Обоснование выбора устройства микропроцессорной защиты силового трансформатора

УДК 621.316

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА УСТРОЙСТВА МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ЗАЩИТЫ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Д. А. Зылев, А. А. Худяков

Пермский государственный технический университет

В статье проведен анализ наиболее распространенных в настоящее время терминалов микропроцессорной защиты силового трансформатора.

В настоящее время в лаборатории электроснабжения кафедры электрификации и автоматизации торных предприятий ПГТУ разрабатывается лабораторный стенд по изучению защит силового трансформатора. В связи с этим возникла задача выбора современного устройства, обеспечивающего как функции защиты, так и автоматики. К устройству были предъявлены следующие требования [1]:

- наличие максимально-токовой защиты (МТЗ);

- наличие дифференциальной защиты;

- наличие газовой защиты;

- наличие защиты от перегрева;

- наличие устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ);

- наличие регистратора событий.

Кроме того, устройство должно быть выполнено на микропроцессорной элементной базе, отвечать последним требованиям по безопасности и качеству, а также иметь доступную сервисную поддержку.

Анализ соответствующего рынка показал, что среди многообразия блоков защит (терминалов) как отечественного, так и зарубежного производства наиболее распространены следующие:

- БМРЗ (НТЦ «Механотроника», Россия);

- Сириус-Т («РАДИУС-Автоматика», Россия);

- Sepam 1000+ («Shneider electric», Франция);

- MiCOM («ALSTOM», Германия).

Основные технические характеристики перечисленных устройств представлены в таблице [2-5].

Согласно поставленным требованиям все представленные в таблице терминалы выполняют функции необходимых защит, автоматики, измерения, сигнализации и блокировок. Кроме того, могут быть интерфейсными модулями нижнего уровня для построения автоматизированной системы управления энергообъектами (АСУ ТП). Однако наиболее приемлемым в соотношении цена - качество, на наш взгляд, является устройство защиты «Сириус-Т» (рисунок).

«Сириус-Т» является комбинированным микропроцессорным устройством релейной защиты и автоматики. Применение в устройстве модульной мультипроцессорной архитектуры наряду с современными технологиями поверхностного монтажа обеспечивает 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 защиты.

Реализованные в устройстве алгоритмы и функции, а также схемы подключения разработаны по требованиям к отечественным системам РЗА в сотрудничестве с представителями энергосистем и проектных институтов, что обеспечивает совместимость с аппаратурой, выполненной на различной элементной базе, а также облегчает внедрение новой техники проектировщикам и эксплуатационному персоналу.

Терминал обеспечивает следующие эксплуатационные возможности:

- выполнение функций защит, автоматики и управления, определенных ПУЭ и ПТЭ;

дзт

Оперативное управление

Газ за щ. Газ.защ. МТЗ ВН МТЗ НН УРОВ тр_ра рпн

сОт сОт СХ^!. сП сОк

иэгзгс

Ус теки &ЗТ- 7 1ди$/!ноп £

О Пуск МТЗ ВН о Обдув

о Пуск МТЗ НН О Перегрузка

О Срабатывание О Сигнал 1

Обнешняя неисгравность О Сигнал 2 О Пуск УРОВ О Небаланс ДЗТ

Сброс

Терминал релейной защиты

«Сириус-Т»

Опитание

Выход

Ввод

Рис. Микропроцессорное устройство защиты силового трансформатора «Сириус-Т»

Технические характеристики терминалов микропроцессорной защиты

Наименование функций защит и автоматики Сириус -Т БМРЗ Эерат 1000+ МЮОМ

1. МТЗ МТЗ ВН 2 ступени МТЗ НН 1 ступень МТЗ 3 ступени МТЗ 4 ступени МТЗ 3 ступени

2. Дифференциальная защита 2 ступени нет 4 ступени 3 ступени

3. Тепловая перегрузка защита от перегрузки с действием на сигнализацию нет 2 ступени есть

3. Термостат / газовое реле возможность подключения нет есть программируется

4. УРОВ есть есть есть есть

5. Аварийный осциллограф есть есть есть есть

- задание внутренней конфигурации (ввод/вывод защит, автоматики, сигнализации и т.д.);

- ввод и хранение уставок;

- передачу параметров аварии, ввод и изменение уставок дистанционно - по линии связи;

- непрерывный оперативный контроль работоспособности (самодиагностику) 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.

Помимо основного набора защит (таблица) устройство обладает также следующими сервисными возможностями:

- возможность подключения внешних защит трансформатора;

- контроль наличия питания терминала и его работоспособности;

- стандартная схема включения, независимо от группы соединения обмоток силового трансформатора (не требуются дополнительные трансформаторы тока);

- возможность внутренней цифровой компенсации коэффициента трансформации и фазы трансформаторов тока;

- возможность коррекции погрешности, вносимой изменением положения устройства РПН;

- наличие встроенного аварийного цифрового осциллографа всех токовых каналов (для анализа работы дифференциальной защиты);

- наличие программируемых реле с возможностью подключения к одной из выбранных точек функциональной схемы, а также программно-настраиваемых светодиодов на передней панели;

- возможность оперативного ввода или вывода некоторых функций с помощью тумблеров на передней панели устройства вместо традиционных накладок;

- наличие двух независимых интерфейсов связи Я8-232С и токовой петли (Я8-485) для связи с компьютером;

- наличие встроенных часов и календаря.

Список литературы

1. Андреев В. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения / В. А. А. - М.: Высшая школа, 1991.

2. Техническое руководство по эксплуатации устройства «Сириус-Т». - Чебоксары, 2005.

3. Техническое руководство по эксплуатации устройства «БМРЗ». - СПб., 2003.

4. Техническое руководство по эксплуатации устройства «8ераш 1000+» / http://www.shneider-electric.

5. Техническое руководство по эксплуатации устройства «МСОМ», 2005.

Получено 05.12.06.