Микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматики. Лекция 9

Управление высоковольтными выключателями

Высоковольтные (силовые) выключатели
По способу гашения дуги:
1. Масляные
2. Воздушные
3. Вакуумные
4. Элегазовые
Виды привода:
1. Электромагнитный
2. Пружинно-моторный
3. Гидравлический
4. Пневматический

Упрощённая схема высоковольтного выключателя

Упрощённая схема управления выключателем

Анимация работы выключателя
АнимацияВыключатель

Схема подключения блок-контактов
к микропроцессорному устройству
Микропроцес-
сорное
устройство
РПО
+
-
Оперативное
напряжение
РПВ
ВКЛ
ОТ
КЛ
D
1
D
2
D
n
Блок
-
конта
к
ты
Q
1
Q
2
Q
n

Вакуумный выключатель BB/TEL-10

Блок управления и блок питания

Схема привода вакуумного выключателя BB/TEL-10

Схема управления выключателем BB/TEL-10

Вакуумный выключатель ЭВОЛИС-10
Трансформаторы
тока
Модуль
РЗА

Схема привода выключателя ЭВОЛИС
XF - катушка включения
MX1, MX2 - катушка отключения
MN - катушка отключения по минимальному
оперативному напряжению (35% от номин.)
Mitop - катушка отключения
реле прямого действия

Работа (зел. или красн.)
Журнал аварий
Авария (красн.)
Включ. выключателя
Выключатель вкл.
Откл. выключателя
Выключатель откл.
Своб. прогр. светодиоды
ЖК-дисплей
Контроль (журн. системы)
Журнал системы
USB

Структура меню МР741
1. Текущие значения:
1.1. Токов:
1.1.1. Измеренных по фазным каналам тока;
1.1.2. Измеренных по четвёртому каналу тока, основной и высшей гармоник;
1.1.3. Расчётных, прямой, обратной и нулевой последовательностей;
1.2. Текущие значения напряжений:
1.2.1. Измеренных фазных и линейных;
1.2.2. Измеренного по четвёртому каналу напряжения;
1.2.3. Расчётных, прямой, обратной и нулевой последовательностей;
1.3. Текущее значение частоты;
2. Сброс индикации;
3. Журналы:
Журнал аварий (32 сообщения), который включает в себя:
· дату, время повреждения;
· сработавшую ступень;
· вид повреждения;
· максимальный ток повреждения;
· токи в момент срабатывания защиты;
· состояние входов и выходов;
Журнал системы (включает в себя 128 последовательных во времени сообщения о неисправностях в системе защиты линии.
Журнал осциллограмм;

Основные функции МР741
направленная/ненаправленная защиты от повышения линейного тока, токов нулевой и обратной последовательностей с пуском по напряжению – 4 ступени
I> I>> I>>> I>>>>
- защита от повышения суммарного тока нулевой последовательности высших гармоник с пуском по напряжению – 1 ступень
- защита от обрыва провода – 1 ступень
защиты от понижения и повышения напряжения
с уставкой на возврат – 2 ступени: U> U>>, U< U<<
- защиты от снижения и повышения частоты с уставкой на возврат
- определение места повреждения
- четырёхкратное АПВ выключателя защищаемого присоединения
- контроль состояния выключателя с УРОВ

Алгоритм работы направленной МТЗ с пуском по напряжению

- индикация действующих (текущих) значений токов и напряжений защищаемого присоединения, частоты
- блокирование от многократных включений
- обмен информацией с верхним уровнем (АСУ ТП)
Дополнительные функции МР741
- непрерывная самодиагностика аппаратной и программной части

Структурная схема МР741

Схема внешних присоединений МР741

Упрощённая схема высоковольтного выключателя

Схема подключения блок-контактов
к дискретным входам микропроцессорного устройства
Микропроцес-
сорное
устройство
РПО
+
-
Оперативное
напряжение
РПВ
ВКЛ
ОТ
КЛ
D
1
D
2
D
n
Блок
-
конта
к
ты
Q
1
Q
2
Q
n

ПО включает в себя следующие задачи:
· задача обработки входных дискретных сигналов;
· задача цифровой фильтрации и осциллографирования;
· задача логики защит и автоматики;
· задача часов реального времени;
· задача реализации функций человеко-машинного интерфейса и
самодиагностики;
· задача ввода-вывода по последовательному интерфейсу;

Логическая схема определения положения выключателя

Логическая схема управления выключателем

Конфигурирование определяемой пользователем логики осуществляется с помощью специального редактора (встроенного в программу УниКон), который обеспечивает построение схемы релейной защиты на графическом языке функциональных блоков.

Программа УниКон

МР741 имеет следующие функциональные блоки: входы, выходы, записи в журнал, логические элементы «И», «ИЛИ», «Исключающее ИЛИ», «НЕ», триггеры, таймеры, мультиплексоры.

Элемент «Вход» позволяет загружать 1 бит данных из внешней базы данных устройства во внутреннюю базу данных свободно программируемой логики.
Элемент «Вход» имеет один выход и позволяет подключать следующие сигналы:
- входные дискретные сигналы;
- входные логические сигналы;
- сигнал срабатывания измерительного органа любой защиты;
- сигнал срабатывания любой защиты;
- сигналы неисправности;
- сигналы аварии, сигнализации;
- сигналы о состоянии выключателя, сигналы команд управления выключателем

Элемент «Выход» позволяет сохранять 1 бит данных из внутренней базы данных свободно программируемой логики во внешнюю базу данных устройства.
При помощи элемента «Выход» МР741 позволяет выводить до 24-х выходных
сигналов свободно программируемой логики на реле, индикаторы и
выходные логические сигналы.

Логический элемент «И» может иметь от 2 до 8 входов.