последовательности, гармонические составляющие, углы между токами и напряжениями и пр. Также современная техника позволяет осуществить функции РЗ, реагирующие на скорость изменения измеренных или расчетных параметров, что позволяет, например, отличить короткое замыкание в сети от качаний по скорости изменения сопротивления сети.

Во вторую очередь функции устройств релейной защиты и автоматики разделяют по принципу действия на максимальные – реагирующие на возрастание значения заданного критерия, и минимальные – действующие, соответственно, при снижении величины, свидетельствующем о повреждении. Например, максимальные токовые защиты (МТЗ) и защиты минимального напряжения (ЗМН).

По назначению защиты разделяют в зависимости от порядка действия при коротком замыкании.

Основными являются защиты, реагирующие на КЗ в первую очередь, они имеют минимальное время срабатывания и имеют зону действия, полностью охватывающую элемент сети (трансформатор, ЛЭП). Как правило, на ответственных участках в качестве основных используют защиты с абсолютной селективностью.

Соответственно, резервные защиты отключат повреждение участка сети или оборудования при отказе основных защит или выключателя с большим временем срабатывания. Такие защиты также разделяют на устройства ближнего и дальнего резервирования. Ближнее резервирование обеспечивается за счет установки резервного комплекта защит вместе с основным, отключения поврежденного оборудования при внутреннем КЗ. Тот же комплект РЗА осуществляет функцию дальнего резервирования теми ступенями защиты, зона действия которых охватывает смежные участки сети.

В качестве примера приведем типовой комплект защит ВЛ-110 кВ, где в качестве основной защиты устанавливается дифференциальная защита линии (ДЗЛ) или дифференциально-фазная защита (ДФЗ) с абсолютной селективностью, ближнее резервирование реализуется первыми ступенями комплекта ступенчатых защит (КСЗ), более чувствительные ступени которого выполняют дальнее резервирование.

Кроме того, иногда применяется термин дополнительная защита – это устройства РЗ частично дублирующие функции основной защиты, как правило, выполняются на другом принципе и действуют одновременно с основной защитой. Например, газовая защита трансформатора, отключающая повреждения внутри бака трансформатора при снижении уровня или интенсивном движении масла в расширителе.


Релейная защита: определение, функции и принципы работы

Определение понятия Релейная защита

Релейная защита (РЗ) – это важнейший вид электрической автоматики, которая необходима для обеспечения бесперебойной работы энергосистемы, предотвращении повреждения силового оборудования, либо минимизации последствий при повреждениях. РЗ представляет собой комплекс автоматических устройств, которые при аварийной ситуации выявляют неисправный участок и отключают данный элемент от энергосистемы.

Во время работы РЗ постоянно контролирует защищаемые элементы, чтобы своевременно зафиксировать возникшее повреждение (или отклонение в работе энергосистемы) и должным образом отреагировать на случившееся.

При аварийных ситуациях релейная защита должна выявить и выделить неисправный участок, воздействуя на силовые коммутационные аппараты, предназначенные для размыкания токов повреждения (короткого замыкания, замыкания на землю и т. д.).

Релейная защита сопряжена с иными видами электрической автоматики, которые позволяют сохранять бесперебойную работы энергосистемы и электроснабжения потребителей.

На данный момент отрасль релейной защиты активно развивается и расширяется, уже сейчас используется микропроцессорная аппаратура и компьютерные программы не только для защиты, но и для комплексного управления оборудованием и системой в целом.

Функции релейной защиты

Главной задачей устройств РЗ является выявление ненормальных и аварийных режимов работы первичного (силового) оборудования, а именно фиксация следующих видов повреждений:

  • перегрузка электрооборудования;
  • двух и трех-фазных короткие замыкания;
  • замыкания на землю, включая двух и трех-фазные;
  • внутренние повреждения в обмотках двигателей, генераторов и трансформаторов;
  • защита от затянувшегося пуска;
  • асинхронный режим работы синхронных двигателей.

Принципы построения релейной защиты

Существует несколько видов реле, каждый из которых соответствует характеристикам электроэнергии (в данном случае – реле тока, напряжения, частоты, мощности и т. д.). Такая система отслеживает несколько показателей, выполняя непрерывное сравнение величин с ранее определенными диапазонами, которые называются уставки.

В том случае, когда контролируемая величина превышает установленную норму, соответствующее реле срабатывает: тем самым осуществляя коммутацию цепи путем переключения контактов. В первую очередь, такие действия касаются подключенной логической части цепи. В соответствии с выполняемыми задачами эта логика настраивается на определенный алгоритм действий, оказывающих влияние на коммутационную аппаратуру. Возникшая неисправность окончательно ликвидируется силовым выключателем, прерывающим питание аварийной схемы. В любой релейной защите и автоматике настройка измерительного органа выполняется с учетом определенной уставки, разграничивающей зону охвата и срабатывания защитных устройств. Сюда может входить только один участков или сразу несколько, состоящих из основного и резервных.

Реакция защиты может проявляться на все повреждения, которые могут возникнуть в защищаемой зоне или только на отдельно взятые отклонения от нормального режима работы.

В связи с этим, защищаемый участок оснащен не одной защитой, а сразу несколькими, дополняющими и резервирующими друг друга. Основные защиты должны воздействовать на все неисправности, возникающие в рабочей зоне или охватывать их значительную часть. Они обеспечивают полную защиту всего участка, находящегося под контролем и должны очень быстро срабатывать при возникновении неисправностей. Все остальные защиты, не подходящие под основные условия, считаются резервными, выполняющими ближнее и дальнее резервирование. В первом случае резервируются основные защиты, работающие в закрепленной зоне. Второй вариант дополняет первый и резервирует смежные рабочие зоны на случай отказа их собственных защит.
 

Принципы построения схемы защитных устройств

Несмотря на то, что в данный момент рынок предлагает большое количество разнообразных устройств РЗ, базовый алгоритм процессов остается прежним, только модернизируется для каждого конкретного случая. Основные функции защиты демонстрирует структурная схема.

Более подробно ознакомиться со структурной схемой защит и другими органами РЗ можно в нашей статье Основные органы релейной защиты.

Шкафы РЗА

Современные микропроцессорные устройства РЗА выполняют не только свою прямые задачи защиты, но и другие смежные функции. Таким образом, сегодня большое количество устройств можно укомплектовать в одном шкафу, что значительно упрощает монтаж оборудования, непосредственную эксплуатацию, а также значительно освобождает пространство.

Типовые шкафы защиты имеют еще ряд дополнительных преимуществ: так как шкафы выполняются по стандартным схемам, проверенным в эксплуатации, вероятность ошибок в работе значительно снижается, а удобство в наладке и монтаже возрастает. Узнайте еще больше о РЗА и типовых решениях на нашем сайте.

 

Шкафы релейной защиты и противоаварийной автоматики производства НТЦ Механотроника

Шкафы релейной защиты и автоматики серии ШЭ-МТ

производятся ООО НТЦ «Механотроника» в соответствии с ТУ ДИВГ. 424327.001 ТУ и соответствуют требованиям ГОСТ Р 51321.1-2007 (МЭК 60439-1:2004), ГОСТ Р 51317.6.5-2006 (МЭК 61000-6-5:2001), ПУЭ (7 издание).  Предназначены для установки в общеподстанционных пунктах управления (ОПУ) или в комплектных распределительных устройствах наружной установки (КРУН).

Шкафы комплектуются надежным коммутационным и защитным оборудованием, светосигнальными элементами ведущих мировых производителей, корпусами шкафов производства Rittal.

В основу шкафов серии ШЭ-МТ заложена концепция комплектной компоновки. Комплект — это логически и функционально законченная часть РЗА элемента подстанции, разработанная в строгом соответствии с действующей НТД Российской федерации. Применение комплектной компоновки позволяет максимально гибко подходить к вопросу функционального оснащения шкафа при подготовке технического решения для объекта заказчика.

Основу комплектов составляют современные МП блоки РЗА типа БМРЗ-15х, БМРЗ и устройство центральной сигнализации типа БМЦС-40. Все МП терминалы, входящие в состав шкафа, имеют регистраторы событий и аварийные осциллографы. Поддержка различных протоколов связи (Modbus-RTU, Modbus-TCP, МЭК 60870-5-101, -103, -104, МЭК 61850 6, 7-1, 7-2, 7-3, 7-4, 8-1 ed.2 (MMS, GOOSE)), синхронизации времени (SNTP, PTPv1, TSIP, NMEA), а также оснащение различными интерфейсами связи (2 x Ethernet 100 BASE TX/FX, 2 x RS-485, USB) позволяет применять МП блоки РЗА в качестве устройств нижнего уровня АСУ ТП и для организации АРМ РЗА.

В шкафах серии ШЭ-МТ реализована возможность установки интегрированного щита управления, предусматривающего установку цифровых измерительных приборов, ключей управления, световой сигнализации положения коммутационных аппаратов и элементов мнемосхемы.

При разработке шкафов и выпуске конструкторской документации используется современная система автоматизированного проектирования полного цикла E3. series, что является гарантией высокого качества предлагаемых решений.

Преимущества шкафов РЗА производства НТЦ «Механотроника»

  1. Концепция комплектной компоновки позволяет гибко определять функциональную оснащенность шкафа.
  2. Возможность заказа шкафа с односторонним и двухсторонним обслуживанием. Вводом кабеля снизу или сверху. При этом для шкафов с односторонним обслуживанием применяются терминалы с выносными пультами, которые устанавливаются на дверь шкафа. Таким образом уменьшается нагрузка на дверь шкафа и количество соединительных проводов между дверью и шкафом. Для шкафов с двухсторонним обслуживанием конструктивом предусмотрено смотровое окно.
  3. Возможность заказа шкафа с различным оперативным током: постоянный 220В или 110 В, переменный 220 В.
  4. Возможность заказа шкафа с интегрированным щитом управления с мнемосхемой или без.
  5. Для удобства монтажа внешних кабелей связи в шкафах предусмотрены разъемы для RS-485 интерфейса и патч-панель для подключения кабеля Ethernet.
  6. Имеется возможность непосредственного измерения длительности воздействий на электромагниты включения и отключения.
  7. В шкафах сведено к минимуму применение электромеханических реле. Промежуточные реле устанавливаются только в цепях отключения для воздействия непосредственно на электромагниты отключения выключателей.
  8. В шкафах сведено к минимуму количество резисторов, которые имеют такие неприятные последствия как потери на нагрев и падение напряжения в оперативных цепях. Такого исполнения удалось достичь благодаря входам терминалов, выполненных с режекцией тока.
  9. Пакетные выключатели ввода/вывода функций и цепей отключения выполнены в едином стиле: 1 – Вывод, 2 – Ввод.
  10. В качестве испытательных блоков применяются блоки Fame производства Phoenix Contact. Которые выполнены по аналогии с привычными для эксплуатационного персонала  БИ-4,6 и имеют дополнительный свободный контакт для сигнализации в системе АСУ.
  11. В шкафах предусмотрена силовая розетка для подключения ноутбука, приборов измерения и осциллографирования.
  12. В выходных клеммах шкафа предусмотрены размыкатели, которые позволяют отключить выходные цепи для безопасного проведения работ.
  13. Расположение сигнальных ламп и коммутационных аппаратов в шкафах выполнено с учетом требований норм (СТО).
  14. В шкафах предусмотрено конструктивное деление на зоны обслуживания.
  15. Предусмотрен клеммник с размыкателем общих и транзитных цепей.
  16. Применение качественных комплектующих шкафа.
  17. В шкафах предусмотрены клеммы резервных дискретных свободно-назначаемых входов.
  18. В шкафах предусмотрена сигнальная лампа вывода цепей отключения и УРОВ.
  19. В шкафах предусмотрены шинки опробования ламп и темный плюс.
  20. В шкафах предусмотрен сбор информации с ключей управления в систему АСУ.
  21. В шкафах предусмотрены ЭМС зажимы для удобства монтажа внешних кабелей.

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

 

Таблица соответствия шкафов ШЭ (скачать)

 

Свернуть все вкладки

Релейная защита и автоматика.

Оборудование РЗА.
  • Маленькая, прочная, легкая и мощная
  • Работает как с компьютером, так и без него
  • Интуитивное ручное управление с помощью сенсорной панели Smart TouchView Interface
  • Выход большого тока и большой мощности на фазу (до 60А на 6 фаз, до 120 А трехфазно)
  • Конвертируемые каналы напряжения обеспечивают до 10 токов (6 х 60А и 4 х 15А)
  • Сетевой интерфейс позволяет осуществлять испытания по стандарту МЭК 61850 (IEC 61850)
  • Опциональная возможность проверки измерительных преобразователей
  • Полностью автоматические испытания “One Touch” с использованием программного обеспечения AVTS
  • Вес всего от 10,5 кг.

Новейшая серия приборов SMRT была разработана для проведения автоматических тестов всех типов релейной защиты. Представители этой линейки обладают “интеллектуальной” комбинацией большого выходного напряжения и большого тока, которая позволяет выполнять испытания всех типов электромеханических, твердотельных и микропроцессорных реле максимального тока, включая реле, управляемые напряжением, реле с торможением напряжением и направленные реле максимального тока. Испытательные системы SMRT обладают гибкостью конфигурации и могут быть настроены в соответствии с требованиями пользователя добавлением нескольких модулей напряжения-тока “VIGEN”, необходимых для конкретных испытаний. Устройствами SMRTможно управлять вручную с помощью новой сенсорной панели Smart Touch View Interface™ (STVI) от компании Megger. Панель STVI обладает большим цветным жидкокристаллическим дисплеем TFT высокого разрешения, который позволяет пользователю вручную выполнять испытания статических и динамических состояний с помощью экрана ручных испытаний, а также использовать встроенные предустановленные процедуры испытаний для наиболее распространенных реле.


Сенсорная панель STVI с устройством SMRT36

Панель STVI устраняет необходимость в использовании компьютера при тестировании практически всех типов реле. Экранные меню и функциональные кнопки сенсорного экрана позволяют быстро и легко выбрать требуемую функцию тестирования. Результаты испытания можно сохранить в панели STVI и загрузить на карту памяти для передачи или печати результатов испытаний. Для выполнения полностью автоматических испытаний устройствами SMRT можно управлять с помощью программного обеспечения Advanced Visual Test Software (AVTS) компании Megger. AVTS – это программное обеспечение, совместимое с операционными системами Microsoft® Windows® XP®/Vista™/7/8/8.1/10, предназначенное для управления всеми аспектами испытаний защитных реле с использованием новой системы Megger SMRT.

Устройства обладают конвертируемыми каналами напряжения. При преобразовании каналов напряжения в каналы тока, тот же прибор может предоставить 10- фазный ток. Модули VIGEN прибора имеют высокую мощность как канала напряжения, так и канала тока, чтобы иметь возможность проводить испытания всех реле, поэтому прибор позволяет проводить измерения 3-фазных дифференциальных реле, включая удержание 2-й, 3-й и 5-й гармоник. SMRT идеально подходит не только для тестирования систем применяемых сегодня, но и для решения будущих задач, связанных с тестированием интеллектуальных сетей (Smart Grid).

Корпус SMRTсделан из пластика, армированного стекловолокном, и достаточно легок для переноски в руках на место эксплуатации, может поставляться в опциональном транспортировочном футляре, имеющем отделения для SMRT, STVI, измерительных щупов и аксессуаров. Опциональный транспортировочный футляр с жесткими стенками испытан и сертифицирован в соответствии со строгими военными стандартами защиты от пыли, влаги, ударов, вибраций и повреждений при транспортировке.

Уникальная возможность объединять несколько приборов в цепь при помощи простых сетевых Ethernet-кабелей. Имеется возможность снимать до 12 уровней напряжения и 12 токовых сигналов одновременно.

Технические характеристики SMRT

 
  SMRT 1 SMRT 33 SMRT 36 SMRT 36D SMRT 410
Количество выходов тока (60А) 1 3 3 3 до 6
Количество выходов напряжения (неконвертируемых, 300В) до 3
Количество выходов напряжения (конвертируемых, 300В/15А) 1 до 3 до 3 до 4
Сенсорный дисплей, тип STVI STVI STVI Встроенный STVI
Габаритный размеры, мм 343х61х172 360х194х305 360х194х305 337х172х273 360х194х413
Масса, кг 4 10,5 11,6 13,2 16,4

Видео SMRT