Пристрій керування та захисту трансформатора RET620 (МЕК)

Малюнок 1. Передня панель RET620.

RET620 – компактний пристрій керування та захисту двообмотувальних силових трансформаторів з можливістю регулювання напруги. Забезпечує повну підтримку стандарту МЕК 61850 для зв'язку та забезпечення взаємодії пристроїв автоматизації на підстанціях, включаючи обмін дискретними та аналоговими сигналами за технологією GOOSE; тепер також підтримується МЕК 61850-9-2 LE та Редакція 2, що забезпечує суттєві переваги з погляду розширення взаємодії. RET620 підтримує протокол постійного резервування (PRP) та протокол безшовного резервування високої доступності HSR, поряд із такими протоколами як DNP3, МЕК 60870-5-103 та Modbus®. При використанні перетворювача SPA-ZC 302 також можна використовувати протокол Profibus DVP1.

Пристрій RET620 відноситься до продуктової лінійки Relion компанії АББ і серії 620 пристроїв захисту та управління.

Переваги:

• знімний пристрій для швидкої установки та тестування;
• великий набір функцій управління та захисту двообмотувальних силових трансформаторів, включаючи новітню швидкодіючий диференціальний захист із забезпеченням захисту від кидка струму при включенні;
• підтримка різних варіантів заземлення нейтралі, використання принципів високоомного або цифрового низькоомного захисту від замикань на землю з гальмуванням;
• автоматичне регулювання напруги силових трансформаторів з РПН з моторним приводом;
• підтримка МЕК 61850 Редакції 2 та Редакції 1, включаючи протоколи HSR та PRP, обмін повідомленнями за профілем GOOSE, а також МЕК 61850-9-2 LE для зменшення кількості провідних з'єднань та контролю зв'язку;
• застосування IEEE 1588 V2 для точної синхронізації та максимального використання переваг зв'язку Ethernet на рівні підстанції;
• великий графічний екран для відображення однолінійних схем, доступ до яких здійснюється як з локального ІЧМ, так і через веб-ІЧМ.

Призначення

RET620 – це спеціальний пристрій керування трансформатором, призначений для захисту, керування, вимірювання та контролю двообмотувальних силових та підвищуючих трансформаторів, включаючи блоки генератор-трансформатор, на електростанціях та у розподільних мережах енергооб'єктів.

Пристрій управління забезпечує основний диференціальний захист трансформатора, має один ступінь з гальмуванням (кілька характеристик) та відсічення, що забезпечує швидкий селективний захист при міжфазних замиканнях, захист від міжвиткових замикань та КЗ ошинівки. Є також можливість вибору низькоомного або високоомного захисту з гальмуванням від КЗ на землю (REF).
Пристрій RET620 ідеально підходить для регулювання напруги. Регулятор напруги призначений для силових трансформаторів з РПН, що мають моторний привід і дає можливість як ручного, так і автоматичного керування.

Основні параметри

Опис

RET620 являє собою спеціальний пристрій керування двообмотувальним силовим трансформатором, призначений для захисту, вимірювання, контролю та керування силовими та підвищуючими трансформаторами, у тому числі блоками генератор-трансформаторів, в енергосистемах загального користування та промислових енергосистемах. Пристрій RET620 належить до сімейства виробів релейного захисту та автоматики Relion® компанії АББ і входить до пристроїв серії 620. Пристрої серії 620 характеризуються можливістю функціонального розширення та модульним виконанням.

Серія 620 призначена для реалізації всього потенціалу стандарту МЕК 61850 щодо обміну інформацією та функціональної взаємодії пристроїв автоматизації підстанції.

Пристрої серії 620 підтримують широкий діапазон протоколів зв'язку, у тому числі ПЕК 61850 з підтримкою редакції 2, шину процесу відповідно до ПЕК 61850-9-2 LE, ПЕК 60870-5-103, Modbus® і DNP3. Протокол зв'язку Profibus DPV1 підтримується перетворювачем протоколів SPA-ZC 302.

Стандартні конфігурації

Інтелектуальні пристрої серії 620 мають стандартні конфігурації, які можуть використовуватися як приклади з налаштування ІЕУ серії 620 із застосуванням різних функціональних блоків. Стандартні конфігурації не призначені для застосування кінцевими користувачами. Кінцевому користувачеві завжди потрібно створити власну конфігурацію за допомогою Інструменту конфігурації програм. Однак стандартна конфігурація може використовуватися як відправна точка при внесенні змін з урахуванням конкретних вимог.

RET620 має одну стандартну конфігурацію. Стандартна конфігурація сигналів може змінюватись за допомогою графічної матриці сигналів або програми редагування конфігурації логіки у складі інструменту управління інтелектуальним пристроєм захисту PCM600 . Крім того, програма редагування конфігурації логіки PCM600 підтримує створення багаторівневих логічних функцій за допомогою різних логічних елементів, таких як таймери і тригери. Комбінуючи функції захисту із логічними функціональними блоками, конфігурацію пристрою можна адаптувати до вимог замовника залежно від конкретного застосування.

Малюнок 2. Огляд функцій RET620.

Функції захисту

У пристрої RET620 є функція трифазного диференціального захисту трансформатора з гальмуванням, у тому числі відсікання та ступінь з гальмуванням, для забезпечення швидкого та селективного захисту при міжфазних, міжвиткових замиканнях та КЗ ошиновки. Крім гальмування по другій гармоніці використовується алгоритм блокування формою сигналу, що забезпечує стійкість при включенні трансформатора; функція гальмування по п'ятій гармоніці забезпечує стійкість захисту при помірному перезбудженні силових трансформаторів.

Диференціальний захист нульової послідовності з гальмуванням (REF) може застосовуватися як доповнення до основного диференціального захисту. Вона використовується для виявлення однофазних замикань поблизу заземлення точки нейтралі трансформатора.

Для захисту обмоток трансформатора можна вибрати традиційну високо-або низькоомну схему захисту. При використанні низькоомного захисту REF не застосовуються резистори або варистори, що стабілізують, додатковою перевагою є те, що коефіцієнт трансформації струму заземлення нейтралі може відрізнятися від коефіцієнта трансформації фазних ТТ.

Так як даний захист є захистом з абсолютною селективністю, то їй не потрібно відбудова часу по відношенню до інших схем захисту, і, отже, можна добитися швидкого усунення пошкодження.

Крім того, пристрій має функцію захисту від теплового навантаження, яка контролює рівень нагрівання обмоток трансформатора для запобігання старінню ізоляції обмоток. Для кожної сторони силового трансформатора окремо передбачено захист від КЗ, фазний максимальний струмовий захист, захист зворотної послідовності та резервний захист від замикань на землю. Також є захист від замикань на землю, заснований на виміряному чи розрахунковому значенні напруги нульової послідовності. Пристрій забезпечує трифазний захист від підвищення напруги, трифазний захист від зниження напруги та захист від підвищення напруги нейтралі. Крім того, воно містить функцію резервування при відмові вимикача та спрямованого захисту від підвищення/від зниження потужності.

Вдосконалене за рахунок застосування додаткового обладнання та програмного забезпечення, ІЕУ також оснащено трьома датчиками світла дугового захисту вимикача, ошинування та кабельного відсіку комплектного розподільного пристрою у металевому корпусі.

Інтерфейс датчиків дугового захисту встановлений у модулі зв'язку, який можна замовити додатково. Швидке відключення підвищує рівень безпеки персоналу та обмежує розмір матеріальних збитків у розподільчому пристрої при виникненні дугового замикання. Додатково можна вибрати модуль дискретних входів/виходів із трьома швидкодіючими дискретними виходами (HSO), які дозволять ще зменшити загальний час спрацьовування на 4 - 6 мс порівняно із звичайними сильноточними виходами.

Застосування

Пристрій RET620 може використовуватися в схемах з одинарною або подвійною системою шин, з одним або двома вимикачами, а також у схемах з великою кількістю пристроїв, що комутують. Воно підтримує значну кількість роз'єднувачів та заземлювальних ножів з ручним керуванням та приводом і здатне контролювати великі конфігурації.

Кількість керованих пристроїв залежить від кількості входів та виходів, що залишилися незадіяними іншими функціями. Кількість входів/виходів можна збільшити за рахунок застосування приставки входів/виходів RIO600 .

Пристрій пропонує широкі можливості конфігурацій під вимоги конкретного застосування. Інструментарієм для всіх реле Relion є програмне забезпечення Protection and Control IED Manager PCM600, яке містить усі необхідні інструменти для конфігурування пристрою, включаючи його функціональність, параметризацію, ІЧМ та зв'язок.

RET620 забезпечує управління та захист трансформаторів та, одночасно, управління регулятором напруги. Регулювання напруги силового трансформатора, оснащеного РПН з електроприводом може здійснюватися як автоматично, так і в ручному режимі.

Автоматичне регулювання напруги може поширюватись як на один трансформатор, так і на кілька (максимум чотири) паралельно працюючих трансформаторів. Пристрій також підтримує захист від замикань на землю - традиційний, з підключенням через опір, і високоомний, що розраховується у пристрої.

Для вдосконалення дугового захисту та мінімізації впливу дугових замикань серії 620, замовлені з функцією дугового захисту, можуть оснащуватися платою швидкодіючих входів/виходів.

Функції керування

RET620 містить функції управління вимикачами, роз'єднувачами та заземлюючими ножами через передню панель ІЧМ або за допомогою дистанційного керування. До складу пристрою входять три блоки керування вимикачем. Крім функціонального блоку управління вимикачем, у пристрої є ще чотири функціональні блоки, призначені для управління приводом роз'єднувачів або візком вимикача.

Більш того, у пристрої є три блоки управління, призначені для управління приводом заземлюючого ножа. До того ж, до складу пристрою входять чотири блоки індикації положення роз'єднувача і три блоки індикації положення заземлюючого ножа, які використовуються для роз'єднувачів і заземлювальних ножів з ручним управлінням.

Для кожного керованого первинного пристрою в ІЕУ повинні бути передбачені два фізичні дискретні входи і два дискретні виходи. Число дискретних входів та виходів пристрою залежить від вибраної конфігурації апаратної частини. Якщо кількість наявних для використання дискретних входів або виходів недостатня, можливість підключення до пристрою зовнішнього модуля входів/виходів, наприклад RIO600, дозволить збільшити кількість дискретних входів і виходів, які можна використовувати в конфігурації.

Дискретні входи та виходи зовнішнього модуля входів/виходів можуть використовуватися для прийому/передачі менш критичних сигналів за часом. Зовнішній модуль дозволяє звільнити деякі зарезервовані дискретні входи та виходи пристрою.

Необхідно перевірити відповідність дискретних виходів пристрою, вибраних для управління первинним обладнанням, наприклад, величину допустимого струму та розмикаючої здатності. Якщо вимоги до ланцюга управління первинним пристроєм не виконуються, необхідно використовувати проміжні зовнішні реле.

Графічний РКДЧМ пристрою дозволяє відображати мнемосхему (SLD) з індикацією положень відповідного первинного обладнання. Схеми блокування, необхідні для конкретного застосування, конфігуруються за допомогою програмної утиліти матриці сигналів або конфігурації програм PCM600.

ІЕУ включає функцію контролю синхронізму, яка гарантує, що напруга, фазний кут і частота на будь-якій зі сторін розімкнутого вимикача відповідає умовам безпечної взаємодії двох мереж.

За окремим замовленням може бути передбачено функцію управління напругою на стороні навантаження силового трансформатора. З виміряних значень пристрій подає команди управління РПН, забезпечуючи цим додатково автоматичне регулювання напруги.

Малюнок 3. З'єднання RET620.

Входи та виходи

Пристрій має шість входів фазного струму, два входи струму нульової послідовності, три входи фазної напруги, один вхід напруги нульової послідовності, один вхід лінійної напруги для контролю синхронізму і один вхід лінійної напруги для автоматичного регулятора напруги за допомогою зміни положення відпаювання. Крім входів для вимірювання струму та напруги, в основну конфігурацію пристрою входить вісім дискретних входів та 13 дискретних виходів.

Крім того, в основну конфігурацію входить два входи термометра опору (RTD) та один міліамперний вхід. Входи фазного струму та входи струму нульової послідовності мають номінал 1/5 A, тобто входи дозволяють підключити вторинні трансформатори струму 1 A або 5 A. Три входи фазної напруги та вхід напруги нульової послідовності розраховані на номінальні напруги в діапазоні 60–210 В Можуть підключатися як лінійні, так і фазні напруги.

Як опція до складу основної конфігурації пристрою входить порожній слот, призначений для встановлення одного з додаткових наступних модулів.

Перша опція — це додатковий модуль дискретних входів/виходів, який збільшує кількість входів/виходів пристрою на вісім дискретних входів та чотири дискретні виходи. Ця опція особливо потрібна при підключенні ІЕУ до кількох керованих об'єктів.

Друга опція — це додатковий модуль RTD/мА-входів, що дозволяє додати у пристрій шість RTD-входів та два мА-входи, які потрібні при встановленні додаткових датчиків для вимірювання, наприклад, температури, тиску, рівнів тощо, залежно від даних, що становлять інтерес.

Третя опція - це плата швидкодіючих виходів, що надає у тому числі вісім дискретних входів та три швидкодіючі виходи. Швидкодіючі виходи активуються швидше порівняно з традиційними механічними вихідними реле, що скорочує загальний час спрацьовування пристрою на 4...6 мс у таких критично важливих випадках, як дуговий захист. Швидкодіючі виходи у пристрої конфігуруються довільно, та їх застосування не обмежується лише дуговим захистом.

Номінальні величини на входах струму та напруги є параметрами ІЕУ. Крім того, порогові значення спрацьовування дискретних входів вибираються в діапазоні 16 ... 176 = шляхом завдання уставок пристрою.

Всі контакти дискретних входів і виходів довільно конфігуруються з допомогою інструмента матриці сигналів чи зміни логіки PCM600.

Локальний ІЧМ

Пристрій підтримує моніторинг інформації та стану за допомогою локального ІЧМ, на дисплеї якого відображаються дані, а також за допомогою світлодіодів індикації/аварійної сигналізації. Локальний ІЧМ дозволяє виконувати операції керування обладнанням, яке підключено до цього пристрою та яким цей пристрій керує. Команди управління подаються з дисплея або за допомогою кнопок, розташованих на ЛІЧМ.

РКД-дисплей забезпечує повний набір функціональних можливостей інтерфейсу користувача на передній панелі з навігацією по меню та вікнам. Крім того, дисплей включає конфігуровану користувачем двосторінкову однолінійну схему (SLD) з індикацією положення відповідного первинного обладнання і з відповідними первинними вимірюваннями величин процесу. p align="justify"> Однолінійна схема може змінюватися відповідно до вимог користувача шляхом використання Редактора Графічних Зображень (GDE) в PCM600.

На локальному ІЧМ також є 11 програмованих світлодіодів. Ці світлодіоди можуть конфігуруватися для відображення необхідних індикацій та аварійних сигналів у графічному інструменті конфігурації PCM600. Світлодіоди мають два незалежно контрольовані кольори, червоний і зелений, що дозволяє одному світлодіоду краще здійснювати індикацію різних станів контрольованого об'єкта.

Утоплений монтаж

Напівутоплений монтаж

Монтаж у стійці

Настінний монтаж

Малюнок 4. Деякі методи монтажу RET620.

Пристрій також має 16 кнопок ручного управління, що настроюються, які також можуть довільно налаштовуватися в графічному інструменті конфігурації PCM600. У процесі налаштування цим кнопкам можуть бути призначені операції управління внутрішніми функціями пристрою, наприклад, операції зміни групи уставок, пуску аварійного осцилографа та зміни режимів роботи функцій, або операції управління зовнішнім обладнанням, наприклад підвищення або зниження положення відпаювання РПН через дискретні виходи реле. Поруч із кожною кнопкою знаходиться невеликий світлодіод індикації. Цей світлодіод конфігурується довільно, що дає можливість використовувати його або для індикації активного стану кнопки, або як світлодіод індикації/аварійної сигналізації на додаток до наявних 11 програмованих світлодіодів.

Локальний ІЧМ має перемикач (L/R) для місцевого/дистанційного керування пристроєм. Коли пристрій знаходиться в режимі місцевого керування, керувати ним можна лише за допомогою місцевого інтерфейсу користувача, розташованого на лицьовій панелі. Коли пристрій знаходиться в режимі дистанційного керування, він може виконувати команди, надіслані дистанційно. Пристрій підтримує можливість віддаленого вибору місцевого/дистанційного керування через дискретний вхід. Ця функція спрощує, наприклад, використання зовнішнього вимикача на підстанції для того, щоб весь пристрій під час технічного обслуговування знаходився в режимі місцевого керування та увімкнення/вимкнення вимикачів не могло виконуватися дистанційно з центру керування мережею.

Способи монтажу пристроїв

Пристрої можуть монтуватися в будь-якій стандартній 19-дюймовій релейній шафі за допомогою 19-дюймових монтажних панелей з готовим вирізом під один пристрій. Як варіант, пристрої можуть монтуватися в 19-дюймові релейні шафи за допомогою рам 4U Combiflex

Варіанти встановлення пристрою:

• утоплений монтаж;
• напівутоплений монтаж;
• монтаж у стійці;
• настінний монтаж;
• монтаж на 19-дюймову раму;
• монтаж з випробувальним блоком RTXP 24 в 19-дюймову стійку.

Повний прайс доступний в Особистому кабінеті. Зареєструватися