Сириус-ДЗ-35 — микропроцессорное устройство дистанционной защиты для линий 35 кВ

Описание микропроцессорного устройства дистанционной защиты для линий 35 кВ Сириус-ДЗ-35:

Устройство микропроцессорной защиты Сириус-ДЗ-35 предназначено для выполнения функций защиты воздушных или кабельных линий класса напряжения 6 — 35 кВ в сети с изолированной или компенсированной нейтралью, а также управления, автоматики и сигнализации высоковольтного выключателя с трехфазным управлением (АУВ, АПВ и УРОВ).

Устройство имеет специальное исполнение «И5», обеспечивающее наиболее полный функционал при построении «цифровых подстанций» и развертывании «Smart Grid».

Функции защиты, выполняемые микропроцессорным устройством дистанционной защиты для линий 35 кВ Сириус-ДЗ-35:

• Двухступенчатая дистанционная защита (ДЗ-1 и ДЗ-2) от междуфазных коротких замыканий и двойных замыканий на землю с независимой выдержкой времени. При отсутствии тока нулевой последовательности (контролируется органом тока нулевой последовательности) защита контролирует сопротивления трех петель междуфазных коротких замыканий (АВ, ВС и СА). При появлении тока нулевой последовательности контроль междуфазных петель автоматически выводится из действия и вводится в действие контроль сопротивлений двух петель «фаза-земля» (А0 и С0). Контроль только двух петель обеспечивает отключение одной точки повреждения в 67% случаев двойных замыканий на землю. Измерительные органы (ИО) имеют четырехугольные ненаправленные характеристики. Защита имеет токовый пусковой орган (ПО), состоящий из элементов контроля токов трех фаз и органа направления мощности (ОНМ), выполненного из трех фазочувствительных элементов, включенных на фазные токи и междуфазные напряжения по 90-градусной схеме. Предусматривается пуск ступеней ДЗ по напряжению и току с сохранением направленного действия с помощью ОНМ. В этом режиме действуют два токовых ПО: чувстви- тельный (объединяющийся с органом выявления просадки напряжения по условию «И» и обеспечивающий направленность и несрабатывание в режимах, когда ток в фазах меньше максимального тока нагрузки) и грубый (действующий в тех случаях, когда чувствитель- ность по напряжению не достаточная). Таким образом, защита может быть выполнена как с обычным пуском по току, так и с пуском по напряжению и току с автоматическим переходом на пуск по току в случае недостаточной чувствительности по напряжению. В обоих режимах обеспечивается направленность ступеней ДЗ. Защита обеспечивает пуск быстродействующих ступеней ДЗ от блокировки при кача- ниях (БК). При КЗ БК вводит в действие защиту на время, достаточное для срабатывания, и, если срабатывание защиты не произошло, блокирует ее. ПО БК реагирует на величины при- ращений токов прямой и обратной последовательности. Пуск защит от БК объединяется с пуском по току или току и напряжению, по условию «И». Для предотвращения ложного действия ступеней ДЗ предусмотрена блокировка при неисправностях в цепях переменного напряжения (БНН).
• Третья ступень дистанционной защиты (ДЗ-3) от междуфазных коротких замыканий с независимой выдержкой времени. Основана на контроле сопротивлений трех петель междуфазных коротких замыканий (АВ, ВС и СА). ИО имеют характеристику в виде окружности с центром, расположенным в первом квадранте плоскости сопротивления, с воз- можностью выреза части окружности для отстройки от сопротивления нагрузочного режима по углу. Ступень может быть выполнена как с пуском по току (от грубого ПО, применяемого для ступеней ДЗ-1 и ДЗ-2), так и без него (пуск по сопротивлению).
• Токовая отсечка (ТО), основана на контроле фазных токов. ТО может быть выполнена с контролем тока двух фаз (А и С) или контролем тока трех фаз (А, В и С). Может быть как направленной или ненаправленной, для чего используется ОНМ, применяемый в ПО ступеней ДЗ. Возможен режим постоянной работы ТО, либо режим ра- боты ТО как ускоряющей ступени (вводится в работу на заданное время после включения выключателя), либо режим работы как аварийной ступени (вводится в действие при неисправностях в цепях напряжения).
• Максимальная токовая защита (МТЗ), основана на контроле фазных токов. МТЗ может быть выполнена с контролем тока двух фаз (А и С) или контролем тока трех фаз (А, В и С). МТЗ выполнена с независимой выдержкой времени и возможностью использова- ния как ненаправленной, так и направленной в линию, или направленной во внешнюю сеть. Может находиться как в постоянной работе, так и в режиме аварийной ступени. При необхо- димости может использоваться как резервная ступень вместо или совместно с ДЗ-3.
• Неселективная мгновенная отсечка по току нулевой последовательности, используемая в случаях, когда решено по условиям электробезопасности отключать обе поврежденные линии в 100% двойных замыканий на землю.
• Защита от обрыва фаз (ЗОФ) или перекоса нагрузки по соотношению токов обратной и прямой последовательностей, с независимой выдержкой времени с действием на сигнал или на отключение.
• Сигнализация замыканий на землю на основе контроля напряжения 3U0, ко- торое измеряется с помощью аналогового входа, либо рассчитывается на основе фазных напряжений. 1
• Предусмотрен автоматический ввод ускорения 2-й или 3-й ступеней ДЗ, а также МТЗ при любом включении выключателя.
• Предусмотрено оперативное ускорение 2-й или 3-й ступеней ДЗ, а также МТЗ при наличии сигнала на соответствующем дискретном входе.

Функции автоматики микропроцессорного устройства дистанционной защиты для линий 35 кВ Сириус-ДЗ-35:

• Автоматика управления выключателем (АУВ) с трехфазным приводом, с двумя электромагнитами отключения. В состав АУВ входят следующие функции:
• операции отключения и включения выключателя по внешним командам. Защита от многократного включения выключателя;
• контроль целостности цепей электромагнитов управления (ЭМУ);
• контроль состояния выключателя по ряду входных дискретных сигналов;
• защита электромагнитов управления от длительного протекания тока с действием на программируемое реле;
• двухступенчатая защита от снижения давления элегаза в выключателе. Срабатывает при появлении на соответствующих дискретных входах сигнала о снижении давления. Действует на сигнал и на ускоренное срабатывание схемы УРОВ при попытке отключения от одной из защит; 
• блокировка любых операций с выключателем при поступлении сигнала внешней блокировки.
• Трехфазное автоматическое повторное включение выключателя (одно- или двукратное АПВ от цепей несоответствия с возможностью контроля напряжения на объекте).
• Логика устройства резервирования при отказе выключателя (УРОВ). Функция УРОВ выполнена на основе индивидуального принципа, что подразумевает наличие независимой логики УРОВ на каждом присоединении. В случае необходимости, имеется возможность использования в централизованной схеме УРОВ.
• Для выявления повреждений в цепях напряжения используется специальная блокировка при неисправностях в цепях напряжения. Блокировка действует на логику работы защит и на сигнализацию и использует следующие критерии:
• контроль отключения автомата ТН (по дискретному входу «Автомат ТН», основной критерий);
• контроль просадки хотя бы одного из междуфазных напряжений (Uконтр, В,);
• контроль нарушения симметрии вторичного напряжения (появление напряжения U2 и пропадание тока I2);
• контроль пропадания напряжения всех трех фаз (защита от симметричных повреждений или отключения ТН). Блокировка снимается автоматически после исчезновения неисправности.
• Блокировка заданных ступеней защит по дискретному сигналу.
• Возможность подключения внешних защит, например, дуговой защиты, защиты шин или защиты от однофазных замыканий на землю.
• Исполнение внешних сигналов АЧР и ЧАПВ.

Дополнительные сервисные функции микропроцессорного устройства дистанционной защиты для линий 35 кВ Сириус-ДЗ-35:

• Аварийный осциллограф аналоговых и дискретных сигналов с возможностью гибкой настройки условий пуска, длины и количества осциллограмм.
• Определение вида и расстояния до повреждения (реализовано определение расстояния до места повреждения методом одностороннего замера на основе дистанционного принципа с компенсацией влияния переходного сопротивления.)
• Регистратор событий.
• Оперативный ввод или вывод некоторых функций с помощью кнопок оперативного управления на передней панели устройства вместо традиционных накладок.
• Технический учет активной и реактивной электроэнергии.
• Регистрация и отображение большинства электрических параметров системы.
• Возможность встраивания устройства в систему единого точного времени подстанции или станции.
• Два набора уставок с возможностью выбора текущего с помощью дискретного входа.
• Большое число программируемых реле с возможностью подключения к одной из выбранных точек функциональной схемы.
• Программируемые светодиоды на лицевой панели с возможностью подключения к одной из выбранных точек функциональной схемы.
• Входы с программируемой функцией, задаваемой потребителем (ранжируемые входы), предназначенные для расширения функциональности устройства.
• Возможность работы реле сигнализации «Сигнал» в непрерывном или импульсном режиме работы.
• Наличие трех независимых интерфейсов связи для встраивания в АСУ ТП.
• Фиксация токов и напряжений в момент аварии.

Общие функции платформы Сириус-2:

• выполнение функций защит, автоматики и управления, определенных ПУЭ и ПТЭ;
• задание внутренней конфигурации (ввод/вывод защит и автоматики, выбор защитных характеристик);
• ввод и хранение уставок защит и автоматики;
• контроль и индикацию положения выключателя, а также контроль исправности его цепей управления;
• определение места повреждения линии (для воздушных линий);
• передачу параметров аварии, ввод и изменение уставок по линии связи;
• непрерывный оперативный контроль работоспособности (самодиагностику) в течение всего времени работы;
• блокировку всех выходов при неисправности устройства для исключения ложных срабатываний;
• получение дискретных сигналов управления и блокировок, выдачу команд управления, аварийной и предупредительной сигнализации;
• гальваническую развязку всех входов и выходов, включая питание, для обеспечения высокой помехозащищенности;
• высокое сопротивление и прочность изоляции входов и выходов относительно корпуса и между собой.

Устройство не срабатывает ложно и не повреждается:

• при снятии и подаче оперативного тока, а также при перерывах питания любой длительности с последующим восстановлением;
• при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности;
• при замыкании на землю цепей оперативного тока.

Варианты исполнения микропроцессорного устройства дистанционной защиты для линий 35 кВ Сириус-ДЗ-35::

Устройство Сириус-ДЗ-35 доступно для заказа в нескольких исполнениях. Конкретное исполнение устройства указывается в его обозначении, состоящем из следующих элементов:

Устройство «Сириус-ДЗ-35-tA-nnnB-ss», где

tA – исполнение устройства по номинальному току вторичной обмотки ТТ:
1А – для номинального тока 1 А;
5А – для номинального тока 5 А.

nnnB – исполнение устройства по напряжению оперативного тока:
24В – напряжения питания 24 В постоянного тока;
48В – напряжения питания 48 В постоянного тока;
110В – напряжения питания 110 В постоянного тока;
220В – напряжения питания 220В переменного (50 Гц), выпрямленного или постоянного тока;
220В DC – напряжение питания 220В постоянного тока с импульсом режекции.

ss – тип интерфейса связи с АСУ:
И1 – один интерфейс USB (ModBus-RTU), два интерфейса RS485 (ModBus-RTU);
И2 – один интерфейс RS485, один интерфейс Ethernet по «витой паре» (100BASE-TX) и протокол обмена Modbus TCP (полностью заменяет выпускаемое ранее исполнение И3 + имеет поддержку протокола МЭК 60870-5-104 и возможность синхронизации времени по SNTP);
И4-TX – один интерфейс USB (ModBus-RTU), один интерфейс RS485 (ModBus-RTU), два интерфейса Ethernet с разъемом RJ45 (МЭК 61850-8-1, PRP);
И4-FX – один интерфейс USB (ModBus-RTU), один интерфейс RS485 (ModBus-RTU), два интерфейса Ethernet с оптическим разъемом (МЭК 61850-8-1, PRP);
И5-TX – один интерфейс USB (ModBus-RTU), один интерфейс RS485 (ModBus-RTU), два интерфейса Ethernet с разъемом RJ45 (МЭК 61850-8-1, HSR, PRP, Modbus TCP);
И5-FX – один интерфейс USB (ModBus-RTU), один интерфейс RS485 (ModBus-RTU), два интерфейса Ethernet с оптическим разъемом (МЭК 61850-8-1, HSR, PRP, Modbus TCP).

Пример записи обозначения устройства «Сириус-ДЗ-35» с напряжением оперативного питания 220 В, номинальным током ТТ 5 А и дополнительным интерфейсом RS485 при заказе: «Устройство Сириус-ДЗ-35-5A-220В-И1».

Технические характеристики микропроцессорного устройства дистанционной защиты для линий 35 кВ Сириус-ДЗ-35 в зависимости от варианта исполнения:

Технические характеристики микропроцессорного устройства дистанционной защиты для линий 35 кВ Сириус-ДЗ-35: