Микропроцессорное устройство защиты и автоматики «Орион-РТЗ».

Микропроцессорное устройство защиты "Орион-РТЗ" (в дальнейшем устройство), предназначено для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации присоединений напряжением 6-10 кВ, но может применяться и для других классов напряжения.
Устройство предназначено для работы на подстанциях с переменным оперативным током и может непосредственно работать с выключателями, катушки отключения которых включены "по схеме дешунтирования".

Устройство предназначено для установки в релейных отсеках КРУ, КРУН и КСО, на панелях и в шкафах в релейных залах и пультах управления электростанций и подстанций 6-10 кВ.

Устройство "Орион-РТЗ" является комбинированным микропроцессорным терминалом релейной защиты и автоматики. Реализованные в устройстве алгоритмы функций защиты и автоматики, а также схема подключения устройства разработаны по требованиям к отечественным системам РЗА в сотрудничестве с представителями энергосистем и проектных институтов, что обеспечивает совместимость с аппаратурой, выполенной на различной элементной базе, а также облегчает внедрение новой техники проектировщикам и эксплуатационному персоналу.

Устройство предназначено для эксплуатации в следующих условиях:

• температура окружающего воздуха - от -40 до +55 °С;
• относительная влажность при 25 °С - до 98%;
• атмосферное давление - от 550 до 800 мм рт. ст.;
• окружающая среда - не взрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных паров и газов, разрушающих изоляцию и металлы;
• место установки должно быть защищено от попадания брызг, воды, масел, эмульсий, а также от прямого воздействия солнечной радиации;
• синусоидальная вибрация вдоль вертикальной оси частотой от 10 до 100 Гц с ускорением не более 1 g;
• многократные удары частотой от 40 до 80 ударов в минуту с ускорением не более 3 g, длительность ударного ускорения - от 15 до 20 мс.

Устройство может применяться для защиты элементов распределительных сетей как самостоятельное устройство, так и совместно с другими устройствами РЗА (например, дуговой защитой, защитой от однофазных замыканий на землю и т.д.)

Устройство обеспечивает следующие эксплуатационные возможности:

• выполнение функций защит, автоматики и управления, определенных ПУЭ и ПТЭ;
• задание внутренней конфигурации (ввод/вывод защит и автоматики, выбор защитных характеристик и т.д) с помощью компьютера через канал связи;
• ввод и хранение уставок защит и автоматики;
• контроль и индикацию положения выключателя, а также контроль исправности его цепей управления;
• передачу параметров аварии, ввод и изменение уставок 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 управления, аварийной и предупредительной сигнализации;
• управление аварийным отключением выключателя по схеме "дешунтирования" с помощью симисторов;
• 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 целях КРУ.

Функции защиты, выполняемые устройством:

• токовая отсечка с контролем двух фазных токов с независимой выдержкой времени с возможностью блокировки ступени с помощью внешнего сигнала, ступень может использоваться как логическая защита шин (ЛЗШ);
• максимальная токовая защита (МТЗ) от междуфазных повреждений как с независимой, так и с одним из пяти видов зависимых характеристик ток-время;
• автоматические ввод ускорения ступени МТЗ при любом включении выключателя;
• защита от перегрузки с независимой характеристикой выдержки времени;
• защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) по току нулевой последовательности основной частоты 50 Гц с независимой характеристикой выдержки времени;
• исполнение внешнего сигнала аварийного отключения, например дуговой защиты;
• формирование сигнала УРОВ при отказах своего выключателя.

Функции автоматики, выполняемые устройством:

• операции отключения и включения выключателя по внешним командам с защитой от многократных включений выключателя;
• одно- или двукратное АПВ;
• формирование сигнала пуска МТЗ для организации логической защиты шин;
• отключение и включение выключателя по внешним сигналам АЧР и ЧАПВ.

Дополнительные сервисные функции:

• фиксация сработавшей ступени защиты, а также токов в момент аварии в энергонезависимой памяти;
• измерение длительности отключения выключателя;
• дополнительные реле и светодиоды сигнализации и индикации.

Устройство производит измерение электрических параметров входных аналоговых сигналов фазных токов I_А, I_С, и тока нулевой последовательности 3I₀. При измерениях осуществляется уменьшение апериодической составляющей, а также фильтрация высших гармоник входных сигналов. Для сравнения с уставками защит используется только действующее значение первой гармоники входных сигналов.

Элементная база входных и выходных цепей обеспечивает совместимость устройства с любыми устройствами защиты и автоматики разных производителей – электромеханическими, электронными, микропроцессорными, а также сопряжение со стандартными каналами телемеханики.

Устройство имеет каналы связи для передачи на компьютер данных последнего аварийного отключения, просмотра и изменения уставок, контроля текущего состояния устройства (мониторинга), а также дистанционного управления выключателем.

Устройство может поставляться самостоятельно для использования на действующих объектах при их модернизации или реконструкции. Кроме того, устройство может входить в комплектные поставки при капитальном строительстве электроэнергетических объектов.

Технические характеристики.

Средняя наработка на отказ устройства составляет 100000 часов.

Среднее время восстановления работоспособного состояния устройства при наличии полного комплекта запасных узлов и деталей - не более 3 ч.

Полный средний срок службы устройства «Орион-РТЗ» до списания составляет не менее 12 лет при условии проведения требуемых мероприятий по обслуживанию с заменой, при необходимости, материалов и комплектующих, имеющих меньший срок службы.
В части воздействия механических факторов устройство соответствует группе М6 по ГОСТ 17516.1.

Устройство соответствует исполнению IP54 по лицевой панели и IP20 по остальным в соответствии с ГОСТ 14254 (МЭК 70-1, EN 60529), кроме клемм подключения.

Электрическое сопротивление изоляции между независимыми электрическими цепями и между этими цепями и корпусом в холодном состоянии составляет:

• не менее 100 МОм в нормальных климатических условиях;
• не менее 1 МОм при повышенной влажности (относительная влажность – 98%).

Нормальными климатическими условиями считаются:

• температура окружающего воздуха – (25±10)°С;
• относительная влажность – от 45 до 80%;
• атмосферное давление – от 630 до 800 мм рт. ст.

Электрическая изоляция между независимыми электрическими цепями и между этими цепями и корпусом в холодном состоянии при нормальных климатических условиях (п.1.2.2.13) без пробоя и перекрытия выдерживает:

• испытательное напряжение переменного тока 2 кВ (действующее значение) частотой 50 Гц в течение 1 мин (входные цепи канала связи RS485, а также цепи входных сигналов «Блокировка отсечки» и «Внешнее отключение» – 1 кВ);
• импульсное испытательное напряжение (по три импульса положительных и отрицательных) с амплитудой до 5 кВ, длительностью переднего фронта 1,2 мкс, длительностью импульса 50 мкс и периодом следования импульсов – 5 с.