Цифровые устройства релейной защиты

ВВЕДЕНИЕ

 

 

В настоящее время большинство  фирм-производителей устройств релейной защиты и электроавтоматики (РЗА) прекращает выпуск электромеханических реле и  переходит на микропроцессорную  элементную базу.

Цифровые устройства релейной защиты, основу которых составляют микропроцессорные элементы, обладают рядом преимуществ по сравнению  с другими типами устройств релейной защиты. Основными преимуществами являются высокое быстродействие, надежность, чувствительность, уменьшенные габариты и пр[1].

Использование микропроцессоров позволяет объединить в одном  устройстве множество функций, ранее  выполняемых несколькими различными устройствами. Более того, с помощью  таких устройств возможна реализация некоторых функций, недоступных  при использовании других типов  релейной защиты.

Переход на новую элементную базу не приводит к изменению принципов  релейной защиты и электроавтоматики, а только расширяет её функциональные возможности, упрощает эксплуатацию и  снижает стоимость. Именно по этим причинам микропроцессорные реле очень быстро занимают место электромеханических  и микроэлектронных[3].

Широкое внедрение микропроцессорных  устройств сдерживается их высокой  стоимостью и практически отсутствием  в России производства микропроцессорной  техники. Однако это явление временное  и в перспективе микропроцессорная  техника в РЗА альтернативы не имеет (другие устройства с нею со временем будут неконкурентоспособны).

В данном реферате описаны наиболее применяемые терминалы РзиА, применяемые на подстанциях, также приведено сравнение двух микропроцессорных защит Micom P123 и SPAC801.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОИЗВОДИТЕЛЯХ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

 

В большинстве случаев на предприятиях энергетики, промышленности и электрических  сетях населенных пунктов устройства релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗ и ПА) находятся в  эксплуатации более 30 лет. До сих пор  основной элементной базой устройств  РЗ и ПА являются электромеханические  реле и микроэлектронные устройства. Для многих предприятий очевидным  становится необходимость в коренной реконструкции устройств РЗ и  ПА, замена морально и физически  устаревших устройств на терминалы  с микропроцессорной элементной базой.

Для оценки необходимости модернизации или замены существующих устройств  РЗиА специалисты компании Р.В.С. проводят предпроектное обследование объектов и представляют результаты в виде технико-коммерческих предложений, затем  разрабатывают концепцию модернизации РЗиА предприятия на ближайшую и  долгосрочную перспективу. 
  Модернизация устройств и систем РЗиА позволяет существенно повысить надежность работы основного электротехнического оборудования, снизить аварийность производства и финансовые потери в результате простоев оборудования. Современные микропроцессорные устройства РЗиА, позволяют уменьшить время локализации аварий за счет более быстрого обнаружения повреждения на защищаемом оборудовании, снижения времени работы защит, увеличения надежности работы защит на микропроцессорной базе, полного резервирования как основных, так и резервных защит оборудования. Кроме того МП терминалы РЗА позволяют диагностировать исправность вторичных измерительных цепей, сигнализировать в случае их неисправности и блокировать действие защит, что не будет приводить к ложному отключению силового оборудования, работающего в штатном режиме. Правильная и быстрая работа МП терминалов РЗА позволяет снизить вероятность развития локальных и системных аварий. 
  Применение микропроцессорных устройств РЗА позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы. Кроме того, у микропроцессорных устройств, а тем более систем РЗА влияние "человеческого фактора" на эффективность функционирования значительно меньше, чем у других видов защит. Отмеченное обуславливается наличием у микропроцессорных устройств "дружественного" интерфейса, обширной консультационной поддержки эксплуатационного персонала, многократной проверки действий эксплуатационников.

Компания Р.В.С. и ТОО "ИРИМЭКС Казахстан"  предлагают наиболее оптимальные для предприятий решения с использованием оборудования ведущих мировых и российских производителей, таких как General Electric, Siemens, AREVA, Экра, Радиус-Автоматика, Бреслер. При модернизации и строительстве объектов энергетики терминалы защит и противоаварийной автоматики данных производителей легко внедряются в существующие и новые АСУТП [4].

Оборудование ИЦ Бреслер

ИЦ Бреслер — один из лидеров российского рынка в  области разработки и производства систем релейной защиты и автоматики для объектов всех классов напряжений.

Оборудование Радиус-Автоматика

Для оборудования микропроцессорными устройствами тупиковых подстанций 220-110/35-6 кВ оптимально подходит продукция  Радиус-Автоматика.

Оборудование ЭКРА

В качестве устройств РЗА  линий электропередачи и подстанционного  оборудования напряжением от 6 кВ до 750 кВ и станционного оборудования (трансформаторов, генераторов и блоков генератор-трансформатор  мощностью от 6 МВт до 1200 МВт) широко используется продукция компании ЭКРА.

Оборудование Siemens

Одним из наиболее оптимальных  решений является использование  в качестве устройств релейной защиты и автоматики продукции одного из мировых лидеров, поставляющих защиты энергетических систем - компании Siemens.

Оборудование AREVA

Компания AREVA – мировой  лидер в области оборудования и систем для передачи и распределения  электроэнергии.

Оборудование GE Multilin

GE Multilin производит несколько  линеек микропроцессорной релейной  защиты, среди которых есть и  представители ранних поколений  (линейка DDS), и представители относительно  новых поколений (линейка SR), и  представители самого последнего  поколения (линейки UR, 650, M-II). Каждая  линейка охватывает свой класс  защищаемого оборудования.

Оборудование производства Научно-Технического Центра "МЕХАНОТРОНИКА"

НТЦ "МЕХАНОТРОНИКА" было создано в 1990 году. Основными видами деятельности предприятия в то время  были разработка систем числового программного управления технологическим оборудованием, АСУ и другого электронного оборудования. 
В 1994 году НТЦ «Механотроника» первым в России начинает разрабатывать, а с 1997 года и выпускать первые российские микропроцессорные устройства релейной защиты типа БМРЗ. 
В настоящее время основное направление нашей деятельности – разработка и производство цифровых устройств релейной защиты, АСУ и сопутствующего оборудования для сетей класса от 0,4 до 220 кВ.  
Сегодня НТЦ "Механотроника" – это динамично развивающееся предприятие, обладающее высоким научно-техническим потенциалом, создающее конкурентную продукцию мирового уровня, постоянно наращивающее объемы производства.  
НТЦ "Механотроника" производит как широко известные в России и СНГ устройства релейной защиты серии БМРЗ, частотной автоматики и центральной сигнализации, так и терминалы и шкафы защиты линий и трансформаторов 110-220 кВ, АСУ энергообъектов, АСКУЭ, другие виды продукции. Проводим проектные и пусконаладочные работы в соответствии с полученными на это лицензиями. 
   Обеспечение качества выпускаемой продукции является приоритетным направлением деятельности предприятия. Испытательная база НТЦ "Механотроника" оснащена современным оборудованием. Метрологическая служба аккредитована в Госстандарте РФ на право калибровки средств измерения. Процессы проектирования и производства сертифицированы на соответствие системе менеджмента качества ISO 9001, проводятся под надзором Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ в соответствии с условиями действия полученных нами лицензий. 
 В наших устройствах используется электронные компоненты только ведущих мировых производителей. Несмотря на это, все комплектующие изделия проходят 100% входной контроль, ведется пооперационный контроль узлов и модулей. Все изготовленные изделия проходят 100-часовой технологический прогон при повышенной температуре. 
Весь комплекс организационных и технических мероприятий, а также эксплуатация нашей продукции на многочисленных объектах электроэнергетики страны и СНГ позволили нам увеличить гарантийный срок на наши изделия. Для обеспечения правильной эксплуатации наших изделий мы проводим на безвозмездной основе обучение персонала эксплуатирующих предприятий [5].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЦИФРОВЫХ ТЕРМИНАЛАХ  MiCOM P120, P121 P122 и P123

 

 

MiCOM P120, P121 P122 и P123 являются полностью цифровыми терминалами предназначенными для выполнения функций защиты и управления.

Терминалы серии MiCOM могут  питаться от источника постоянного  или переменного напряжения (два версии устройств по диапазонам напряжения питания). Передняя панель терминала предоставляет пользователю возможность навигации по меню терминала для получения доступа к данным, записанным в терминале, изменения уставок, чтения измерений и т.п.

Восемь светодиодных индикаторов  на передней панели терминала предоставляют возможность простым и наглядным способом информировать оперативный персонал о работе терминала. Срабатывание сигнализации, кроме этого, выводятся на жидкокристаллический дисплей с обратной подсветкой.

В части токовых входов, терминалы серии MiCOM P12x имеют два  входа рассчитанные на подключение трансформаторов тока с номинальным током 1А или 5А.

Терминалы моделей MiCOM P121, P122 и P123 имеют аналоговые входы для подключение токов трех фаз и тока защиты от замыкания на землю при использовании трансформаторов тока с номинальным током 1 А или 5 А (4 входа 1А и 4 входа 5А) т.е. одно и то же терминал может быть подключено к ТТ с различными коэффициентами трансформации, например, 5А для защиты от междуфазных замыканий и 1А для защиты от замыканий на землю.

Однофазный терминал MiCOM P120 предусматривает подключение к трансформатору тока с номинальным током 1А или 5А (два аналоговых входа с

обратной стороны терминала).

Терминалы MiCOM 120, P121, P122 и P123 непрерывно измеряют токи по всем фазам и ток замыкания на землю (Р120 измеряет лишь один ток), в расчет принимается среднеквадратичное из значений из токов до 10 гармоники (для 50Гц). Все выходные реле могут быть запрограммированы на срабатывание от любой доступной в данном терминале функции защиты или управления.

Терминалы MiCOM 120, P121, P122 и P123 имеют с обратной стороны клеммы для подключения стандартному порту RS485. Протокол связи по данному порту указывается при заказе терминала. Терминалы поддерживает связь по протоколам MODBUS RTU, Courier, IEC 60870-5-103 или DNP3.

Вся сохраняемая в терминале  информация (измерения, сообщения сигнализации, параметры настройки) могут быть прочитаны и изменены при использовании канала удаленной связи по заднему порту RS485.

Чтение и редактирование этих данных может быть также выполнено  по месту установки терминала при подключении ПК с установленным программным продуктом MiCOM S1 отделения по автоматике и информационным системам AREVA T&D.

Терминалы MiCOM 120, P121, P122 и P123 могут быть интегрированы в систему управления объектом с использованием связи по RS485. В этом случае все имеющиеся в терминале данные могут быть использованы для наблюдения и управления объектом как на самом объекте так в удаленном диспетчерском пункте. [5]

 

 

 

3 БАЗОВЫЕ ФУНКЦИИ ТЕРМИНАЛОВ

 

 

Меню терминалов MiCOM P120, P121, P122 и P123 представляет собой

разветвленную структуру  в виде основных меню и подменю, содержание которых зависит от модели MiCOM.

По умолчанию, на дисплее  отображается значение токов фаз  или ток нейтрали. Как только устройство MiCOM регистрирует событие или аварию, то эта информация замещает значение "по умолчанию" и имеет более высокий приоритет.

Система меню в терминале MiCOM P122 и Р123 условно разделена  на 8 разделов (6 разделов у терминалов Р120 и Р121):

 

⇒ ВХОД. ПАРАМЕТРЫ (OP PARAMETERS )

⇒ ПОСТРОЕНИЕ (CONFIGURATION )

⇒ ИЗМЕРЕНИЕ (MEASUREMENTS)

⇒ ПЕРЕДАЧА ИНФ. (COMMUNICATION)

⇒ УСТАВКИ 1 (PROTECTION G1)

⇒ УСТАВКИ 2 (PROTECTION G2) (только P122 и P123)

⇒ АВТОМАТИКА (AUTOMAT. CTRL)

⇒ ЗАПИСИ (RECORDS) (только P122 и P123)

 

Меню ИЗМЕРЕНИЯ (MEASUREMENTS) позволяет  прочитать измерения выполняемые терминалом.

Состав меню ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ (COMMUNICATION) зависит от типа протокола связи используемого данным терминалом: MODBUS, Courier, IEC 60870-5-103, DNP3.

Меню УСТАВКИ (PROTECTION) (у  терминалов типа MiCOM P122 и P123) разделено на две части УСТАВКИ 1 (PROTECTION G1) и УСТАВКИ 2 (PROTECTION G2), что позволяет использовать две группы уставок функций защиты и автоматики. В меню уставки пользователь имеет возможность запрограммировать различные режимы работы (параметры срабатывания, выдержки времени и т.п.) функций максимальных токовых защит от междуфазных или от однофазных замыканий в каждой из независимых групп уставок.

Меню АВТОМАТИКА (AUTOMAT.CTRL) позволяет выполнить программирование различных функций автоматики, интегрированных в терминалах типа MiCOM P120, P121, P122 и P123.

Меню «ЗАПИСИ» служит для  чтения регистрируемых параметров. [5]

 

 

 

4 ВНЕШНИЕ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

 

 

Терминалы серии MiCOM P12x имеют  единую схему внешних подключений (по общим компонентам).

Питание терминалов MiCOM P120, P121, P122 и P123 может быть от источника постоянного оперативного тока (=24-60В, =48-250В,) либо от источника переменного оперативного тока (~48-250В/50-60 Гц). Рабочий диапазон питания терминалов (Ua) указан на табличке под верхней откидной крышкой на передней панели терминала).

Терминалы типа MiCOM P120, P121, P122 и P123 могут иметь до восьми токовых входов (дважды по 4 входа измерения токов фаз и тока нейтрали).

Номинальный ток каждого  из этих измерительных входов 1А  или 5А (в зависимости от номера клеммы для подключения кабеля от ТТ на блоке зажимов на задней стенке терминала). Пользователь может использовать трансформаторы тока с различными номинальными вторичными токами для одного и того же терминала (например, 1А для подключения тока нулевой последовательности и 5А для подключения токов фаз.) Порт связи RS485 (с обратной стороны терминала) Все устройства MiCOM имеют порт связи RS485.

Терминалы MiCOM P120, P121, Р122 и Р123 предлагают пользователю порт связи RS232, который может быть использован для установления связи между ПК и терминалом с помощью программного пакета MiCOM S1. Для связи между терминалом и ПК используется стандартный экранированный кабель RS232. [5]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА НА БАЗЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ SIPROTEC

Микропроцессорное устройство 7SA61 входит в состав защит Siprotec. На базе данного терминала выполняется дистанционная защита линий электропередач как воздушных так и кабельных, имеющих питание с одной или нескольких сторон в сетях различных уровней напряжения.

Она может применяться в радиальных и магистральных сетях с различным  режимом работы нейтралей.

Свободно программируемая CFC-логика МП устройства 7SA61 позволяет использовать его в качестве основной быстродействующей  защиты от всех видов повреждения  на линиях, в качестве резервных  ступенчатых защит линий, а также  силового оборудования, шин, генераторов  и двигателей.

В терминале предусмотрены следующие  функции:

- дистанционная защита; 
- АПВ; 
- токовая защита нулевой последовательности; 
- устройство резервирования отказа выключателей; 
- блокировка от качаний; 
- аварийный локатор.

Микропроцессорное устройство 7SJ63 является многофункциональным реле фирмы Siemens, основным назначением которого является ненаправленная МТЗ линий.

Устройство защиты имеет большую  функциональную базу, позволяющую использовать реле для защиты воздушных и кабельных  линий. Защиты могут быть применены  в магистральных и кольцевых  сетях любого класса напряжения, с  изолированной, глухозаземленной и  компенсированной нейтралью.

МТЗ имеет четыре ступени с независимой временной характеристикой: две ступени для фазных токов и две для токов нулевой последовательности.

Помимо упомянутых функций, терминал 7SJ63 имеет функции управления коммутационными  аппаратами.

Для безошибочного управления ячейкой  в логике терминала предусмотрена  блокировка от ошибочного включения  или отключения аппаратов.

В терминале предусмотрены так  же следующие функции:

- АПВ; 
- токовая защита нулевой последовательности; 
- защита от отказа выключателя, 
- автоматическая функция ОМП.

Система цифровой дифференциальной защиты 7UT6 является быстрой и селективной защитой от коротких замыканий в трансформаторах всех уровней напряжения, в последовательных и шунтирующих реакторах.

Основным преимуществом принципа действия дифференциальной защиты является мгновенное отключение в случае короткого  замыканий в любой точке защищаемой зоны. Трансформаторы тока по концам сети ограничивают защищаемую зону.

Этот твердый предел является причиной абсолютной селективности схемы  дифференциальной защиты. При использовании  терминала в качестве защиты трансформатора, устройство обычно подключается к выводам  трансформаторов тока, которые отделяют силовой трансформатор от энергосистемы.

Смещение фаз и межсцепление токов, возникающие благодаря соединению обмоток трансформатора, обрабатываются в устройстве с помощью расчетных  алгоритмов. Условия заземления нейтрали(ей) могут быть адаптированы по желанию  пользователя, они автоматически  учитываются в алгоритмах расчетов.

Терминал 6MD66 из всех терминалов системы Siprotec является представителем 4 поколения, тогда как остальные относятся  к 6 или 7 поколению.

Основные функции 6 MD66 это управление ячейкой, измерение аналоговых величин, АПВ, УРОВ, блокировка от ошибочных  действий при переключениях, определение  расчетного места короткого замыкания.

Сам по себе терминал не несет функций  защиты, поэтому при проектировании его устанавливают совместно  с терминалами 7 SA61, 7 SJ63.

При схеме два выключателя на одно присоединение (схема четырехугольника, 2/3) АПВ на 6MD66 не предусматривают, так  как каждый терминал отвечает только за собственный выключатель. В этом случае АПВ ячейкой организуют через  выходные цепи 7 SA61.

Устройство защиты шин (ДЗШ) и устройство резервирования отказа выключателей (УРОВ) SIPROTEC 7SS52 состоит из компактных терминалов присоединений, соединенных с центральным  терминалом с помощью волоконно-оптических кабелей.

В терминалах присоединений производится измерение токов (в цепях присоединений  и шиносоединительного выключателя), временная синхронизация, преобразование величин в цифровую форму, обработка  и передача информации в центральный  терминал через быстродействующий  последовательный порт.

Терминалы присоединений осуществляют сбор информации о положениях разъединителей и прочих дискретных сигналах соответствующего присоединения, выполняют функции  УРОВ и полной автоматической самодиагностики.

Центральный терминал считывает синхронизированные по времени значения токов, измеряемых терминалами присоединений, подключенных к нему, и обрабатывает их вместе с дискретной информацией от защитных функций (дифференциальной защиты шин, УРОВ).

Результаты расчетов и логических операций, выполненные в центральном  терминале, периодически передаются обратно  в терминалы присоединений. Все  операции по конфигурированию и заданию  уставок защиты шин и УРОВ производятся с центрального терминала.

Возможна связь через последовательный порт с использованием ПК и программы DIGSI. Показания, параметры и измеряемые величины представляются на дисплее  центрального терминала или в DIGSI. Дополнительно, программа позволяет  осуществлять чтение данных об аварийных  процессах и их анализ.[6]

 

6 MiCOM P139 – ТЕРМИНАЛ ЗАЩИТЫ ФИДЕРА И УПРАВЛЕНИЯ ЯЧЕЙКОЙ

 

 

Комбинированное устройство максимальной токовой защиты и управления Р139 объединяет в себе функции защиты и управления. Функции защиты включают в себя селективную защиту от коротких замыканий, замыканий на землю и  перегрузки в сетях среднего и  высокого напряжения. Эти сети могут  эксплуатироваться с низкоомным заземлением нейтрали, с компенсацией тока замыкания на землю или с  изолированной нейтралью. Также  функций защиты позволяет широко использовать устройство для защиты как участков кабельных и воздушных  линий, так и трансформаторов и электродвигателей.

В устройстве реализованы  функции, позволяющие управлять  установленными в высоковольтных ячейках  распределительных устройств среднего напряжения или простых РУ высокого напряжения коммутационными аппаратами (до шести), имеющими электропривод  и электрическую сигнализацию.

Внешние вспомогательные  устройства сведены к минимуму за счет включения в устройство независимых  от напряжения питания двоичных входов и силовых выходов, возможности  прямого подключения трансформаторов  тока и напряжения, а также выполнения всех необходимых блокировок в самом устройстве.

Устройство Р139 имеет большое  количество функций защиты и управления, которые, в зависимости от условий  применения, могут быть индивидуально  введены или выведены из конфигурации.

Основные функции устройства являются автономными функциональными  группами, которые могут быть индивидуально  введены в работу в зависимости  от конкретного применения. Функциональные группы выведенные из работы маскируются  в подгруппах параметров (группы уставок) и видны лишь в меню конфигурации. 
 
МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ 
Р139 обеспечивает максимальные токовые защиты по трем фазным токам, по току нулевой последовательности, по току обратной последовательности с независимыми, и многочисленными обратнозависимыми характеристиками срабатывания.

Пороги срабатывания всех ступеней максимальных токовых защит  могут динамически изменяться (например, на время броска пускового тока двигательной нагрузки). Кроме этого некоторые  ступени фазной МТЗ и ТЗОП, при  необходимости, могут блокироваться  при броске тока намагничивания.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ  КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 
Благодаря наличию в реле органа направления мощности КЗ, Р139 может использоваться в качестве направленной максимальной токовой защиты. 
Для каждой из ступеней, пользователь имеет возможность выбрать один из режимов работы: направленная в линию, направленная к шинам, ненаправленная. Определение направления КЗ выполняется отдельными органами направления мощности для защит от междуфазных и однофазных замыканий (на землю).

ЗАЩИТА ПРИ  ВКЛЮЧЕНИИ НА ПОВРЕЖДЕНИЕ 
Включение выключателя может произойти на короткое замыкание, например, если после ремонта не снято эксплуатационное заземление. Защита при включении на повреждение обеспечивает отключение выключателя без выдержки времени при возникновении повреждения на линии до истечения выдержки времени таймера запоминания ручного включения выключателя. 
 Для защиты асинхронных двигателей прямого включения с ротором критичным по температуре, в реле предусмотрены следующие специально для этого предназначенные функции защиты:  
- Распознавание режима работы 
- Защита от перегруза ротора на базе тепловой модели ротора 
- Выбор между обратнозависимой квадратичной или логарифмической характеристиками срабатывания 
- Учет процесса охлаждения ротора после нескольких пусков 
- Задание различных постоянных охлаждения для вращающегося и остановленного двигателя 
- Контроль частоты повторных пусков с блокированием АПВ 
- Логика контроля затянувшегося пуска и защита от заклинивания ротора 
 При использовании внешних термодатчиков Р139 обеспечивает прямой контроль температур обмотки статора и подшипников.

ЗАЩИТА ОТ ТЕПЛОВОГО  ПЕРЕГРУЗА 
Р139 обеспечивает защиту от теплового перегруза линий, трансформаторов и статорных обмоток высоковольтных электродвигателей. Наибольший из фазных токов используется для тепловой модели первого порядка по рекомендациям IEC (МЭК) 255-8.  
Температура охлаждающей среды может быть учтена в тепловой модели защищаемого объекта путем использования внешнего терморезистора или входа для 20мА преобразователя (указывается при заказе реле). Пользователь имеет выбор использования в тепловой модели относительных или абсолютных температур.

ЗАЩИТА МИНИМАЛЬНОГО и/или МАКСИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Р139 обеспечивает многоступенчатую защиту максимального и минимального напряжения на базе прямых измерений или вычисленных значений напряжения.

НАПРАВЛЕННАЯ  ЗАЩИТА ПО МОЩНОСТИ 
Направленная защита по мощности контролирует заданные пороговые значения по активной и реактивной мощности а также обнаруживает резкое падение и изменение направления потока мощности.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЕ  КЗ ПРИ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ 
В реле Р139 для определения замыканий на землю в сети с изолированной или компенсированной нейтралью (дугогасящая катушка Петерсена) могут быть использованы два проверенных метода: 
> Ваттметрический метод (анализ параметров установившихся параметров режима), ступени на сигнал и отключение 
> Метод по переходным параметрам (опция) 
АПВ 
 Функция автоматического повторного включения работает в режиме 3-фазного управления выключателем. Пользователь имеет возможность выполнить конфигурацию одного цикла быстродействующего АПВ (БАПВ) и до девяти циклов с замедлением повторного включения (ТАПВ).

АВТОМАТИЧЕСКАЯ  ПРОВЕРКА СИНХРОНИЗМА 
 Данная функция Р139 может быть использована в сочетании с автоматическим или ручным повторным включением выключателя, а также в сочетании с командой дистанционного включения.  
Это позволяет выполнять повторные включения выключателя только при выполнении условий синхронизма.

Обмен информацией между  реле по концам линии может быть использован в сочетании с  органами определения направления  КЗ. Для этого устройства защиты должны быть должным образом связаны  друг с другом посредством проводной  связи или с использованием интерфейса InterMiCOM. 
Телеускорение защит на приемных концах линий в радиальной сети может быть выполнено без использования органов определения направления КЗ.

Для сбора данных от внешних  измерительных устройств (преобразователей) а также для передачи данных во внешние цепи в Р139 предусмотрены  устанавливаемые по заказу два входа 0- 20 мА и два выхода 0-20мА. Коэффициент  масштабирования, задаваемый в виде уставки, упрощает согласование диапазонов сигналов входов относительно выходов (например, 0-10 мА, 4-20 мА). 
Р139 допускает подключение (опция) до 10 внешних терморезисторов для ввода в реле данных прямых измерений температуры. В зависимости от заданного режима работы, резистивные все датчики температуры могут работать параллельно или разбиваются на две подгруппы: основные (рабочие) и резервные.

Поставляемый по заказу (опция) интерфейс InterMiCOM позволяет построить  защиту абсолютной селективности с  использованием разрешающей или  блокирующей логики а также обеспечивать обмен между реле установленными по концам линии дискретной информацией. При этом также поддерживается задача передачи команд телеотключения. Для  повышения надежности работы системы  выполняется постоянный мониторинг исправности канала связи и проверка достоверности получаемых данных (с  передачей циклического избыточного  проверочного кода).  
Интерфейс InterMiCOM обеспечивает сквозную передачу (end-to-end) восьми-битных сигналов связываемых с любыми логическими сигналами в реле MiCOM. Имеется возможность задать логические состояния сигналов

Информация из реле может  быть выведена на дисплей на передней панели устройства, на компьютер подключенный к переднему порту связи или  через два (по заказу) порта связи. 
Один из интерфейсов поддерживает связь по IEC 60870-5- 103, IEC 60870-5-101, DNP 3.0, ModBus и Courier (в стадии подготовки протокол IEC 61850) и предназначен для интеграции устройства в систему управления объектом. 
Второй интерфейс поддерживает протокол связи IEC 60870- 5-103 и предназначен для удаленного доступа к реле и задания уставок. 
Синхронизация времени выполняется от системы управления объектов с использованием одного из протоколов или посредством входа для сигнала IRIG-B. [6]

7 АНАЛИЗ И ВЫБОР МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

 

 

В настоящее время большинство  фирм производителей прекращают выпуск электромеханических реле и устройств  и переходят на цифровую элементную базу.

Переход на новую элементную базу не приводит к изменению принципов  релейной защиты и электроавтоматики, а только расширяет её функциональные возможности, упрощает эксплуатацию и  снижает стоимость. Именно по этим причинам микропроцессорные реле очень быстро занимают место электромеханических  и микроэлектронных.

Основными характеристиками микропроцессорных  защит значительно выше микроэлектронных, а тем более электромеханических. Так, мощность, потребляемая от измерительных  трансформаторов тока и напряжения, находится на уровне 0,1- 0,5 ВА, аппаратная погрешность в приделах 2-5 %, коэффициент возврата измерительных органов составляет 0,96-0,97.

Мировыми лидерами в производстве релейной защиты и автоматики являются европейские концерны ALSTOM, ABB и SIMENS. Общим является всё больший переход  на цифровую технику. Цифровые защиты, выпускаемые этими фирмами, имеют  высокую стоимость, которая впрочем, окупается их высокими техническими характеристиками и многофункциональностью.

Современные цифровые устройства РЗА  интегрированы в рамках единого  информационного комплекса функций  релейной защиты, измерения, регулирования  и управления электроустановкой. Такие  устройства в структуре автоматизированной системы управления технологическим  процессом энергетического объекта  являются оконечными устройствами сбора  информации. В интегрированных цифровых комплексах РЗА появляется возможность  перехода к новым нетрадиционным измерительным преобразователям тока и напряжения – на основе оптоэлектронных  датчиков, трансформаторов без ферромагнитных сердечников и т.д. Эти преобразователи  технологичнее при производстве, обладают очень высокими метрологическими характеристиками, но имеют алую выходную мощность и непригодны для работы с традиционной аппаратурой.