Пристрій керування та захисту трансформатора RET615 (МЕК)

Малюнок 1. Передня панель RET615 з маленьким екраном.

RET615 – це спеціальний пристрій керування та захисту трансформатора. Є дев'ять стандартних конфігурацій RET615, що відповідають принципам заземлення нейтралі трансформатора, чи це заземлення через високий повний опір або цифрові схеми захисту від замикань на землю з гальмуванням.

Виробляється цифрова компенсація різниці коефіцієнтів трансформації та фазових зрушень векторних груп усіх традиційно використовуваних силових трансформаторів. RET615 також може виконувати місцеве або дистанційне керування вимикачем на стороні високої напруги трансформатора.

RET615 забезпечує реальну підтримку стандарту МЕК 61850 для зв'язку на підстанціях, включаючи зв'язок за протоколом МЕ61850-9-2 LE, з використанням переваг Редакції 2. RET615 також підтримує протокол паралельного резервування (PRP) та протокол «безшовного резервування високої доступності» (HSR), а також DNP3, МЕК 60870-5-103 та Modbus®. Протокол Profibus DPV1 підтримується під час використання перетворювача протоколів SPA-ZC 302.

RET615 відноситься до продуктової лінійки Relion® компанії АББ, до серії 615 пристроїв захисту та управління

Переваги:

• знімна конструкція для швидкої установки та тестування;
• великий діапазон функцій захисту та управління двообмотувальних трансформаторів, включаючи диференціальний захист;
• готові до використання стандартні конфігурації – підходять для більшості часто використовуваних векторних груп – для швидкого та простого налаштування з можливостями адаптації до конкретних вимог;
• підтримка різних варіантів заземлення нейтралі, з використанням принципу заземлення через високий повний опір або принципу захисту з гальмуванням від КЗ на землю в мережах із заземленою через низькоомний резистор нейтраллю;
• зв'язок за протоколом МЕК 61850, підтримка Редакції 2 та Редакції 1, включаючи протоколи HSR та PRP, обмін повідомленнями за технологією GOOSE, підтримка протоколу МЕК 61850-9-2 LE для контролю зв'язку та зменшення обсягу монтажу;
• протокол IEEE 1588 V2 для синхронізації часу високої точності та максимального використання переваг зв'язку Ethernet на підстанції;
• Великий графічний екран, здатний відображати однолінійні схеми з можливістю зміни, доступний локально або через інтернет-ІЧМ.

Призначення

RET615 призначений для захисту двообмотувальних трансформаторів, блокових та підвищуючих трансформаторів, включаючи блоки генератор-трансформатор електростанцій та об'єктів енергетики.

Основні параметри

Опис

RET615 належить до сімейства пристроїв Relion® компанії АББ і входить до пристроїв релейного захисту та автоматики серії 615. Відмінною особливістю інтелектуальних пристроїв серії 615 є їх компактність і модульне виконання.

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 відразу 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

Пристрій RET615 має дев'ять різних стандартних конфігурацій. Стандартна конфігурація сигналів може бути змінена за допомогою матриці сигналів або графічних функцій програми Protection and Control IED Manager PCM600.

Комплектація A

Комплектація B

Малюнок 2. Огляд функцій RET615.

Крім того, програма конфігурування логіки PCM600 підтримує створення багаторівневих логічних функцій за допомогою різних логічних елементів, у тому числі таймерів і 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 RET615, необхідно додати за допомогою Інструмента конфігурації програм, щоб вони стали доступними в Матриці Сигналів та у пристрої. Прямим напрямом вимірювання для спрямованих функцій захисту вважається напрямок фідера, що відходить.

Застосування стандартних конфігурацій

Стандартні конфігурації A, C, Е та G призначені для силових трансформаторів із заземленою нейтраллю на боці високої напруги.

У конфігураціях A та Е є низькоомний захист диференціальний захист від замикань на землю REF, а в конфігураціях C та G – високоомний захист REF.

Комплектація C

Комплектація D

Малюнок 3. Огляд функцій RET615.

Конфігурації A, B, E та F також можуть використовуватися у випадках, коли коефіцієнт трансформації ТТ в ланцюзі заземлення нейтралі відрізняється від коефіцієнта трансформації фазних ТТ. Для конфігурацій C, D, G і Н необхідно, щоб коефіцієнти трансформації ТТ були однаковими.

Конфігурації B, D, F і H підходять для трансформаторів із глухозаземленою нейтраллю на боці низької напруги або з нейтраллю на боці низької напруги, заземленої через опір.

Конфігурації B, D, F і H також підходять для систем з окремим трансформатором заземлення, що знаходяться в зоні дії захисту.

У стандартних конфігураціях E, F, G і H є функції захисту та вимірювання на базі фазної напруги, які забезпечують двоступінчастий захист силових трансформаторів від підвищення та зниження напруги та/або контроль.

Комплектація E

Комплектація F

Малюнок 4. Огляд функцій RET615.

Як опція пропонуються два модулі RTD/мА входів. Модуль RTD/мА входів, призначений для стандартних конфігурацій А-D, дозволяє вимірювати до восьми аналогових сигналів - 6 входів RTD і 2 для мА-входів з використанням перетворювачів. Входи RTD та мА-входи можуть використовуватися для вимірювання температури олії у верхній та нижній частині бака трансформатора.

Крім того, входи RTD та мА-входи можуть застосовуватись для вимірювання температури навколишнього середовища. Входи RTD також забезпечують захист від теплового навантаження сухих силових трансформаторів з температурними датчиками Pt-100.

Вимірювання температури RTD/мА входам розширює функціональні можливості трифазного захисту від теплового навантаження. Крім того, один із входів RTD може використовуватися як прямий вход вимірювання активного опору для інформації про положення РПН. В іншому випадку, інформацію про положення РПН можна отримати через мА-перетворювач.

Комплектація G

Комплектація H

Малюнок 5. Огляд функцій RET615.

Модуль RTD/мА, призначений для стандартних конфігурацій EH, дозволяє вимірювати три аналогових сигналів по входах RTD і один сигнал через мА-вхід з використанням перетворювачів.

Входи RTD можуть застосовуватися для вимірювання температури олії та навколишнього повітря. Вимірювання температури по RTD входам розширює функціональні можливості трифазного захисту від теплового навантаження. Інформацію про положення РПН можна отримати через перетворювач мА.

Аналогові значення температури або положення РПН можуть передаватися до інших пристроїв за системою горизонтального обміну аналоговими GOOSE-повідомленнями. Аналогові значення можуть прийматися від інших пристроїв по станційній шині, таким чином збільшуючи обсяг корисної інформації.

Функції захисту

Інтелектуальний пристрій включає трифазний диференціальний захист трансформатора, включаючи відсічення та ступінь з гальмуванням, для забезпечення швидкого та селективного захисту при міжфазних, міжвиткових замиканнях та КЗ ошиновки. Крім гальмування по другій гармоніці використовується вдосконалений алгоритм блокування формою сигналу, що забезпечує стійкість при включенні трансформатора.

Функція гальмування п'ятою гармонікою забезпечує стійкість захисту при помірному перезбудженні силових трансформаторів. Чутливий диференціальний захист нульової послідовності з гальмуванням 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 високоомну або низькоомну схему захисту. При використанні низькоомного захисту від замикань на землю з гальмуванням не потрібні резистори, що стабілізують, ні варистори.

Додатковою перевагою є те, що коефіцієнт трансформації трансформаторів струму заземлення нейтралі може відрізнятись від коефіцієнта трансформації фазних ТТ. Оскільки цей 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.

Пристрій також містить функцію захисту від теплового навантаження, яка контролює теплову дію на обмотки трансформатора з метою запобігання передчасному старінню ізоляції обмоток. Для кожної сторони силового трансформатора окремо є захист від КЗ, максимальний фазний струмовий захист, захист зворотної послідовності і резервний захист від замикань на землю.

Також є захист від замикань на землю, заснований на виміряному чи розрахунковому значенні напруги нульової послідовності. Залежно від вибраної стандартної конфігурації, пристрій забезпечує трифазний захист від підвищення напруги і захист від підвищення напруги нейтралі. Крім того, пристрій містить функцію резервування при відмові вимикача (УРВ).

Удосконалений за рахунок застосування додаткового обладнання та програмного забезпечення, пристрій також оснащений трьома каналами датчиків світла для дугового захисту вимикача, ошинування та кабельного відсіку комплектного розподільного пристрою в 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.

Як додатковий можна вибрати модуль дискретних входів/виходів з трьома швидкодіючими дискретними виходами (HSO), які дозволять ще зменшити загальний час спрацьовування на 4 - 6 мс порівняно із звичайними сильноточними виходами.

Функції керування

RET615 підтримує функції керування вимикачем із ІЧМ на передній панелі пристрою або за допомогою дистанційного керування. Крім функціонального блоку управління вимикачем, у пристрої передбачені ще два функціональні блоки, призначені для управління роз'єднувачами або візком вимикача з приводом і для 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. Крім того, в окремих стандартних конфігураціях передбачені додаткові апаратні модулі збільшення кількості дискретних входів/виходів.

Якщо дискретних входів або виходів, наявних у стандартній конфігурації, недостатньо, можна або змінити стандартну конфігурацію, щоб звільнити дискретні входи або виходи, які спочатку були налаштовані для інших цілей (якщо можливо) або встановити зовнішній модуль розширення аналогових/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 оперативного блокування конфігуруються за допомогою функціональних можливостей матриці сигналів або редактора конфігурації логіки РСМ600.

Входи та виходи

Пристрій має шість входів фазного струму і один вхід струму нейтралі або один вхід струму нейтралі. Номінальне значення струмових входів (1/5 А) вибирається у пристрої програмним шляхом.

Комплектації A-D

Комплектації E-H

Малюнок 6. Варіанти підключень RET615.

Три входи фазної напруги та вхід напруги нульової послідовності розраховані на номінальну напругу 60...210 В. До них можуть підключатися як лінійні, так і фазні напруги. Крім того, порогові значення спрацьовування дискретних входів вибираються за допомогою уставок в діапазоні 16 ... 176 пост. струму.

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

Малюнок 7. Передня панель RET615 з великим екраном.

Стандартні конфігурації A, B, C і D ІЕУ як опція можуть бути укомплектовані шістьма входами RTD і двома ма-входами. Якщо пристрій має додатковий модуль RTD/мА входів, він може вимірювати до восьми аналогових сигналів, таких як температура, тиск і положення РПН (через шість входів RTD або два мА-входи з використанням перетворювачів). Крім виміру та моніторингу, ці значення можуть використовуватися для відключення та сигналізації додатковими блоками захисту широкого призначення.

Стандартні конфігурації ІЕУ E, F, G і H як опція можуть бути укомплектовані двома входами RTD і одним ма-входом.

За окремим замовленням можна вибрати модуль дискретних входів/виходів із трьома швидкодіючими дискретними виходами (HSO), які дозволять додатково зменшити загальний час спрацьовування на 4...6 мс порівняно із звичайними сильноточними виходами.

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 більш широкі 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, розташованого на лицьовій панелі. Коли ІЕУ перебуває в режимі дистанційного керування, воно може виконувати команди, надіслані дистанційно.

Утоплений монтаж

Напівутоплений монтаж

Напівутоплений монтаж із нахилом 25º

Малюнок 8. Деякі способи встановлення RET615.

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.

Повний прайс доступний в Особистому кабінеті. Зареєструватися