МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ

ТРАНСФОРМАТОРА

РЕЛЕЙНАЯ

ЗАЩИТА,

МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ

ТЕХНИКА,

ЦИФРОВЫЕ

ТЕХНОЛОГИИ,

ПОНИЖАЮЩИЕ

ТРАНСФОРМАТОРЫ,

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ

ЗАЩИТА,

МАКСИМАЛЬНАЯ

ТОКОВАЯ

ЗАЩИТА, МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ ТЕРМИНАЛ, УСТАВКИ ЗАЩИТЫ

R E L AY,

M I K R O P R O C E S S O R

T E C H N O L O G Y,

D I G I TA L

TECHNOLOGIES,

REDUCING

TRANSFORMERS,

DIFFERENTIAL

PROTECTON,

TOP

CURRENT

PROTECTON,

MIKROPROCESSOR

TERMINAL, RELAY.

Релейная

защита

и

другие

устройства

автоматики

выполнялись

до

недавнего времени только на релейно-контактных элементах. С развитием

полупроводниковой техники начали применять электронные устройства. Это

повысило

их

надежность

и

позволило

реализовать

совершенно

новые

функциональные

возможности.

Релейная

защита

вместе

с

другими

устройствами

автоматики

и

телемеханики

выполняется

в

виде

единой

системы, комплекса, а применение микроэлектроники и микропроцессорных

систем дает возможность повысить

эффективность релейной защиты и

автоматики. Стало возможным передавать

функций релейной защиты и

автоматики

специальным

управляющим

вычислительным

машинам.

Они

управляют

устройствами

электроснабжения

в

нормальных

и

аварийных

режимах. Особое значение в современных условиях приобретает изучение

алгоритмов, по которым должна действовать

релейная защита. Она не

должна зависеть от той элементной базы, на основе которой выполняется.

Применение

современных

цифровых

технологий

и

новейшей

элементной базы позволяет получить новое качество защиты: совершенные

алгоритмы

выравнивания

токов

плеч,

автоматический

учет

текущего

положения РПН трансформатора, высокое быстродействие, устойчивость и

адаптивность

работы

в

переходных

режимах

КЗ,

сопровождающихся

глубоким насыщением измерительных трансформаторов тока и броском тока

намагничивания, удобство настройки и высокую стабильность параметров.

Понижающие

трансформаторы

согласно

ПУЭ

[1]

снабжаются

следующими

видами

защит:

многофазных

замыканий

в

обмотках

и

на

выводах;

однофазных

замыканий

на

землю

в

обмотке

и

на

выводах,

присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью; витковых замыканий

в

обмотках;

токов

в

обмотках,

обусловленных

внешними

КЗ;

токов

в

обмотках, обусловленных перегрузкой; понижения уровня масла; однофазных

замыканий на землю в сетях 3–10 кВ с изолированной нейтралью, если

трансформатор питает сеть, в которой отключение одно-фазных замыканий

на землю необходимо по требованиям безопасности. Защиты, выполняемые

на

базе

средств

микропроцессорной

техники

имеют

следующие

преимущества перед электромеханическими устройствами:

-

достаточно

высокую

точность

измерений

и

значительную

чувствительность;

-

имеется

система

фиксации

нормальных

и

аварийных

событий,

которая позволяет детально расследовать аварии, установить их причину, а

также принимать своевременные меры для их предупреждения в будущем;

-

использование

микропроцессорной

защиты

для

дистанционного

контроля и управления защищаемым объектом что снижает материальные

затраты на выезды оперативных бригад;

-

повышенная

надежность

работы,

так

как

имеется

система

непрерывной программной и аппаратной самодиагностики;

-

значительная

ремонтопригодность,

которая

снижает

затраты

на

профилактический контроль, а также

ремонт

и обслуживание систем

релейной защиты и автоматики.

В

настоящее

время

применяются

микропроцессорные

защиты

трансформаторов

различных

зарубежных

фирм,

которые

выполняют

следующие функции:

- дифференциальную токовую защиту с торможением;

- дифференциальную токовую защиту без торможения;

- дифференциальную защиту нулевой последовательности;

- дифференциальную защиту по обратной последовательности;

- высокоимпедансную дифференциальную токовую защиту;

-

максимальные

токовые

защиты;

токовые

защиты

нулевой

последовательности;

- защиту от повышения и понижения напряжения;

-

защиту

от

понижения

и

повышения

частоты;

защиту

от

перевозбуждения железа трансформатора на базе измерения отношения

напряжения к частоте U/F;

- защиту от перегрузки по тепловой модели;

- контроль измерительных цепей;

- резервирование отказа выключателя (УРОВ);

- автоматику РПН трансформатора;

- свободно программируемую логику;

- логику управления выключателем.

Многие из этих функций для защиты понижающих трансформаторов

являются

избыточными.

Например,

защита

от

перегрузки

по

тепловой

модели,

защита

от

перевозбуждения

на

базе

измерения

отношения U/F,

высокоимпедансная дифференциальная защита, а также дифференциальная

защита

по

обратной

последовательности.

Это

повышает

стоимость

программной

и

аппаратной

составляющих.

Несмотря

на

то,

что

часть

логических функций устанавливается при дополнительном заказе, в любом

случае

аппаратная

платформа

рассчитана

на

полный

комплект

функций.

Помимо этого у зарубежных терминалов имеются следующие недостатки :

- неоправданно большая техническая и информационная избыточность.

Необходимо

вводить

около

500

уставок,

а

также

изменения

в

матрицу

сигналов.

Распечатка

матрицы

сигналов

представляет

собой

около

100

страниц текста. Учитывая все задания и протоколы объем документации

становится

неоправданно

объемным.

Все

это

усложняет

настройку.

повышается

вероятность

ошибок,

связанных

с

человеческим

фактором,

требуются специалисты очень высокой квалификации;

- технические описания по

терминалам составляют

600 - 1500

страниц;

-

возможен

некачественный

перевод

на

русский

язык

технических

описаний;

- не всегда ясные и сложные методики выбора уставок.

Задачей

энергетики

является

организация

производства

продукции,

ориентированной на потребности внутреннего рынка. Разработка недорогой

микропроцессорной

защиты

понижающих

трансформаторов

должна

обеспечивать:

-

сохранность

традиций

отечественной

релейной

защиты,

необходимость создания устройств с минимальным количеством настроек,

что упрощает проектирование, наладку и эксплуатацию, а также уменьшает

вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором;

- необходимо сводить к минимуму затраты на обучение и подготовку

персонала к работе с данными устройствами;

-

экономить

финансовые

ресурсы

за

счет

разницы

в

стоимости

с

аналогами и сохранять деньги внутри страны в виде налоговых выплат и

заработной платы.

Из

множества

предлагаемых

отечественной

промышленностью

устройств

наиболее

полно

всем

перечисленным

требованиям

отвечает

у с т р о й с т в о

С и р и у с – Т 3 ,

к о т о р о е является

комбинированным

микропроцессорным терминалом релейной защиты и автоматики.

Микропроцессорное

устройство

является

основной

защитой

трехобмоточного

трансформатора

или

автотрансформатора

с

высшим

напряжением

35-220

кВ.

Также

возможно

использование

в

качестве

дифференциальной

защиты

сдвоенного

реактора,

мощного

синхронного

двигателя или в качестве продольной дифференциальной защиты ошиновки с

тремя присоединениями.

Устройство имеет ступени подменных максимальной токовой защиты

(МТЗ)

высшей,

средней

и

низшей

сторон

трансформатора,

которые

выполнены

с

внешним

комбинированным

пуском

напряжения.

Также

возможно

использование

в

качестве

дифференциальной

защиты

автотрансформатора.

Устройство предназначено для установки на панелях и в

шкафах

в

релейных

залах

и

пультах

управления

электростанций

и

подстанций 35-220 кВ. Устройство Сириус-Т3 является комбинированным

микропроцессорным терминалом релейной защиты и автоматики.

Применение в устройстве Сириус-Т3 модульной мультипроцессорной

архитектуры наряду с современными технологиями поверхностного монтажа

обеспечивают высокую надежность, большую вычислительную мощность и

быстродействие,

а

также

высокую

точность

измерения

электрических

величин и временных интервалов, что дает возможность снизить ступени

селективности и повысить чувствительность.

Элементная база входных и выходных цепей обеспечивает

совместимость

с

любыми

устройствами

защиты

и

автоматики

разных

п р о и з в о д и т е л е й

-

э л е к т р о м е х а н и ч е с к и м и ,

э л е к т р о н н ы м и ,

микропроцессорными,

а

также

сопряжение

со

стандартными

системами

телемеханики.

Сириус –Т3 имеет каналы связи для передачи на компьютер данных

аварийных отключений, просмотра и изменения уставок, контроля текущего

состояния устройства.

Устройство

обеспечивает

следующие

эксплуат ационные

возможности:

выполнение

функций

защит,

автоматики

и

управления,

определенных ПУЭ и ПТЭ; задание внутренней конфигурации (ввод/вывод

защит, автоматики, сигнализации и т.д.); ввод и хранение уставок защит и

автоматики; передачу параметров аварии; ввод и изменение уставок по линии

связи; непрерывный оперативный контроль работоспособности в течение

всего

времени

работы;

блокировку

всех

выходов

при

неисправности

устройства для исключения ложных срабатываний; получение дискретных

сигналов

управления

и

блокировок;

выдачу

команд

аварийной

и

предупредительной сигнализации; гальваническую развязку всех входов и

выходов, включая питание, для обеспечения высокой помехозащищенности;

высокое

сопротивление

и

прочность

изоляции

входов

и

выходов

относительно

корпуса

и

между

собой

для

повышения

устойчивости

устройства к перенапряжениям, возникающим во вторичных цепях.

Использование микропроцессорных терминалов релейной защиты и

автоматики позволяет значительно повысить надежность и эффективность

функционирования системы релейной защиты силовых трансформаторов.