Пристрій захисту та керування напругою REU615 (МЕК)

Малюнок 1. Передня панель REU615 із маленьким екраном.

REU615 – це пристрій захисту та управління напругою, призначений для захисту напруги та частоти в розподільчих мережах електростанцій та промислових підприємств, включаючи мережі з об'єктами розподіленої генерації. Пристрій REU615 є ідеальним пристроєм для регулювання напруги.

Пристрій REU615 повністю підтримує стандарт зв'язку МЕК 61850, призначений для зв'язку та взаємодії пристроїв автоматизації підстанції, включаючи протокол МЕК61850-9-2 LE, і тепер також має розширені можливості, надані Редакцією 2. Крім того, пристрій REU615 підтримує протокол паралельного резервування (PRP) та «безшовне резервування високої доступності» (HSR), а також такі протоколи як DNP3, МЕК 60870-5-103 та Modbus®. Протокол Profibus DPV1 підтримується під час використання перетворювача протоколів SPA-ZC 302.

Переваги:

• знімна конструкція для швидкої установки та тестування;
• великий діапазон функцій захисту та управління для контролю напруги шин, скидання та відновлення навантаження, включаючи захист від зниження та підвищення частоти генератора потужності та іншого обладнання змінного струму;
• готові до використання стандартні конфігурації для швидкого та простого налаштування з можливостями адаптації до конкретних вимог;
• функція автоматичного регулювання напруги силових трансформаторів за допомогою РПН із електричним приводом;
• підтримка Редакції 2 та Редакції 1 МЕК 61850, включаючи протоколи HSR та PRP, обмін повідомленнями за технологією GOOSE та протокол МЕК61850-9-2 LE для зменшення обсягу монтажу та контролю зв'язку;
• протокол IEEE 1588 V2 для синхронізації часу високої точності та максимального використання переваг зв'язку Ethernet на підстанції;
• Великий графічний дисплей, здатний відображати однолінійні схеми з можливістю зміни, доступний локально або через веб-ІЧМ.

Призначення

Пристрій керування та захисту напруги REU615 має дві стандартні конфігурації – А і В.

Конфігурація А призначена для схем захисту на основі контролю напруги та частоти в енергосистемах загального користування та промислових енергосистемах, а також у розподільчих системах, включаючи мережі з розподіленою генерацією.

Конфігурація призначена для автоматичного регулювання напруги силових трансформаторів, обладнаних перемикачем відгалужень під навантаженням (РПН).

Обидві конфігурації мають додаткові функції управління вимикачем, вимірювання та діагностики. REU615 належить до сімейства пристроїв Relion® компанії АББ і входить до числа пристроїв релейного захисту та автоматики серії 615. Відмінною особливістю інтелектуальних пристроїв серії 615 є їх компактність та модульне виконання.

Основні параметри

Опис

Розроблена «з нуля» серія 615 призначена для реалізації всього потенціалу стандарту МЕК 61850 щодо обміну інформацією та функціональної взаємодії пристроїв автоматизації станції. Після того, як на пристрої зі стандартною конфігурацією будуть виставлені уставки для конкретного застосування, воно може бути одразу введено в роботу.

Інтелектуальні електронні пристрої (ІЕУ) серії 615 підтримують різні протоколи обміну даними, включаючи МЕК 61850 за допомогою Редакції 2, шину процесу згідно МЕК 61850-9-2 LE, МЕК 60870-5-103, Modbus® та DNP3. Протокол зв'язку Profibus DPV1 підтримується під час використання перетворювача протоколів SPA-ZC 302.

Стандартні конфігурації

Стандартну конфігурацію сигналів можна змінити за допомогою матриці сигналів або графічних прикладних функцій програми Protection and Control інтелектуальним пристроєм Manager PCM600 .

Крім того, програма конфігурування логіки програм PCM600 підтримує створення багаторівневих логічних функцій з використанням різних логічних елементів, у тому числі таймерів та тригерів. Комбінуючи функції захисту із логічними функціональними блоками, конфігурацію пристрою можна адаптувати до вимог замовника залежно від конкретного застосування.

Пристрій поставляється від виробника зі стандартними підключеннями, описаними у функціональних схемах: це підключення дискретних входів, дискретних виходів, зв'язків між функціями та світлодіодами аварійної сигналізації. Деякі функції, що підтримуються в REU615, необхідно додати за допомогою Інструменту конфігурації програм, щоб вони стали доступними в Матриці Сигналів та у пристрої. Прямим напрямом вимірювання для спрямованих функцій захисту вважається напрямок фідера, що відходить.

Функції захисту

У стандартній конфігурації А є функції контролю напруги на шині, скидання (вимкнення) та відновлення (повторного підключення) навантаження. Крім того, вона використовується для захисту від підвищення та зниження частоти генераторів та іншого обладнання змінного струму, наприклад конденсаторних батарей, для яких необхідний трифазний захист від підвищення напруги, трифазний захист від зниження напруги, захист від підвищення напруги нульової послідовності, захист від зниження напруги прямої послідовності, захист від підвищення напруги зворотної послідовності та контроль частоти.

Вбудовані функції скидання та відновлення навантаження мають п'ять екземплярів для відключення та повторного підключення менших навантажень при перевантаженні мережі. Наявні п'ять екземплярів дозволяють більш точно розподілити пріоритети та згрупувати підключені фідери таким чином, щоб забезпечити надійність енергопостачання у критично важливих випадках.

Конфігурація A

Конфігурація B

Малюнок 2. Огляд функцій REU615.

Якщо процесом відновлення керує автоматика або АСУ ТП, функція скидання та відновлення навантаження може посилати сигнал у систему, коли виконані попередні умови відновлення мережі.

Удосконалена за рахунок застосування додаткового обладнання та програмного забезпечення конфігурація А також має три канали датчиків світла для дугового захисту вимірювальної шафи або шинного відсіку комплектного розподільного пристрою у металевому корпусі. Інтерфейс датчиків дугового захисту встановлений у модулі зв'язку, який можна замовити додатково.

У разі виникнення дугового замикання на пристрої захисту вхідних фідерів подається дискретний сигнал – сигнальними кабелями або за допомогою горизонтального обміну GOOSE-повідомленнями. Одночасне використання величини струму пристроїв захисту вхідних фідерів та отримання сигналу виявлення дугового замикання забезпечує селективне відключення вимикачів фідерів, що дозволяє ізолювати пошкодження.

Схеми виявлення та захисту від дугового замикання, що є у пристрої, підвищують особисту безпеку персоналу та зменшують матеріальні збитки всередині розподільного пристрою при дуговому КЗ.

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.

Стандартна конфігурація призначена для виконання функцій автоматичного регулювання напруги силових трансформаторів, забезпечених пристроєм регулювання напруги під навантаженням (РПН). Крім того, в ній є функції триступінчастої трифазної ненаправленої МТЗ, а також трифазного захисту від підвищення та зниження напруги. Пристрій також містить функцію захисту від теплового навантаження, яка контролює тепловий рівень обмоток трансформатора для запобігання старінню ізоляції обмоток.

Застосування

Стандартна конфігурація А призначена для використання в розподільних пристроях середньої напруги зі спеціальною шафою для вимірювання напруги. У конфігурації А є функції контролю підвищення і зниження напруги на шині, підвищення напруги нульової послідовності та частоти. REU615 має функціональні можливості, необхідні для забезпечення скидання навантаження або зниження генерації для підвищення стійкості мережі.

У разі застосування REU615 для генераторів та двигунів забезпечується додатковий захист – за допомогою виявлення будь-якого відхилення від допустимих значень частоти та напруги. Вбудована функція контролю синхронізму забезпечує синхронізоване підключення обладнання до мережі.

У розподільних мережах з розподіленою генерацією електроенергії REU615 може використовуватися для захисту від втрати напруги одиночних генеруючих блоків.

Стандартна конфігурація B, в якій передбачено регулювання напруги, призначена для автоматичного та ручного регулювання напруги силових трансформаторів, обладнаних перемикачем відгалужень під навантаженням з електроприводом.

На невеликих підстанціях з одним силовим трансформатором REU615 можна використовувати для регулювання напруги на стороні навантаження. На підстанціях з двома і більше силовими трансформаторами, що працюють паралельно, можна реалізувати три альтернативні принципи регулювання напруги: принцип провідного/відомого, принцип з використанням реактивного опору (NRP) та принцип мінімізації циркулюючого струму (MCC).

Функції керування

REU615 містить функції керування вимикачем з ІЧМ на передній панелі або за допомогою дистанційного керування. Крім функціонального блоку управління вимикачем, ІЕУ має ще два функціональні блоки, призначені для управління роз'єднувачами або візком вимикача з приводом та індикації їх положень.

Крім того, пристрій має функціональний блок управління заземлюючим ножем з приводом і індикації його положення.

Для кожного керованого первинного пристрою в ІЕУ повинні бути передбачені два фізичні дискретні входи і два дискретні виходи. Кількість дискретних входів і виходів, що не використовуються, залежить від вибраної стандартної конфігурації пристрою. В окремих стандартних конфігураціях передбачені додаткові апаратні модулі збільшення кількості дискретних входів/виходів.

Якщо дискретних входів або виходів, наявних у стандартній конфігурації, недостатньо, можна встановити пристрій зовнішній модуль розширення аналогових і дискретних сигналів, наприклад RIO600 .

Дискретні входи та виходи зовнішнього модуля розширення аналогових та дискретних сигналів можуть використовуватися для прийому/передачі сигналів, менш критичних за часом. Зовнішній модуль дозволяє вивільнити деякі зарезервовані в стандартній конфігурації дискретні входи і виходи пристрою.

Необхідно перевірити відповідність дискретних виходів ІЕУ, вибраних для управління первинним обладнанням, наприклад допустимий струм і здатність розмикання. Якщо вимоги до ланцюга управління первинним пристроєм не виконуються, необхідно використовувати проміжні зовнішні реле.

Великий графічний РКД інтерфейсу «людина-машина», що вибирається при замовленні, яким укомплектовано пристрій, дозволяє відображати однолінійну схему (SLD) з індикацією положення відповідних первинних пристроїв. Необхідні схеми оперативних блокувань конфігуруються за допомогою функціональних можливостей матриці сигналів або інструментів конфігурації додатків РСМ600.

Стандартна конфігурація А 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. У стандартній конфігурації B є функції керування напругою за навантаження силового трансформатора. На підставі виміряних значень ІЕУ подає команди управління на РПН, забезпечуючи цим автоматичне регулювання напруги

Входи та виходи

Кількість входів і виходів залежить від стандартної конфігурації. ІЕУ має три входи фазної напруги і один вхід струму нульової послідовності або три входи фазних струмів, один вхід струму нульової послідовності та три входи фазної напруги.

Токові входи розраховані на 1 або 5 А (номінальний струм). Входи трифазної напруги та вхід напруги нульової послідовності розраховані на номінальну напругу 60-210 В. Можливе підключення як лінійних, так і фазних напруг.

Вхід фазного струму 1 А або 5 А, вхід струму нульової послідовності 1 А або 5 А та номінальна напруга для входу напруги нейтралі вибираються програмними засобами. Крім того, порогові значення спрацьовування дискретних входів вибираються за допомогою уставок в діапазоні 16 ... 176 пост. струму.

Конфігурація A

Конфігурація B

Малюнок 3. Схема з'єднань REU615.

Всі контакти дискретних входів та виходів конфігуруються довільно за допомогою інструмента матриці сигналів PCM600.

Стандартна конфігурація B пристрою як опція може бути укомплектована 6 входами RTD і 2 входами ма. Якщо у пристрої є додатковий модуль RTD/мА входів, воно може вимірювати до восьми аналогових сигналів, таких як температура, тиск і положення РПН (через шість входів RTD або два мходи з використанням перетворювачів). Крім виміру та моніторингу, ці значення можуть використовуватися для відключення та сигналізації додатковими блоками захисту широкого призначення.

Для стандартної конфігурації A можна додатково вибрати модуль дискретних входів та виходів. У модулі передбачено три швидкодіючі дискретні виходи (HSO), які дозволяють додатково зменшити загальний час спрацьовування на 4...6 мс у порівнянні зі звичайними сильноточними виходами.

Малюнок 4. Передня панель REU615 з великим екраном.

Локальний ІЧМ

Пристрій можна замовити з дисплеєм великого чи малого розміру. Дисплей великого розміру використовується в системах релейного захисту, у яких часто використовується передня панель та потрібна однолінійна схема. Дисплей малого розміру застосовується для підстанцій з дистанційним керуванням, де локальний доступ до пристрою через інтерфейс користувача на передній панелі здійснюється за необхідності.

Обидва дисплеї забезпечують повноцінну функціональність інтерфейсу користувача на передній панелі з навігацією по меню та вікнам. Однак великий екран пропонує ширші можливості використання лицьової панелі, оскільки в цьому випадку менше потрібно прокручувати пункти меню і відображається більший обсяг інформації. Крім того, на великому екрані відображається однолінійна схема (SLD), що конфігурується користувачем, з індикацією положення відповідного первинного обладнання.

Залежно від вибраної стандартної конфігурації, інтелектуальний пристрій відображає не тільки однолінійну схему, але й відповідні значення вимірювань. Доступ до однолінійної схеми також може здійснюватися за допомогою інтерфейсу користувача на базі веб-браузера.

Однолінійна схема може змінюватися відповідно до вимог користувача за допомогою Редактора Графічних зображень (GDE) PCM600. Користувач може створити до 10 сторінок однолінійних схем.

На локальному ІЧМ є перемикач місцевого/дистанційного керування інтелектуальним пристроєм – L/R. Коли пристрій знаходиться в режимі місцевого керування, керування пристроєм може здійснюватися лише за допомогою місцевого інтерфейсу користувача на лицьовій панелі. Коли ІЕУ перебуває в режимі дистанційного керування, воно 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 усі пристрої під час технічного обслуговування перебували в режимі місцевого керування, і увімкнення/вимкнення вимикачів не могло виконуватися дистанційно з центру керування мережею.

Способи монтажу пристроїв

При використанні відповідного монтажного приладдя для стандартного корпусу пристрою 615-ї серії можливий утоплений монтаж, напівутоплений монтаж або настінний монтаж. При потопленому монтажі або монтажі на стіну пристрою можуть також встановлюватися в похилому положенні (25°), для чого необхідно застосування спеціальних речей.

Утоплений монтаж

Напівутоплений монтаж

Напівутоплений монтаж із нахилом 25º

Малюнок 5. Методи монтажу REU615.

Крім того, пристрої можуть монтуватися в будь-якій стандартній 19-дюймовій релейній шафі за допомогою 19-дюймових монтажних панелей з готовими вирізами під одне або два ІЕУ. Як варіант, пристрої можуть монтуватися в 19-дюймові релейні шафи за допомогою рам 4U Combiflex.

Для проведення типових випробувань корпус пристрою може встановлюватися випробувальний блок RTXP 18, який монтується поруч з корпусом пристрою.

Повний прайс доступний в Особистому кабінеті. Зареєструватися