Микропроцессорное устройство защиты ввода «Сириус-2-В».

Назначение.

Устройство предназначено для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации ввода напряжением 3–35 кВ. Устройство устанавливается в релейных отсеках КРУ, КРУН и КСО, на панелях и в шкафах в релейных залах и пультах управления электростанций и подстанций 3–35 кВ. Устройство предназначено для защиты вводов систем шин подстанций, распределительных пунктов и т.д.

Устройство является комбинированным микропроцессорным терминалом релейной защиты и автоматики.

Применение в устройстве 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 терминала.

Реализованные в устройстве алгоритмы функций защиты и автоматики, а также схемы подключения устройства 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.

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, защитой шин 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.);
• ввод и хранение уставок защит и автоматики;
• контроль и индикацию положения выключателя, а также контроль исправности его цепей управления;
• определение вида повреждения (при срабатывании МТЗ);
• 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;
• 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 КРУ.

Функции защиты, выполняемые устройством:

• трехступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ) от междуфазных повреждений с контролем двух или трех фазных токов (любая ступень может иметь комбинированный пуск по напряжению, первые две ступени могут быть выполнены направленными);
• автоматический ввод ускорения любых ступеней МТЗ при любом включении выключателя;
• возможность работы МТЗ-1 в качестве ускоряющей отсечки;
• защита от обрыва фазы питающего фидера (ЗОФ);
• сигнализация однофазных замыканий на землю по напряжению нулевой последовательности;
• защита минимального напряжения (ЗМН);
• логическая защита шин (ЛЗШ).

Функции автоматики, выполняемые устройством:

• операции отключения и включения выключателя по внешним командам с защитой от многократных включений выключателя;
• возможность подключения внешних защит, например, дуговой, или от однофазных замыканий на землю;
• формирование сигнала УРОВ при отказах своего выключателя;̶ отключение выключателя по входу УРОВ от нижестоящих выключателей;
• однократное АПВ;
• формирование сигнала АВР на включение секционного выключателя или резервного ввода;
• автоматическое восстановление схемы нормального режима после АВР.

Дополнительные сервисные функции:

• определение места повреждения при срабатывании МТЗ;
• фиксация токов и напряжений в момент аварии;
• измерение времени срабатывания защиты и отключения выключателя;
• встроенные часы-календарь;
• возможность встраивания устройства в систему единого точного времени станции или подстанции;
• измерение текущих фазных токов, напряжений, мощности;
• дополнительные реле и светодиоды с функцией, заданной пользователем;
• цифровой осциллограф;
• регистратор событий.

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 аварийных отключений, просмотра и изменения уставок, контроля текущего состояния устройства, 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.

Устройства изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ3.1 по ГОСТ 15543.1 и ГОСТ 15150:

• верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации +55°С;
• нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации минус 20°С;
• нижнее предельное рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации минус 40°С (при снижении температуры ниже минус 20°С основные функции защиты сохраняются, но информация, отображаемая на жидкокристаллическом индикаторе, становится нечитаемой);
• относительная влажность при +25°С – до 98%.

Номинальные рабочие значения механических внешних воздействующих факторов – по ГОСТ 17516.1 для группы механического исполнения М7:

• синусоидальная вибрация в диапазоне частот от 0,5 до 100 Гц с амплитудой ускорения 10 м/с² (1g), степень жесткости 10а;
• удары многократного действия с пиковым ударным ускорением 30 м/с2 (3g) и длительностью действия от 2 до 20 мс, степень жесткости 1.

Устройство предназначено для эксплуатации в следующих условиях:

• высота над уровнем моря не более 2000 м, при использовании на большей высоте необходимо использовать поправочный коэффициент, учитывающий снижение электрической прочности изоляции, согласно ГОСТ 15150;
• окружающая среда – невзрывоопасная, 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.

Технические характеристики.

Питание устройства осуществляется от источника переменного (от 45 до 55 Гц), постоянного или выпрямленного тока напряжением от 178 до 242 В или от источника постоянного тока напряжением от 88 до 132 В, в зависимости от исполнения.

Мощность, потребляемая устройством от источника оперативного постоянного тока в дежурном режиме – не более 7 Вт, в режиме срабатывания защит – не более 15 Вт.
Габаритные размеры устройства не превышают 305×190×215 мм.
Масса устройства без упаковки не превышает 7 кг.

Дополнительная погрешность измерения токов, а также дополнительная погрешность срабатывания блока при изменении температуры окружающей среды в рабочем диапазоне не превышает 1% на каждые 10°С относительно 20°С.

Дополнительная погрешность измерения токов и срабатывания блока при изменении частоты входных сигналов в диапазоне от 45 до 55 Гц не превышает 2% на каждый 1 Гц относительно 50 Гц.

Устройство не срабатывает ложно и не повреждается:

• при снятии и подаче оперативного тока, а также при перерывах питания любой длительности с последующим восстановлением;
• при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности;
• при замыкании на землю цепей оперативного тока.

Устройство обеспечивает хранение параметров настройки и конфигурации защит и автоматики (уставок) в течение всего срока службы вне зависимости от наличия питающего напряжения. Ход часов и зафиксированные данные в памяти сохраняются при пропадании оперативного питания на время
до нескольких лет.

Устройство выполняет функции защиты со срабатыванием выходных реле в течение 1,0 с при полном пропадании оперативного питания от номинального значения (для исполнения оперативного питания 110 В постоянного тока – в течение 0,5 с).

Время готовности устройства к работе после подачи оперативного тока не превышает 0,4 с.
Наработка на отказ устройства составляет 100000 часов.
Устройство соответствует исполнению IP42 по лицевой панели и IP20 по остальным в соответствии с ГОСТ 14254 (МЭК 70-1, EN 60529), кроме клемм подключения токовых цепей.
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  без пробоя и перекрытия выдерживает:

• испытательное напряжение переменного тока 2 кВ (действующее значение) частотой 50 Гц в течение 1 мин;
• 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.