Интеллектуальное устройство управления и защиты фидера REF630 (МЭК)

Рисунок 1. Передняя панель REF630.

REF630 – это многофункциональное интеллектуальное электронное устройство (ИЭУ) управления фидером, предназначенное для защиты, управления, измерения и контроля на распределительных подстанциях энергообъектов и промышленных предприятий, включая радиальные, кольцевые и сложные сети, а также сети с распределенной генерацией или без распределенной генерации. REF630 – это идеальное устройство управления ячейкой фидера.

REF630 относится к продуктовой линейке Relion® компании ABB, к устройствам защиты и управления серии 630. Устройства серии 630 характеризуются возможностью функционального расширения и гибкой конфигурацией. ИЭУ REF630 предназначено для применения в качестве основной защиты воздушных линий и кабельных фидеров в сетях с изолированной нейтралью, в сетях с нейтралью, заземленной через активное сопротивление, в сетях с компенсированной или эффективно заземленной нейтралью.

Имеется четыре стандартных конфигурации, предназначенных для наиболее типовых требований по управлению и защите фидеров: для кольцевых фидеров с замкнутым / разомкнутым контуром, для радиальных воздушных /комбинированных фидеров, для кольцевых / сложных схем фидеров и для схем с секционным выключателем шин. Стандартные конфигурации могут использоваться без изменения, но их также легко настраивать в соответствии требованиями конкретного применения, выбирая необходимые функции.

REF630 полностью поддерживает стандарт МЭК 61850 для связи на подстанции, предусматривая связь в системой верхнего уровня и горизонтальную связь между устройствами, включая обмен дискретными и аналоговыми сигналами по технологии GOOSE. REF630 также поддерживает коммуникационные протоколы DNP3 (TCP/IP) и МЭК 60870‑5‑103 (последовательный). Поддерживаемые коммуникационные протоколы, включая МЭК 61850, обеспечивают бесшовное взаимодействие с различными системами автоматизации подстанций и SCADA.

Преимущества:

• гибкие устройства управления и защиты для защиты воздушных и кабельных линий;

• дистанционная защита, определитель места повреждения, максимальная токовая защита, расширенный пакет функций защиты от замыканий на землю с уникальной мультичастотной защитой на базе контроля комплексной проводимости для повышения чувствительности и селективности;

• управление двумя выключателями и разъединителями/заземляющими ножами общим количеством не более восьми;

• возможность произвольного конфигурирования функций в соответствии с требованиями конкретного применения;

• большой встроенный или выносной ИЧМ.

Назначение

Устройство REF630 предназначено для использования в качестве основного средства защиты воздушных линий и кабельных фидеров в распределительных сетях с изолированной, заземленной через активное сопротивление, компенсированной или глухозаземленной нейтралью.

Предусмотрены четыре стандартные конфигурации, которые соответствуют наиболее распространенным требованиям к защите и управлению фидером и предназначены для питающих линий с разомкнутым/замкнутым контуром, радиальных воздушных/комбинированных линий, кольцевых/сложнозамкнутых линий и секционных выключателей шин. Стандартные конфигурации можно использовать без изменений или с легкостью адаптировать к требованиям конкретной системы, выбрав функции по своему усмотрению.

Основные параметры

Описание

REF630 – это многофункциональное интеллектуальное электронное устройство (ИЭУ) управления фидером, предназначенное для защиты, управления, измерения и контроля на электростанциях и промышленных распределительных подстанциях. Устройство REF 630 относится к линейке продуктов Relion® производства компании АББ и 630-й серии устройств защиты и управления, которая характеризуется способностью к наращиванию и гибкостью конфигурации. Устройство REF630 также содержит все необходимые функции управления и является идеальным решением для управления ячейкой линии.

ИЭУ 630-й серии поддерживают новый стандарт автоматизации подстанций МЭК 61850, включая горизонтальный обмен сообщениями по технологии GOOSE, а также связь по протоколу DNP3, которые обеспечивают легкую возможность взаимодействия с системами автоматизации подстанции и SCADA.

Применение

REF630 обеспечивает основную защиту воздушных и кабельных линий в распределительных сетях. Устройство подходит для использования в сетях с изолированной, компенсированной нейтралью, а также в сетях с нейтралью, заземленной через высокое активное сопротивление. Имеется четыре предварительно заданных стандартных конфигурации, которые отвечают требованиям типовой защиты и управления фидера.

Стандартные конфигурации могут использоваться в готовом виде или же их можно легко адаптировать или расширить дополнительными произвольно выбранными функциями, при помощи которых устройство можно точно настроить на выполнение требований конкретного применения.

Стандартные конфигурации

Интеллектуальные устройства 630-й серии предлагаются с дополнительными вариантами стандартной конфигурации, выполненной производителем. Стандартная конфигурация устройства позволяет быстрее осуществить ввод устройства в эксплуатацию, требует меньше инжиниринга устройства.

Конфигурация A

Конфигурация B

Рисунок 2. Общее представление о функциях защиты REF630.

Стандартные конфигурации представляют собой используемый по умолчанию набор функциональных возможностей, необходимых для конкретного применения. Каждую стандартную конфигурацию можно адаптировать при помощи программного обеспечения Protection and Control IED Manager (PCM600). Адаптируя стандартную конфигурацию, ИЭУ можно сконфигурировать таким образом, чтобы устройство соответствовало требованиям конкретного применения.

Адаптация стандартной конфигурации может включать в себя добавление или удаление функций защиты и управления, а также других функций, в зависимости от конкретного применения, изменение используемых по умолчанию уставок параметров, конфигурирование стандартных настроек регистратора аварийных сигналов и событий, включая тексты в дереве меню ИЧМ, конфигурирование светодиодной индикации и функциональных кнопок и адаптацию стандартных однолинейных схем.

Кроме того, адаптация стандартной конфигурации всегда включает в себя настройку связи для конфигурирования связи в зависимости от функциональных возможностей ИЭУ. Настройка связи выполняется при помощи функции конфигурирования связи программного пакета PCM600.

Если ни одна из предложенных стандартных конфигураций не отвечает требованиям предполагаемой области применения, устройства 630-й серии можно заказать и без предварительно заданной стандартной конфигурации. Такая опция дает полную гибкость при конфигурировании устройства с самого нуля.

Функции защиты

Интеллектуальное электронное устройство предлагает защиту от замыканий на землю и максимальную токовую защиту, включая трехфазную ненаправленную максимальную токовую защиту с четырьмя независимыми ступенями, трехфазную направленную МТЗ с тремя независимыми ступенями.

Конфигурация C

Конфигурация D

Рисунок 3. Общее представление о функциях защиты REF630.

Кроме того, ИЭУ включает в себя трехфазную защиту от броска тока намагничивания для блокировки выбранных ступеней максимальной токовой защиты или временного увеличения значений уставок. В имеющейся защите от тепловой перегрузки используются тепловые модели воздушных линий и кабелей. МТЗ обратной последовательности, имеющая две независимые ступени, используется для защиты от несимметрии фаз. Кроме того, ИЭУ включает в себя защиту от обрыва фазы.

Помимо указанного выше, ИЭУ имеет селективную защиту от замыканий на землю и защиту от двойных замыканий на землю для систем с изолированной, компенсированной нейтралью, а также для систем с нейтралью, заземленной через активное сопротивление, включая системы с глухозаземленной нейтралью. Защита от замыканий на землю включает ненаправленную защиту от замыканий на землю (три независимых ступени) и направленную защиту от замыканий на землю (четыре независимых ступени).

Действие защиты от перемежающихся/ переходных замыканий на землю основано на обнаружении переходных режимов при длительных или перемежающихся замыканиях на землю. Перемежающиеся замыкания на землю – это особый тип замыканий на землю, встречающиеся в сетях с компенсированной нейтралью, в которых используются подземные кабели. В сетях с глухозаземленной или компенсированной нейтралью защита от переходных замыканий на землю обнаруживает замыкания на землю с низким активным сопротивлением в месте КЗ.

Защита от повышения напряжения нулевой последовательности с тремя независимыми ступенями, используется для защиты от замыканий на землю шины и входящей линии подстанции, а также в качестве резервной защиты отходящих линий.

ИЭУ также предлагает дистанционную защиту, включая защиту с круговой и полигональной характеристиками, с тремя независимыми зонами и отдельными уставками области срабатывания междуфазных и однофазных измерительных органов, а также двумя зонами для контроля АПВ выключателей. Кроме того, ИЭУ предлагает логику автоматики при включении на повреждение с опциями на базе контроля напряжения и тока.

ИЭУ имеет функции защиты по напряжению, включая трехфазную защиту от понижения напряжения и защиту от повышения напряжения с тремя независимыми ступенями каждая, с междуфазным и однофазным измерением. ИЭУ также имеет функции защиты от повышения и понижения частоты, а также защиту по скорости изменения частоты, которая используется в функции автоматической частотной разгрузки и восстановления нагрузки.

Помимо этого ИЭУ имеет функцию трехфазного многократного АПВ воздушных линий.

ИЭУ включает в себя УРОВ для повторного отключения выключателя или резервного отключения выключателя верхнего уровня.

Функции управления

ИЭУ включает в себя местные и дистанционные функции управления. Для определения функций управления присоединением и блокировки двигателей, и разъединителей устройство предлагает ряд произвольно назначаемых выходов/ выходов и логических цепей. ИЭУ поддерживает схемы с одиночной и двойной системой шин подстанции. Количество управляемых высоковольтных коммутационных аппаратов зависит от количества имеющихся входов и выходов в выбранной конфигурации.

Кроме обычной фиксированной сигнализации для обмена сигналами между интеллектуальными устройствами и получения необходимых взаимоблокировок может использоваться обмен GOOSE-сообщениями по стандарту МЭК 61850-8-1.

Кроме того, ИЭУ включает в себя функцию контроля синхронизма, которая гарантирует, что напряжение, фазный угол и частота на любой из сторон разомкнутого выключателя отвечает условиям безопасного взаимодействия двух сетей.

Входы и выходы

В зависимости от выбранной стандартной конфигурации устройство имеет три токовых входа и один или два токовых входа нулевой последовательности для защиты от замыканий на землю. ИЭУ всегда имеет один вход напряжения нулевой последовательности для направленной защиты от замыканий на землю или защиты по напряжению нулевой последовательности. Кроме того, ИЭУ имеет три входа напряжения (фазных) для функций защиты от повышения и понижения напряжения, направленной максимальной токовой защиты, а также других функций защиты с контролем напряжения. В зависимости от аппаратной конфигурации ИЭУ также имеет специальный вход напряжения для контроля синхронизма.

REF630 4U

REF630 6U

соединение дополнительных модулей дискретных входов/выходов устройства REF630 6U

Рисунок 4. Схемы подключения REF630.

Токовые входы рассчитаны на 1 или 5 А (номинальный ток). Устройство имеет один или два альтернативных входа тока нулевой последовательности: 1/5 А или 0,1/0,5 А. Вход на 0,1/0,5 А обычно используется в применениях, где необходима чувствительная защита от замыканий на землю, и в которых есть ТТ нулевой последовательности.

Три входа фазного напряжения для междуфазных или однофазных напряжений, и вход напряжения нулевой последовательности охватывают диапазон номинальных напряжений 100 В, 110 В, 115 В и 120 В. Номинал токовых входов и входов напряжения выбирается при помощи программного обеспечения устройства.

Кроме того, пороговые значения срабатывания дискретных входов выбираются путем задания уставок параметров устройства. Пороговое напряжение на дискретном входе может устанавливаться отдельно на каждом дискретном входе.

Возможность расширения исполнений устройств размером 6U предназначена для оптимизации КРУ среднего напряжения, которым часто требуются дополнительные дискретные входы и выходы.

Все контакты дискретных входов и выходов конфигурируются произвольно при помощи инструмента матрицы сигналов в PCM600. Более подробные данные о входах и выходах смотрите в таблицах входов/ выходов, в данных по выбору устройства и оформлению заказа, а также в схемах соединений.

Пользовательский интерфейс на передней панели устройства

Устройства 630-й серии можно заказать со встроенным или отдельным (выносным) пользовательским интерфейсом (ИЧМ). Местный ИЧМ включает в себя большой графический черно-белый жидкокристаллический дисплей с разрешающей способностью 320 x 240 пикселей (ширина x высота). Количество строк и символов в строке зависит от используемого размера символов, так как ширина и высота символов могут меняться.

Кроме того, местный ИЧМ имеет специальные кнопки включения/отключения и пять программируемых функциональных кнопок со светодиодными индикаторами. 15 программируемых светодиодов аварийной сигнализации могут суммарно индицировать 45 аварийных сигналов. Местный ИЧМ предлагает все функциональные возможности пользовательского интерфейса: навигацию по меню, различные виды меню и рабочие данные.

Кроме того, при помощи программного обеспечения PCM600 местный ИЧМ можно конфигурировать на отображение однолинейных схем (SLD). Экран SLD отображает состояние первичных коммутационных аппаратов, таких как выключатели и разъединители, выбранные значения измерений и конфигурацию шин.

Варианты установки устройств

При использовании соответствующих монтажных принадлежностей для стандартного корпуса устройства 630-й серии возможен утопленный монтаж, полуутопленный монтаж или настенный монтаж. Выносной ИЧМ предназначен для оптимизации монтажа КРУ, что позволяет уменьшить прокладку межсоединений между отсеком низкого напряжения и дверью панели. Кроме того, интеллектуальные электронные устройства можно устанавливать в любой 19- дюймовый релейный шкаф при помощи набора для монтажа в 19-дюймовую кассету.

Для проведения стандартного тестирования ИЭУ могут устанавливаться Устройство защиты, управления и автоматики линии 1MRS757347 A REG630 Версия изделия: 1.0 Разработано: 2011-01-31 ABB 69 вместе с испытательными блоками RTXP (RTXP8, RTXP18 или RTXP24), которые монтируются рядом с корпусом ИЭУ в 19- дюймовую кассету.

Утопленный монтаж

Полуутопленный монтаж

Настенный монтаж

Настенный монтаж устройства 6U ½ 19-дюймовой кассеты, с двумя монтажными кронштейнами и выносным МИЧМ

Рисунок 5. Варианты монтажа REF630.

Варианты установки:

• утопленный монтаж;
• полуутопленный монтаж;
• потолочный монтаж;
• монтаж в 19-дюймовую кассету;
• настенный монтаж;
• монтаж в 19-дюймовую кассету с испытательным блоком RTXP8, RTXP18 или RTXP24;
• монтаж местного ИЧМ в дверь шкафа, установка корпуса ИЭУ в отсек низкого напряжения КРУ.