Журнал «релейная защита и автоматизация» №3 (12) 2013 by РИЦ "СРЗАУ"

ЖУРНАЛ НЕКОММЕРЧЕСКОГО ПАРТНЕРСТВА «СОДЕЙСТВИЕ РАЗВИТИЮ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, АВТОМАТИКИ И УПРАВЛЕНИЯ В ЭЛ ЕК ТРО Э НЕ Р ГЕТ И К Е>

Р Е Л Е Й Н А Я В Н Ш И Т Н и н в т о м н т и з н и и я Н А У Ч Н О - П Р А К Т И Ч Е С К О Е ИЗ ДАНИЕ Тема номера: Системы оперативного постоянного тока (СОПТ) | Современные требования к системам электропитания РЗА | Компоненты, структура и схемы организация СОПТ на энергообъектах | Контроль изоляции в цепях оперативного постоянного тока | Что обеспечивает надежность энергосистем? | СИГРЭ: российские разработки РЗА соответствуют мировому уровню |Особенности дифзащиты шунтирующих реакторов | Еще раз о РАС | Надежность электроснабжения потребителей: выбор управляющих воздействий ПА | Проверка выключателей первичным током | Представляем партнеров: ЭТЗ «ЭЛЕКТРА» | История развития устройств ОАПВ в России | К 75-летию Ю.Н. Алимова

Дин научно-производственное' нное^^^Ш||Н

Энергетики

испытательному оборудованию серии

gt. Научно-производственное предприятие «Динамика» 428015, г. Чебоксары, ул. Анисимова, Б тел./факс: [8352] 325200,45812Б, 580713 vwuw.dynamics.com.ru, dynamics@chtts.nj

«Релейная защита и автоматизация» научно-практическое издание. №03 (12), 2013 год, сентябрь. Периодичность: 4 раза в год. Тираж: 4000 экз. Дата выхода в свет: 16.09.2013. Подписной индекс: 43141 (Объединенный каталог «ПРЕССА РОССИИ»). Цена: по каталогу. Печать: ООО «ПК «НН ПРЕСС», 428031, Россия, г. Чебоксары, пр-д Машиностроителей, д. 1с. Учредители журнала: Некоммерческое партнерство «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике», Общество с ограниченной ответственностью «Рекламно-издательский центр «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике», Белотелое Алексей Константинович. Издатель: ООО «Рекламно-издательский центр «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике» (ООО «РИЦ «СРЗАУ»). Адрес: 428003, Россия, Чувашская Республика, г. Чебоксары, пр-кт И. Яковлева, 3,

www.srzau-ric.ru Редакция: Главный редактор: Белотелое Алексей Константинович, к.т.н., президент НП «СРЗАУ», тел.: (495) 627-10-57, добавочный 231, e-mail: info@srzau-np.ru Выпускающий редактор: Иванова Наталия Анатольевна, тел.: (8352) 226-394, 226-395, e-mail: ina@srzau-ric.ru Учредители издательства: ООО НПП «ЭКРА», ООО «НПП Бреслер», ООО «НПП «Динамика», ЗАО «ОРЗАУМ», Белотелое Алексей Константинович.

Состав редакционной коллегии: Арцишевский Ян Леонардович, к.т.н., МЭИ (Технический университет); Дорохин Евгений Георгиевич, филиал ОАО «СО ЕЭС» Кубанское РДУ; Журавлев Евгений Константинович, ОАО «Ивэлектроналадка»; Илюшин Павел Владимирович, к.т.н., ЗАО «Техническая инспекция ЕЭС»; Караулов Александр Александрович, ОАО «ВНИИАЭС»; Козлов Владимир Николаевич, к.т.н., ООО НПП «Бреслер»; Лачугин Владимир Федорович, к.т.н., ОАО «ЭНИН»; Левиуш Александр Ильич, д.т.н., ОАО «НТЦ Электроэнергетики»; Любарский Дмитрий Романович, д.т.н., ОАО «Институт «Энергосетьпроект»; Маргулян Александр Михайлович, ЗАО «НОВИНТЕХ»; Нагай Владимир Иванович, д.т.н., профессор, Южно-Российский государственный технический университет; Орлов Юрий Николаевич, ОАО «Фирма ОРГРЭС»; Петров Сергей Яковлевич, ЗАО «ОРЗАУМ»; Заместитель главного редактора Пуляев Виктор Иванович, ОАО «ФСК ЕЭС»; Тюделеков Павел Георгиевич, ОАО «ФСК ЕЭС»; Шевцов Виктор Митрофанович, к.т.н., профессор, член СИГРЭ, Чувашский государственный университет; Шуин Владимир Александрович, д.т.н., профессор, Ивановский государственный энергетический университет. Редакция не несет ответственности за достоверность рекламных материалов. Рекламируемая продукция подлежит обязательной сертификации и лицензированию. Перепечатка, цитирование и копирование размещенных в журнале публикаций допускается только со ссылкой на издание.

Регистрационное свидетельство ПИ № ФС77-44249, выданное Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).

научно практическое издание

Уважаемые читатели журнала! Представляю очередной номер журна ла «РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИЗАЦИЯ». Обращаю Ваше внимание на изменение в структуре редколлегии журнала. Замести телем главного редактора стал известный в кругах релейщиков как авторитетный спе циалист-эксплуатационник, представитель ОАО «ФСК ЕЭС» Пуляев Виктор Иванович. Настоящий номер посвящен системам оперативного постоянного тока (СОПТ). Из многочисленных публикаций на эту тему чи татели найдут для себя много интересного. Из представленных публикаций можно также сделать вывод о высокой конкуренции среди поставщиков СОПТ. Не обойдены вниманием вопросы надежности СОПТ, от которой во мно гом зависит надежность функционирования устройств РЗА и энергообъекта в целом. Из публикаций на другие темы, каса ющиеся актуальных вопросов разработки, внедрения и эксплуатации систем РЗА, ПА и АСУТП, можно выделить статью Илюши на П.В. на тему выбора управляющих воз действий противоаварийной автоматики распределительных электрических сетей. Продолжаем публикации на тему история создания отечественных устройств РЗА, которые и сегодня составляют основу систем РЗА электрических сетей России. На этот раз статья посвящена устройствам ав томатики ОАПВ. Надеюсь, читатели этого номера жур нала найдут для себя еще много нового и интересного. Уважаемые читатели! Журнал укрепил свои позиции и завоевал популярность в сре де специалистов-профессионалов. Мы не хо тим останавливаться на достигнутом и призы ваем к плодотворному сотрудничеству с нами и ждем от откликов и статей на волнующие Вас темы. Суважением, Главный редактор Алексей Белотелое.

Кр м п п е к т Эн ергр ВАШ

НАДЕЖ НЫ Й

ПРО ВО ДНИК СОВРЕМ ЕННЫ Х ИНЖ ИНИРИНГО ВЫ Х РЕШ ЕНИЙ

СТРОИТЕЛЬНО МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ

Россия, Чувашская Республика, 428003, г. Чебоксары, гр . И.Яковлева, 3;

ПУСКОНАЛАДОЧНЫЕ РАБОТЫ

Тел.: (8352]

ОБУЧЕНИЕ

1' ГАРАНТИЙНОЕ И СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

info@ k-energo.com

w w w .k-energo.com

574-090, 574-065,574-085, 220-020

Факс: (8352)

627-640

СОДЕРЖАНИЕ:

стр.

• Колонка редактора........................................................................... 01 • Киржаков И. (ООО «Вайдмюллер») Повышение надежности схем релейной защиты современных подстанций...................................................................................... Об • Форум UPGrid - уникальная площадка для общения и дискуссий ......08 • Виноградов А.В. (ООО «Феникс Контакт РУС») Новые решения PHOENIX CONTACT в технологиях соединения для повышения надёжности электрических сетей........................ 10 • Богатырев А.Ю., Волянский В.Н. (ООО «РЗА СИСТЕМЗ») К новой ступени на базе достигнутых результатов........................ 12

1. События: Калейдоскоп.....................................................................................14 К юбилею • К 75-летию Юрия Николаевича Алимова............................................15 Выставки и конференции • Научно-практическое совещание по надёжности ЭЭС ......................16 • Отечественные разработки соответствуют мировому уровню...... 17

2. Наука: Релейная защита: • Долгополов А.Г., Мелюхов И.А., Писмарев В.М. Особенности дифференциальной защиты компенсационной обмотки управляемых шунтирующих реакторов............................................18 Однофазные замыкания на землю: • ШирковецА.И. Классификация замыканий на землю и оценка устойчивости сети к феррорезонансу на основе результатов регистрации аварийных событий....................................................................... 26 СО ПТ: • Гусев Ю.П., Монаков Ю.В., Чо Г.Ч. Современные требования к системам электропитания релейных защит и автоматики....................................................... 32 • Алимов Ю.Н., Быков К.В., Галкин И.А., Шаварин Н.И. Контроль изоляции в цепях оперативного постоянного тока электрических станций и подстанций............................................ 38 • Шаварин Н.И., Яров В.М., Лазарева Н.М., Павлов Ю.В. Стабилизаторы на основе конверторов с вольтодобавкой в системах постоянного оперативного т о к а .................................. 46 • Шаварин Н.И., Лях А.В., Иванов А.Л. Режимы работы стабилизатора постоянного напряжения в системе оперативного постоянного тока............................................ 50 научно-практическое издание

СОДЕРЖАНИЕ:

стр.

3. Практика: СОПТ • Быков К.В., Виноградов А.Ю., Шаварин Н.И. Типовые шкафы ЩПТ серии ШНЭ8700 для проектирования СОПТ подстанций и электростанций....................................................... 54 • Быков К.В., Шаварин Н.И. Тиристорные зарядные устройства НПП «ЭКРА»............................56 • Павлов Ю.В., Ильин В.Ф., Шаварин Н.И. Транзисторные зарядно- подзарядные устройства для эксплуатации в условиях жесткой электромагнитной обстановки...............................57 • Шаварин Н.И., Верендеев М.Н. Устройство контролируемого разряда аккумуляторных батарей.. .66 • Левшин В.П., Ярзуков А.Н. Организация систем постоянного тока на оперативно важных объектах.. 68 • Тюленев С.А. Денисов И.А. Компоненты СОПТ и возможные варианты построения СОПТ на базе оборудования производства ЗАО «ЭТЗ «ЭЛЕКТРА».................................70

Противоаварийная автоматика • Илюшин П.В. Выбор управляющих воздействий противоаварийной автоматики в распределительных сетях для повышения надежности электроснабжения потребителей................................................................................... 74

Регистрация аварийных событий • Дорохин Е.Г. Сравнительный анализ функциональности программ просмотра цифровых осциллограмм разных производителей ....................... 82

Испытания: • Александров Н.М., Медяков Е.А. Особенности проверки выключателей первичным током............. 92

4. Представляем партнеров: ЗАО «ЭТЗ «ЭЛЕКТРА»....................................................................... 96

5. История:

• Фокин Г.Г., Левиуш А.И. Очерк развития устройств однофазного АПВ в России................. 98 • Требования к оформлению статей................................................... 104

0 3 /С е н тяб р ь 2013

РЕЛЕЙНПЯ ЭЯШ ИТЯ И П вТО М Я ТИ Э Н Ц И Я

BENDER The Power in Electrical Safety®

BENDER

BENDER RUSSLAND

Электробезопасность энергетического сектора

info@bender-ru.com www.bender-ru.com

BENDER Group

Автор: Киржаков И.. руководитель направления «Энергетика» ООО «Вайдмюллер». г. Москва, Россия.

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ и и г 1 СХЕМ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ СОВРЕМЕННЫХ ПОДСТАНЦИЙ u

Современная подстанция представля ет собой сосредоточение последних разрабо ток в области распределения электроэнергии. Для реализации этих решений необходимо ис пользовать комплектующие элементы с высо ким уровнем надежности. Попытки сэкономить на используемых материалах и решениях чаще всего приводят к возникновению нештатных си туаций в процессе эксплуатации подстанций - от ключению потребителей, возгоранию дорого стоящего оборудования, снижению качества распределяемой электроэнергии: напряжения и частоты электрического тока. Известно, что уровень надежности систе мы определяется самым слабым ее компонен том. Исходя из этого можно сделать вывод о не допустимости использования непроверенных низкокачественных решений. Секрет высококачественных решений компании Weidmuller заключается во всесто ронних исследованиях требований рынка, а также анализе материалов и компонентов, ко торые проводит собственная лаборатория Weidmuller в Германии.Температурный и вибра ционные тесты, тест на старение и стойкость к воздействию агрессивных сред - вот лишь не

’

которые из специализированных исследова ний, проводимых в лаборатории Weidmuller согласно международным стандартам. Кроме этого осуществляется непрерывный контроль качества готовой продукции на каждом этапе производства. Результатом такого подхода является многолетний успешный опыт эксплуатации ре шений, основанных на продуктах компании Weidmuller, по всему миру. Во многих случа ях условия эксплуатации относятся к экстре мальным: низкие температуры до -50°С, вы сокая влажность до 93%, работа в условиях солевого тумана. Примером таких решений может служить запатентованная технология винтовых зажимов необслуживаемых клемм. При соблюдении правил монтажа обеспечи вается газонепроницаемое пятно контакта. Срок службы такого решения не менее 40 лет, что соизмеримо или превышает сроки плано вой модернизации оборудования подстанции. Иными словами, можно сказать, что эксплу атационные расходы при использовании по добных решений сведены к минимуму. Допол нительным преимуществом наших продуктов, повышающих уровень безопасности работы

Решения Вайдмюллер для РЗА Тестирование микропроцессорных устройств

Скорость ебслунм ини! За и*(ценность от сшмбон

.\Ц А

-W1PR0

и; _J/rrv. ----- rr>ru

Weidmuller $

И спытательный интерфейс

ООО «Вайдмюллер» Адрес: 117105, г. Москва, Варшавское шоссе, д. 25А; Тел.:+7 (495) 771 6940, Ф акс:+7 (495) 771-69-41; e-mail: info@weidmueller.ru, www.weidmueller.ru

0 3 /С ентябрь 2013

ммммш н

Р Е Л ^Й Н Я Я ЗЯШ И ТЯ И ВВТОМ ЯТИЗР11И Р

■■■ а аа а аа а аа

P0C0N

WTL (М3

-W T L6M

оборудования, является использо вание пластика собственной разра ботки - Wemid. Данный материал не содержит галогенов и фосфора, обе спечивает наилучшую устойчивость к поверхностным токам (СИ 600), ра бочую температуру эксплуатации до 125°С, класс пожаростойкости V0 по UL94. Современным трендом в раз витии технологии РЗА становится ис пользование решений на базе микро процессоров и постепенный отказ от традиционных электромеханиче ских схем. Обладая уникальным опы том разработки, производства и вне дрения решений для РЗА, компания Weidmuller может предложить специ ализированные решения для каждо го заказчика, от самых простых изме рительных клемм до инновационных испытательных блоков, устанавлива ющих новые стандарты. Определяю щим фактором здесь служат только требования заказчика. WTL - измерительная клемма, простое и проверенное более чем 30-летним опытом эксплуатации ре шение, позволяющее проектировать и реализовывать индивидуальные схемы для цепей контроля и учета в соответствии с техническими требо ваниями заказчика. Измерительная клемма WTL обеспечивает высокий уровень надежности за счет исполь зования патентованной необслужива емой конструкции винтового зажима и может быть использована при про ектировании небольших подстанций (до 50 кВА), где одним из решающих факторов при выборе комплектую щих может быть цена.

POCON - испытательный блок, разработанный совместно с ведущим российским производителем обору дования РЗА - компанией «ЭКРА». На протяжении 5 лет он безотказно экс плуатируется в цепях оперативного тока современных подстанций. Изо лированная контактная группа POCON исключает вероятность возникнове ния электричекой дуги, а отсутствие переходных процессов при выводе из работы трансформаторов тока и на пряжения существенно снижает риск повреждения оборудования в процес се наладки и испытаний схем релейной защиты. За счет возможности гибкой конфигурации он может использовать ся в цепях оперативного тока подстан ций любой мощности. Применение данного решения позволяет суще ственно сократить время на наладку цепей РЗА и максимально снижает вли яние человеческого фактора.

6 -

WiPRO - инновационный блок, который стал дальнейшим развити ем идей, заложенных в блоке POCON. При создании данного решения были учтены и реализованы пожелания со стороны эксплуатирующих организа ций по всему миру. Функционал WiPRO соответствует перспективным тре бованиям к цепям РЗА. Иными слова ми, это продукт, опередивший время. Именно поэтому мы предлагаем компаниям-производителям рассмотреть возможность применения этого ре шения при разработке современных схем РЗА и цепей учета. Использова ние этого испытательного блока позво

м аучн о -п р а кти чее н о е издани е

лит повысить конкурентоспособность выпускаемой продукции, а также диф ференцироваться от производителей типовых решений за счет внедрения новых стандартов. Эксплуатирующим компаниям применение WiPRO дает возможность проводить регламент ные работы в цепях учета и релейной защиты без отключения цепей опера тивного тока и тем самым выводит на дежность системы защиты на новый уровень.

Ни для кого не секрет, что со временный рынок релейной защиты привлекает к себе поставщиков с не достаточным опытом работы в этой области. На рынок выходят как новые российские, так и зарубежные про изводители, пытающиеся скопиро вать существующие решения компа нии Weidmuller. Следует отметить, что это приводит к появлению продуктов с функционалом и характеристика ми, избыточными для заказчика. Все эти затраты, естественно, ложатся на плечи покупателя. Но это еще не са мое страшное. Наибольший риск для заказчика при использовании таких решений - отсутствие практического опыта эксплуатации на протяжении длительного времени. Результатом применения подобных решений мо гут быть многомиллионные потери, а также испорченная репутация. В заключение хочется еще раз акцентировать внимание на важности процесса выбора компонентов при проектировании новых и модерниза ции существующих подстанций. Наша компания, опираясь на собственный опыт, готова оказать всестороннюю помощь и поддержку в решении Ва ших задач. @1

ФОРУМ UPGRID - УНИКАЛЬНАЯ ПЛОЩАДКА ДЛЯ ОБЩЕНИЯ И ДИСКУССИЙ II Международный электроэнергетический форум UPGrid «Электросетевой комплекс. Инновации. Развитие» пройдет с 29 по 31 октября 2013 года в МВЦ «Крокус Экспо». Форум UPGrid - современная площадка для демонстрации достижений и перспек тив электросетевого комплекса, а также для плодотворной дискуссии в целях обеспече ния устойчивого развития электроэнергети ки на базе новых современных технологий и решений. Форум призван стать серьезным шагом на пути решения задач модерниза ции электроэнергетики России. В 2012 году Международный электро энергетический форум UPGrid «Электросе тевой комплекс. Инновации. Развитие» стал уникальной площадкой для общения веду щих экспертов, учёных и специалистов элек троэнергетической отрасли страны и мира. Участники и посетители оценили удобный формат мероприятия, соединившего в се бе конференцию и выставку, что позволило не только обсудить инновационные разра ботки и актуальные тенденции отрасли, но и оценить новейшие разработки на стендах их разработчиков, а также заключить выгод ные контракты с ведущими российскими и зарубежными компаниями. В центре внима ния профессионалов оказались перспекти вы и проблемы развития «умных сетей», эле менты которых сейчас активно создаются и внедряются в России. «Уже через пять лет мы сможем почувствовать первый эффект от внедрения технологий Smart Grid, а через 10 лет он станет максимальным», - отметил Олег Бударгин. В работе UPGrid-2013 примут уча стие представители федеральных и регио нальных законодательных и исполнитель ных органов власти, научных организаций, общественных объединений, руководите ли крупнейших сетевых и генерирующих компаний, производители оборудования и технологий, российские и зарубежные экс перты в области электроэнергетики. Свои инновационные разработки и новые техно логии продемонстрируют компании России,

0 3 /С е н тяб р ь 2013

РЕЛ Д ОН НЯ з я л и т я и я в т о м я т и э т л / ю

стран ближнего и дальнего зарубежья: Герма ния, Италия, Казахстан, Китай, Корея, Поль ша, США, Украина, Франция, Швейцария, Япония. Среди них - такие известные ком пании энергетической отрасли, как ALSTOM GRID, CISCO, HYUNDAI HEAVY INDUSTRIES Co., TOSHIBA, ООО НПП «ЭКРА», ООО «ИЦ «БРЕС ЛЕР», SIEMENS, ABB, ОАО «Электрозавод», ЗАО «РТСофт», ОАО «ЭМЗ», ООО «Тольяттинский Трансформатор».

UPGrid-2013 - это: • Новая площадка для ежегодных встреч энергетического сообщества с ведущими поставщиками инновационных решений. •Демонстрация технологий, позволяющих проводить модернизацию существующих сетей с улучшением параметров их функ ционирования, а также прорывных техно логий, создающих новые рынки и новые ка тегории продукции. • Высокий статус государственной поддержки. • Максимальный охват целевой аудитории на одной площадке в кратчайшие сроки и исключительно высокий представитель ский уровень посетителей.

Даты проведения: 29-31 октября 2013 г. Место проведения: Москва, МВЦ «Крокус Экспо», павильон 2, зал 8 Организатор: ОАО «Россети» Соорганизатор: ОАО «Выставочный павильон «Электрификация» При поддержке: Министерство энергети ки Российской Федерации Подробная информация о Форуме представлена на официальном сайте меро приятия - www.upgrid.ru £§]

О РГАН ИЗАТО Р

ПРИ ПО ДДЕРЖ КЕ

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

II МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФОРУМ

Электросетевой комплекс. Инновации.Развитие.

w w w . u p g r id . r u

+ 7(499)760-27-30

29-31 октября 2013, Москва, МВЦ «Крокус Экспо» ГЕНЕРАЛЬНЫЕ ИНФОРМ АЦИОННЫ Е ПАРТНЕРЫ

ГЕНЕРАЛЬНЫЕ МЕДИА-ПАРТНЕРЫ

интерсекс

Д Н Д

ГЕНЕРАЛЬНЫЕ ОТРАСЛЕВЫЕ ПАРТНЕРЫ

\ % тш

СООРГАНИЗАТОР

ФСК

Ч * _ _ Л Н ЕРГо!

ОФИЦИАЛЬНЫМ СПОНСОР

/ ямп7

# Электрификация

«ЭНЕРГИЯ ЕДИНОМ СЕТИ

Автор: Виноградов А.В., менеджер по продукции Industrial Components. ООО «Феникс Контакт РУСг. Москва, Россия,

НОВЫЕ РЕШЕНИЯ PHOENIX CONTACT В ТЕХНОЛОГИЯХ СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Важную роль в технологии интеллек туальных сетей играет контроль трансфор маторов тока и проведение измерений в коммутационных устройствах, локальных электрических сетях и точках ввода. Для щи тов управления необходимы соответствую щие режимы переключений и проведение измерений в зависимое™ от нагрузки. Осо бенно это важно при децентрализованном потреблении электроэнергии, поскольку низковольтным шкафам управления в со временных коммутационных устройствах отведено ограниченное пространство, и по этому простые и компактные решения поль зуются большим спросом. Одним из примеров активно разви вающихся интеллектуальных сетей (smart grid) является Германия, где структура энер гетической сети динамично изменяется. Но вый закон о возобновляемых источниках энергии предусматривает возможность ак тивации операторами сетей системы экс тренного ограничения мощности и сниже ния потребления в часы пиковых нагрузок до 60, 30% или даже до нулевых значений при возникновении опасности перегрузки в электрической сети. К концу 2013 года элек тростанции с выходной мощностью не ме нее 30 кВт/пик должны выполнить эти тре бования, обеспечив управление нагрузкой с помощью регулятора частоты. При столь активном вмешательстве в сеть необходи мо постоянно контролировать нагрузку на уровнях среднего и низкого напряжения. Коммутационные устройства являются важ ным звеном для достижения этой цели.

Четырехуровневые клеммы для экономии места и распределения сигна ла в трёх плоскостях Для учета данных и контроля режи мов переключений используются различ ные датчики, трансформаторы тока и на пряжения и исполнительные механизмы. Дистанционный контроль позволяет осу ществлять всесторонний контроль и управ ление сетью, что является важным шагом к внедрению интеллектуальных сетей. Шка фы управления и, в частности, низковольт ные элементы коммутационных устройств 0Э/Сентябрь 2013

должны обладать расширенными функ циональными возможностями. Электро станции, работающие при пиковых нагруз ках или в условиях повышенной опасности, иногда требуют дополнительного места для резервированного питания в шкафу управ ления. Но при этом пространство для разме щения проводов сокращается и появляется необходимость в установке многоуровне вых клемм. Монтаж электропроводки, та ким образом, становится все более слож ной задачей для инженеров-конструкторов и проектировщиков. Теперь там, где до сих пор использовалась только одноуровне вая клеммная сборка, можно применять многоуровневое подключение. С новым ас сортиментом четырехуровневых клемм от компании Phoenix Contact (рис. 1) один ряд занимает лишь четверть ранее необходимо го пространства.

замыкание производится с помощью верти кальных мостиков соседних уровней клеммы.Таким образом, создается соединение во всех трех плоскостях. Соединения, которые не могут быть расположены линейно, раз водятся крест-накрест и выполняются про водом внутри штекерного разъема, который потом закрывается крышкой. Эти штекер ные разъемы имеют дополнительные пре имущества по сравнению с одноуровневы ми клеммами. Внутренняя разводка может проводиться исключительно с предвари тельно подготовленными многожильными кабелями, которые затем останется только подключить к соответствующим разъемам. Штекерные разъемы оснащены специаль ными тестовыми гнездами, позволяющими проводить измерения во время обслужи вания. Технология подключения push-in для быстрого монтажа электропроводки без ис пользования инструментов дает существен ные преимущества перед другими типами подключения провода.

Измерительные клеммы для по вышения безопасности

Рис. 1. Сборка многоуровневы х клемм типа PT2,5-4L/2P

Благодаря новым четырехуровневым клеммам появилась возможность осуще ствить трехмерную разводку сигнала, а про стая маркировка контактов позволяет лег ко определить место подключения. Всё это упрощает работу и сокращает время, необ ходимое для подключения сигнала. По оси «х» с помощью технологии push-in («втычной» технологии) подключается контакт - с одной или с другой стороны клеммы. Раз водка сигнальных линий производится по оси «у». Ось «z» - это новое решение, здесь

РЕЛВЙНЯЯ ЭЯШ ИТЯ И НВ7О М ЯТИЗЯИИЯ

Вот уже несколько лет компания Phoenix Contact предлагает современные «измерительные» клеммы с поворотны ми (безвинтовыми) размыкателями и ште керными перемычками для подключения трансформаторов тока. Данные клеммы отвечают требованиям многих заказчиков благодаря улучшенной эксплуатационной надежности и наличию индикации поло жения продольного размыкателя. Функции объединения нейтрали и заземления легко реализуются с помощью штекерных пере мычек. Новые типы «измерительных» клемм

Рис. 2. Измерительные штекерные клеммы т ипа РТМЕ6

(рис. 2) предоставляют инженерам и раз работчикам дополнительные возможное™ для модернизации производства благодаря модульному исполнению и блочному прин ципу компоновки, а также быстрому штекер ному подключению. Однако, хотя массовое производство набирало обороты, методы подключения трансформаторов тока оставались консер вативными. Многие довольно скептично от неслись к новым клеммам, считая, что с ними существует вероятность оставить разомкну той вторичную обмотку трансформаторов тока и штекерного подключения групп из мерительных трансформаторов. Блочный принцип компоновки представлялся скорее источником проблем, а не решением. Вопреки этому или, лучше сказать, благодаря этому данное направление нуж далось в новых оптимизированных реше ниях. Новое поколение штекерных «из мерительных» клемм для подключения трансформаторов (рис. 3) реализует в ште керных элементах принцип «опережающего закорачивания» вторичной обмотки в про цессе подключения и отключения трансфор маторов. Трансформатор тока может без ри ска работать с неподключенным штекером, поскольку необходимое короткое замыка ние вторичной обмотки создается благода ря конструкции токоведущих частей само го штекера. Эта технология, разработанная Phoenix Contact, уже используется для про водов с меньшим сечением в электросчет чиках. Эти функциональные возможности теперь доступны для коммутационных устройств, требующих подключения про водниками до б мм2. Сегодня штекерные «измерительные» клеммы с реализацией функции «опережающего закорачивания» являются уникальными и не имеютаналогов.

Рис. 3. Ш текерная клемм а т ипа UTME 4-СТ/1Р для п о дклю че ния т рансф орм ат оров т о ка

Испытательные блоки FAME Особенно необходимо отметить со временные испытательные блоки FAME (рис. 4) для подключения измерительных трансформаторов тока и напряжения, ко торые были разработаны на основе требо ваний российских заказчиков. Блоки FAME вызвали большой интерес и заслужили одобрение специалистов самого разного профиля, работающих в областм систем ре лейной защиты, - проектировщиков, инте граторов, представителей служб эксплуата ции. Испытательные блоки протестированы различными компаниями, в том числе на го товность к эксплуатации на АЭС, и уже при меняются в проектах отечественных и меж дународных компаний, давая возможность быстро, безопасно и эффективно выполнять задачи по измерению и контролю измери тельных трансформаторов.

Рис. 4. Блок испыт ат ельный FAME

Несмотря на то, что данное обору дование стало доступно совсем недавно, имеется уже ряд реализованных в России проектов со шкафами релейной защиты, укомплектованными блоками FAME. Один из проектов - это система управления противоаварийной автоматики для модернизации котельной «Центральная» в городе Астра хань. При расширении центральной котель ной на ее территории должны были соору дить электрическую станцию с парогазовым циклом, с газотурбинными и паровыми тур боагрегатами с суммарной установленной мощностью 235 МВт. Сначала предполага лось использовать испытательные блоки БИ-б, но после того, как в проект были вне сены изменения, применение БИ-6 стало невозможным. Возникла потребность в сиг нальном контакте и дополнительных полю сах, так как токовые цепи было решено выполнить проходными. Значившиеся изначально в проекте блоки замени ли на FAME 6/12+1. Ключевым моментом в принятии решения послужило то, что блок FAME 6/12+1 по габаритам абсолютно иден тичен БИ-6, ведь на момент внесения изме нений в проект отверстия в панелях под бло ки БИ уже были вырезаны.

научно практическое издание

Испытательные блоки FAME установ лены в шкафах: •ПА 220 кВ АОПЧ, АОСН, АОПН (токовые цепи); •ПА 110 кВ АОПЧ, АОСН, АОПО (токовые цепи). В другом важном проекте, реализо ванном на ТЭЦ-10 ОАО «Иркутскэнерго», обеспечена защита турбогенератора №3, для чего потребовалось реконструировать панели защит трансформаторов тока. Были собраны и поставлены десять шкафов ре пейной защиты, в которых расположено в общей сложности 32 испытательных блока FAME от компании Phoenix Contact. Запуск турбогенератора с обновленной системой защиты запланирован на сентябрь 2013 года. За короткий период испытательные блоки FAME были использованы также: - при реконструкции подстанции «Шахта» 35/6кВ в г.Тулун (Иркутская область); - при модернизации Братской ГЭС, где бло ки FAME были установлены в шкафах защит 100/35 кВ, и на многих других объектах рос сийской энергетики. Кроме территории РФ реализуются и международные проекты с применением испытательных блоков FAME. Так, в частно сти, блоки FAME были установлены в шкафах релейной защиты на подстанции «Хурдалан» (г. Баку, Азербайджан). В заключение хочется отметить, что в рамках статьи рассмотрены только не сколько новых решений, разработанных специально для энергетики, а за её рамками осталось большое количество интересных изделий общепромышленного назначения. Найти решение для практически любой за дачи по соединению и монтажу Вы сможете, ознакомившись подробнее с номенкла турой Phoenix Contact в новом каталоге 2013-2014 «Электротехнические клеммы».

10 лет в России Ш

РНСЕМХ CONTACT

Контактная информация: 119619, г. Москва, Проектируемый проезд 5167, д. 9, стр. 1 Тел.: +7 (495) 933-8548, e-mail: info@phoenixcontact.ru w w w .phoenixcontact.ru

Авторы: Богатырев А.Ю.,

Волянекиив.н.

К НОВОЙ СТУПЕНИ НА БАЗЕ ДОСТИГНУТЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Использование микропроцессоров в технике релейной защиты позволяет разра ботчикам реализовывать труднодостижи мые на электромеханических устройствах алгоритмы. До использования микропро цессоров сложные и многоступенчатые за щиты использовались, как правило, для защиты электрооборудования высоких на пряжений (500 кВ). Немногим проще были защиты электрооборудования 110-220 кВ. Что касается защит 0,4-6-10-35 кВ, то самым сложным в их схеме, до 70-х годов прошло го века, было реле направления мощно сти (нулевой, реже прямой или обратной последовательности). Ситуация изменилась при использо вании микропроцессоров. Возможности микропроцессоров были направлены на ре шение ранее не решаемых или трудно реша емых задач. Н-р, программно задается, что, по факту изменения направления мощности.автоматически меняется группа уставок. В эпоху «электромеханики» такие вещи вы полнялись с помощью «подменной» панели (такой же защиты, но с другими уставками), и делалось это, как правило, только на схемо образующих выключателях. Смена уставок требовала ответственных действий релей ного персонала и заключалась в выводе из работы одной панели защит и вводе в рабо ту другой. Что касается сетей 0,4-6-10-35 кВ, то там отаких операцияхдаже не думали. Выполнение режимных задач на электромеханических устройствах РЗА до стигалось путем усложнения схемы защит и автоматики присоединения, введения в схему дополнительных реле. Схема «рас ползалась» по разным панелям, множились кабельные связи и перемычки.Усложнялись программы вывода-ввода устройств, про верки при техобслуживании, что неизбежно вызывало ошибки оперативного персонала.

Рос. 1. НКРС83

При выполнении защит и автомати ки на микропроцессорных устройствах (МП УРЗА) все операции для режимных из менений можно выполнять программно. В настоящее время МП УРЗА «РЗА СИСТЕМЗ», установленное в ячейке присоеди нения, достаточно серьезно упрощает вто ричную коммутацию всей ПС 6-10-35 кВ. МП УРЗА «РЗА СИСТЕМЗ» 6-10-35 кВ по своим возможностям и функциям становят ся на один уровень с УРЗА присоединений 110-220 кВ. МП УРЗА одновременно являются ап паратным и программным продуктом. Аппаратное исполнение МП УРЗА как для устройств 6-10-35 кВ,так и для 110-220 кВ практически одинаково: •аналоговые входы для токовых цепей и це пей напряжения; •оптоэлектронные дискретные входы; •группа выходных реле. Программное обеспечение МП УРЗА 6-10-35 кВ постоянно совершенствуется. За щиты стали многоступенчатыми с направ ленными измерительными органами, через дискретные входы назначаются режимные условия для смены группы уставок. Име ется возможность передачи данных и за грузки данных с АСУТП верхнего уровня и с устройств диспетчеризации. При создании МП УРЗА 6-10-35 кВ («РЗА СИСТЕМЗ» серия РС83) были решены специфические задачи: •малое потребление по цепям оперативно готока (1,5-2,0 Вт); •большой диапазон напряжения питания «как постоянного, так и переменного опе ративного тока» (60-400 В), питание устрой ства отТТ; •надежная работа в температурном диапа зоне-40°С...+80°С; •малые габариты МП УРЗА; •термическая устойчивость токовых цепей 400 А в течение 1сек; • сигнализация на лицевой панели МП УРЗА; •блочно-модульная конструкция, обеспечи вающая простую замену неисправного мо дуля без перезагрузки ПО. Решения специфических задач для МП УРЗА 6-10-35 кВ серии РС83 далеко не лишние для устройств 110-220 кВ и являются дополнительной «страховкой» при различ

ных непредсказуемых аварийных ситуаци ях и нарушениях (потеря оперативного тока, потеря электроподогрева). Решения и наработки при создании и эксплуатации МПУРЗА серии РС83 позволяют перейти к созданию защит более высокого класса напряжений 110-220 кВ. При этом ста вится задача достижения нового функцио нального качества для защит 110-220 кВ: 1. Внедрение новых стандартов свя зи, которые могут позволить в перспекти ве использовать РС83 в качестве базовых устройств для построения интеллектуаль ных сетей и групповых защит различного назначения. 2. Свободно программируемая гиб кая логика позволит сделать устройства значительно более гибкими в применении в сочетании с сохранившейся простотой на стройки, благодаря заложенным заводским настройкамдля стандартного применения. 3. Дистанционные защиты новой се рии имеют набор из нескольких востребо ванных в настоящее время характеристик: круговая, эллиптическая, четырехугольная, сектор окружности. 4. Сохранение всех достигнутых в РС83 параметров по блокам питания, габа ритам, температурному диапазону. Такое слияние вновь разрабатывае мых, необходимых эксплуатации свойств и уже достигнутых результатов на напряже ниях 6-10-35 кВ позволит предложить релейщикам эксплуатации новую сериюустройств РС83, вобравших в себя все положительные моменты. Разрабатываемая серия позволит решить проблемы и задачи защиты присо единений 110-220 кВ в достаточно жестких условиях (при работе на ПС с одной АБ, из менении режимов работы присоединений, аномальных климатических условиях).

СИСТЕМЗ www. rzasystem s. ru 109428, г. Москва, Рязанский проспект, д. 24, корп. 2, тел./факс: +7 (495) 232-12-35, 721-25-51,504-13-85, e-mail: commerce@rzasystems.ru, www.rzasystems.ru

<51=14

Некоммерческое партнерство

«Содействие развитию релейной зашиты, НП «СРЗАУ» автоматики и управления в электроэнергетике»

Основные задачи Организация обмена информацией между членами Партнерства с целью формирования единого информационного пространства. Организация научно-технических дискуссий по актуальным проблемам РЗА, ПА и АСУТП, проведения семинаров, конференций и выставок. Подготовка предложений и участие в формировании норматив но-технической базы разработки,проектирования, внедрения и эксплуатации РЗА, ПА и АСУ ТП. Организация независимой экспертизы новых видов систем РЗА, ПА и АСУ ТП отечественного и зарубежного производства.

Наши партнеры ■ООО нпп «ЭКРА» ■ЗАО «Радиус Автоматика» ■ООО «НПП Бреслер» ■ООО «ИЦ «Бреслер» ООО «НПП «Динамика» ■ЗАО «Чебоксарский электроаппаратный завод» ООО «УРАЛЭНЕРГОСЕРВИС» ООО «ПРОСОФТ-СИСТЕМЫ» ■ООО «РЗА СИСТЕМЗ» ■ЗАО «ОРЗАУМ»

E-mail: info@srzau-np.ru, www.srzau-np.ru

■ОАО «Ивэлектроналадка» ■ООО «ЭнергопромАвтоматизация» ■ООО «НПФ «ПРОЭЛ» ■ЗАО «НПФ «Энергосоюз» ■Филиал «Институт «Энергосетьпроект-НН-СЭЩ» ■ООО «Прэмко Руэлта» ■ООО «Финдер» ■ЗАО «НПП «Электронные информационные системы» ■ЗАО «Электротехнический завод «ЭЛЕКТРА»

Тел.: +7(495)627-10-57 доб. 231 Факс: +7(495)627-10-57 доб. 218

Вступай - Защищай - Управляй Вместе обеспечим надежность ф ункционирования ГЭС ' оо Ш

Калейдоскоп

©а

ООО НПП «ЭКРА»

ООО «УРАЛЭНЕРГОСЕРВИС»

На пути создания цифровой подстанции в России

Достоинства АК «ТРИТОН» оценены энергосистемами

НОВИНКИ ООО «Аналитик-ТС» Оперативная экспертиза систем ВЧ-связи поЛЭП

ТриТОН БУК

Преобразователь B32704V700

В соответствии с Соглашением о сотрудничестве между ОАО «Сетевая компания», ОАО «НИИПТ», ОАО «Энергопромавтоматизация», ООО НПП «ЭКРА», ООО «Энергозащита» и ОАО «Профотэк», специалистами НПП «ЭКРА», совместно с ОАО «Сетевая компа ния», проводятся работы по вводу в опытную эксплуатацию нового циф рового устройства резервных защит линии с использованием стандарта МЭК 61850-9-2LE. Устройство уже установлено на ПС «Чистополь-220» с целью апро бации технических решений в рам ках реализации проекта по созданию Цифровой подстанции. В ходе опыт ной эксплуатации шкафа будет про верена надежность технологии пе редачи сигналов от измерительных трансформаторов тока и напряжения в цифровом виде с использованием стандарта МЭК 61850-9-2LE. Специальная версия термина ла резервных защит типа B32704V021 используется совместно с автоном ным устройством преобразования то ков и напряжений в цифровую форму (SAMU) типа 532704V700 в соответ ствии со стандартом МЭК 61850-9-2LE. Апробация подобного реше ния позволит реализовать все необ ходимые устройства релейной защи ты для цифровой подстанции и в то же время использовать их на старых энергообъектах для последователь ной замены отдельных элементов при реконструкции подстанций.

03/С е нтябр ь2 01 3

ТриТОН БМК

В июле 2013 года ОАО «ФСК ЕЭС» продлен срок действия Заключения ат тестационной комиссии № 47/041-2010 от 13.12.2010 до 13.12.2015 года на аппа ратный комплекс «ТриТОН». Аппаратный комплекс «ТриТОН» предназначен для организации ком плексных каналов связи в энерго системах, совмещая в одном канале связи передачу: сигналов команд противоаварийной автоматики (ПА) и ре лейной защиты (РЗ) (разрешающих и телеотключения); сигналов связи: ре чи, телемеханики (ТМ), межмашинно го обмена (ММО). Заложенные в АК «ТриТОН» гибкость конфигурации и широкий спектр настроек позволяют решать сложные задачи по организации не стандартных каналов передачи ко манд РЗ и ПА, сигналов связи. Энергосистемы РФ проявили достойный интерес к новой аппа ратуре, представленной на рынке ООО «УРАЛЭНЕРГОСЕРВИС». Так, на сегодняшний день введено в работу 10 полукомплектов АК «ТриТОН» из 33 полукомплектов, уже отгруженных покупателям. К отправке готовятся еще 16 полукомплектов.

Р Е Л Е Й Н П Я ЭП1Ш 1ТП И П В Т О М П Т И Э П и И Я

ООО «Аналитик-ТС» предлагает мо бильный измерительный комплект для про ведения оперативной экспертизы систем ВЧ-связи по ЛЭП в условиях открытых рас пределительных устройств: •анализатор ВЧ-связи AnCom А-7/307 (при борный блок со встроенным нетбуком); •измерительный генератор AnCom A11/G (приборный блок с комплектным управля ющим смартфоном). Мобильный измерительный ком плект позволяет заменить целую лаборато рию ВЧ-связи вдиапазоне до 1024 кГц: специ ализированные селективные вольтметры, анализаторы спектра, генераторы, частото меры, измерители АЧХ. Анализатор ВЧ-связи AnCom А-7/307 + измерительный генератор AnCom A11/G предназначены для пускона ладки, настройки и проверки: •аппаратуры и каналов связи РЗ и ПА; •оборудования присоединения: ФП, РФ, ВЧ-кабелей связи; •емкостных и индуктивных устройств присоединения к сетям 6-10 кВ; •линейных и сетевых трактов систем передачи; •ВЧ-трактов каналов связи по ЛЭП; •оборудования систем ВЧ-связи по ЛЭП. Измерительные возможности комплекта: •ЧХ затухания - несогласованности и рабочего; •ЧХ импеданса; •панорама частотного спектра сигна лов и помех; •уровни и частоты спектральных составляющих; •всплески помех и помехи коронного разряда; •АЧХ и ГВП фильтров; •характеристики ВЧ-кабеля и НЧ-стыка.

СОБЫТИЯ

К юбилею

К 75-летию Юрия Николаевича Алимова

22 августа исполнилось 75 лет Юрию Николаевичу Алимову - одному из наиболее уважаемых и авторитетных представителей Чебоксарской школы релейщиков, внесшему существенный вклад в развитие и становление отече ственного релестроения. После окончания в I960 году Но вочеркасского политехнического ин ститута (НПИ) вся дальнейшая про фессиональная деятельность Юрия Николаевича неразрывно связана с Че боксарами. Прибыв по направлению на Чебоксарский электроаппаратный завод (ЧЭАЗ), молодой специалист Ю.Н. Алимов активно включился в работу отдела главного конструктора по релестроению. При его непосредственном участии были разработаны и освоены в производстве серии электромеханиче ских реле тока типа РТ-40 и реле напря жения типа РН-50, которые выпускаются на ЧЭАЗ до настоящего времени. В 1961 году Юрий Николаевич был приглашен в только что созданный Чу вашский электротехнический научно исследовательский институт - ЧЭТНИИ (позднее переименованный во ВНИИР), и уже в 1962 году был назначен на долж ность начальника конструкторского бюро. В 60-е годы ВНИИР активно зани мается разработками устройств релей

ной защиты и авто матики (РЗА) нового поколения на ми кр оэлектр он ной элементной базе. В это время и про явились высокие о р ган и зато р ск и е способности и ин женерная эрудиция Юрия Николаевича. В период с 1963 по 1967 годы Алимов Ю.Н. актив но занимается науч ными исследовани ями и разработкой быстродействующей направленной высокочастотной защиты линий напря жением 110-330 кВ. Под его руководством были раз работаны и изготовлены опытно-про мышленные образцы направленной высокочастотной защиты типа НФЗО-2, на базе которой впоследствии была раз работана современная на тот момент за щита типа НФЗ-204, принятая межведом ственной комиссией и рекомендованная к серийному производству. По результатам этой работы Юрий Николаевич защитил в 1975 году в НПИ кандидатскую диссерта цию по теме «Разработка и исследование высокочастотной защиты ЛЭП 110-330 кВ с органами направления мощности обрат ной последовательности». 15 лет, с 1980 по 1995 годы, Юрий Николаевич Алимов бессменно руково дил отделом релестроения ВНИИР. За этот период коллективом разработчиков был накоплен богатейший опыт разработки и освоения серийного производства ми кроэлектронных устройств РЗА. В 1986 году Юрий Николаевич как опытнейший специалист-разработчик устройств релейной защиты принимал непосредственное участие в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. С началом перестройки электро энергетической отрасли Ю.Н. Алимов

м а уч н о - п р а кти чее ко е и зд а н и е

стал одним из инициаторов идеи соз дания независимого научно-производ ственного предприятия «ЭКРА» с целью сохранения уникального коллектива разработчиков-релейщиков. Будучи его первым техническим директором, Юрий Николаевич, исполь зуя свои поистине энциклопедические знания в области РЗА, производственно технический опыт, а также авторитет и широкие связи с руководителями и тех ническими специалистами энергосистем страны, отраслевых организаций и пред приятий электроэнергетики, способство вал быстрому становлению и развитию компании «ЭКРА». Сегодня НПП «ЭКРА» яв ляется общепризнанным лидером среди российских разработчиков современных устройств РЗА, и в этом немалая заслуга Юрия Николаевича Алимова. За высокие достижения в разра ботке, серийном освоении выпуска и вне дрении новых устройств РЗА в эксплуата цию энергосистем страны Алимов Ю.Н. награжден многочисленными медалями ВДНХ СССР и ВВЦ России, орденом «Знак Почета», медалью «Ветеран труда». Ему присвоены почетные звания «Заслужен ный работник промышленности Чуваш ской Республики» и «Заслуженный маши ностроитель Российской Федерации». До настоящего времени Юрий Ни колаевич Алимов трудится на родном предприятии и, обладая завидным твор ческим потенциалом, делится своими зна ниями и опытом с молодым поколением релейщиков. Редколлегия и редакция журнала «Релейная защита и автоматизация», Некоммерческое партнерство «Содей ствие развитию релейной защиты, ав томатики и управления в электроэнер гетике», НПП «ЭКРА», многочисленные коллеги и друзья от всей души поздрав ляют Алимова Юрия Николаевича с юби леем и желают доброго здоровья, твор ческого долголетия, любви родных и близких!

СОБЫТИЯ

Выставки и конференции

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ СОВЕЩАНИЕ ПО НАДЁЖНОСТИ ЭЭС 22—23 мая 2013 года в г. Сыктывкар, на базе Отдела энергетики Института социально-экономи ческих и энергетических проблем Севера (ИСЭиЭПС) Коми научного центра Уральского от деления РАН, прошло научно-практическое совещание «Современные подходы к обеспечению надежности электроэнергетических систем». На совещание съехались более 50 ученых, среди которых 16докторов и 12 кан дидатов наук и специалистов из академиче ских, вузовских, отраслевых научных и про изводственных организаций Архангельска, Екатеринбурга, Иркутска, Москвы, Нижнего Новгорода, Санкт-Петербурга, Сыктывкара, Чебоксар, а также из-за рубежа: Кишинева (Молдова), Ванкувера (Канада), Севильи (Ис пания), Хайфа (Израиль). Вниманию участ ников был представлен 21 доклад, а 3 до клада - в качестве стендовых. ПоокончаниибылопринятоРешение, в котором участники совещания отметили, что из рассмотренных проблем и задач, в условиях реформирования электроэнерге тики, актуальными направлениями обеспе чения надежности электроэнергетических систем (ЭЭС) и, в частности, Единой ЭЭС Рос сии, являются: •оценка балансовой надежности ЕЭС России на среднесрочную (от одного до семи лет) и долгосрочную (до 15лет) перспективу; •развитие генерирующей мощности тер риториальных зон ЕЭС России и планиро вание связей между ними с учетом обе

cI imC o m

спечения требуемого уровня балансовой надежности; •планирование развития передающей сети на основе вероятностного анализа надеж ности и экономичности электроснабжения ее узлов; •оценивание состояния ЭЭС в реальном времени с использованием синхронизиро ванных векторных измерений (PMU); •применение глобальных навигацион ных спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS в электроэнергетике; •стандартизация микропроцессорных устройств защиты и автоматики. По их мнению, заслуживает вни мания опыт Североамериканской кор порации по надежности электроэнер гетики (North American Electric Reliability Corporation - NERC), которая дает ежегод ную оценку надежности основной ЭЭС Се верной Америки на перспективу до 10 лет. Актуальной задачей совершенство вания диспетчерского управления в усло виях интеллектуализации ЭЭС является оценивание их состояния с использова нием синхронизированных векторных из

Генератор А11/G

мерений (СВИ). Доклад испанских коллег из Севильского университета обобщил достигнутые результаты зарубежных ис следований в области оценки состояния ЭЭС с использованием СВИ. Этот доклад был высоко оценен российскими учены ми, которые посчитали целесообразным расширение контактов с зарубежными специалистами. В Итоговом документе зафикси ровано, что системы синхронизации, ос нованные на использовании глобаль ных навигационных спутниковых систем (ГНСС), могут оказаться уязвимыми к воз действию преднамеренных и непред намеренных помех. Предлагаемые рос сийскими специалистами решения с применением помехоустойчивой аппара туры ГНСС, обеспечивающей синхрони зацию, позволяют существенно повысить помехоустойчивость аппаратуры потре бителя ГНСС. До конца года ИСЭиЭПС было предло жено издать, в виде тематического сборника, все представленные на совещании и дорабо танные с учетом обсуждений доклады.

ООО «Аналитик-ТС» 125424 Москва, Волоколамское шоссе. 73 Тел./факс: (495) 775-60-11 nfo@analytic.ru •wwwanalytic.ru

Измерительный генератор гармонического сигнала 10...1024 кГц / 0,004...6,5 В для систем ВЧ-связи по ЛЭП ■Замена измерительных генераторов PS-33A, ЕТ-90Т/А, ET-70D/A Технология «Мобильный интерфейс» - управление через комплектный Andraid-смартфон Работа на опасных участках - управление по Bluetooth на удалении до 6 м Автономная работа более 10 часов в условиях открытых распределительных устройств ■Удобная переносная сумка на магнитах - для крепления генератора к металлической стенке шкафа или объекта измерений ■Совместимость с анализатором ВЧ-связи АпСогг А 7/307: AnCom A-7/3Q7 + AnCom А11/G = мобильный измерительный комплект для проведения оперативной экспертизы систем ВЧ-связи по ЛЭП ■Сертификат об утверждении типа СИ П у с к о - н а л а д к а , н а с т р о й к а и п р о в е р к а ■ВЧ-трактов каналов связи по ЛЭП •оборудования систем ВЧ-связи по ЛЭП ■аппаратуры и каналов связи РЗ и ПА • линейных и сетевых трактов систем передачи ■оборудования присоединения: ФП, РФ, ВЧ-кабелей связи •емкостных и индуктивных устройств присоединения к сетям 6-10 кВ

СОБЫТИЯ

Выставки и конференции

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ РАЗРАБОТКИ СООТВЕТСТВУЮТ МИРОВОМУ УРОВНЮ 3-7 июня 2013 года в Екатеринбурге состоялась IV Международная научно-техническая конфе ренция «Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергоси стем», организованная ОАО «СО ЕЭС», РНК СИГРЭ и ОАО «ВНИИР» при поддержке Мини стерства энергетики Российской Федерации. В ней приняли участие более 260 специалистов из 13 стран, представлявших более 80 организаций, и прозвучало более 130 докладов. В рамках конференции прош ли пленарное заседание, прессконференция, семинар Исследова тельского комитета В5 СИГРЭ «Релейная защита и автоматика», секции «Современ ные системы РЗА. Идеология построения и концептуальные вопросы развития», «Опыт применения и вопросы развития WAMPAC», «Опыт реализации и проблемы внедрения стандарта IEC 61850», «Противоаварийное и режимное управление», «Вопросы обеспе чения кибербезопасности систем управле ния в электроэнергетике», секция постеров и Круглый стол, посвященный обсуждению вопросов обеспечения кибербезопасности систем управления в электроэнергетике. Пленарное заседание было представ лено докладами, посвященными деятель ности комитета В5 СИГРЭ и современному состоянию и перспективам развития систем РЗА в ЕЭС России. В первый день конференции тради ционно был проведен семинар Исследо вательского комитета В5 СИГРЭ, посвящён ный большим энергосистемам высокого напряжения. В ходе работы секции «Современ ные системы РЗА. Идеология построения и концептуальные опросы развития» были представлены научно-исследовательские разработки ряда российских и зарубежных университетов. Особый интерес с научно практической точки зрения представляли доклады фирм-разработчиков устройств РЗА, таких как НПП «ЭКРА», НПП «Бреслер», ИЦ «Бреслер», ABB, Alstom Grid, а также научно-исследовательские инсти туты ОАО «ВНИИР», ОАО «ЭНИН». Ряд до кладов был посвящен также опыту проекти рования, внедрения, особенностям выбора параметров настройки, вопросам эксплуа

тации устройств и систем РЗА в современ ных условиях для построения интеллекту альных энергосистем. Около половины докладов секции «Опыт применения и вопросы развития WAMPAG> было представлено зарубежны ми участниками. Входе работы секции были заслушаны доклады, посвященные техноло гии синхронизированных векторных изме рений (PMU), системам сбора и обработ ки векторных измерений, мониторингу и управлению энергосистемами с FACTS/ HVDC элементами, различным вопросам использования технологии WAMS. Несмотря на то, что в ходе всей кон ференции достаточно часто среди докла дов так или иначе упоминался стандарт МЭК 61850, была организована отдельная секция «Опыт реализации и проблемы внедрения стандарта IEC 61850». Следует отметить, что в данной секции подавля ющее большинство докладов было пред ставлено российскими специалистами. Тематика докладов включала как подходы к проектированию систем РЗА и АСУ ТП цифровых подстанций, их нормативному обеспечению, так и вопросы тестирова ния и эксплуатации устройств с реализо ванным стандартом МЭК 61850. Особый интерес вызвали выступления специ алистов организаций НПП «Динамика», ЦУП «ЧЭАЗ», ЗАО «РТСофт», ООО «ТЕКВЕЛ», ОАО«НТЦФСК ЕЭО>,ООО «Прософг-Системы». На секции «Противоаварийное и режимное управление» были представле ны в основном доклады российских спе циалистов из научно-исследовательских и проектных институтов, вузов, фирмпроизводителей аппаратуры ПА, а также ОАО «СО ЕЭС» и ОАО «НТЦ ЕЭС». Обсуж дались вопросы развития и эксплуатации

научно-практическое издание

централизованных систем ПА, проблемы моделирования и тестирования режимов современных энергосистем в реальном времени. Заключительный день конферен ции был посвящен, в основном, вопросам обеспечения кибербезопасности систем управления в электроэнергетике. Данная тема рассматривалась в рамках отдель ной секции и, затем. Круглого стола. Среди докладчиков выступили специалисты не только по РЗА, но и по информационным технологиям, а также информационной безопасности. Значительная часть докладов была представлена зарубежными специали стами. В ходе обсуждения были затронуты вопросы уязвимости устройств РЗА и систем автоматизации, недостаточности норматив ного обеспечения в области кибербезопас ности идр. В заключение было отмечено, что данную относительно новую область совре менных систем РЗА и управления еще пред стоит серьезно развивать, в том числе и для полноценного перехода на подстанции без постоянного обслуживающего персонала. Подводя итоги, следует отметить, что по сравнению с прошлой конференцией 2011 года количество докладов значительно увеличилось. При этом сохранилась тради ция практически полного отсутствия высту плений рекламного характера, был отмечен высокий научный уровень представленных на конференции докладов. Доклады рос сийских специалистов, отразившие совре менный уровень отечественных разработок устройств РЗА, научно-технический вклад в идеологию их развития, построения систем защиты и управления, показали себя соот ветствующими мировомууровню. 'И Наш специальный корреспондент

НАУКА

Авторы: к.т.н. Алимов Ю.Н., Быков К.В., к.т.н. Галкин ИЛ ., к.т.н. Шаварин Н.И., ООО НПП «ЭКРА», г. Чебоксары, Россия.

сопт КОНТРОЛЬ ИЗОЛЯЦИИ В ЦЕПЯХ ОПЕРАТИВНОГО ПОСТОЯННОГО ТОКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ

* 1 3 ,1 :6 ,1 3 .,

M O DES OF OPERATION DC VOLTAGE STABILIZER CONTROL DIRECT Alimov! .N.. Bykov К.У., Galkin I.A., Shavarin N.I.

CURRENT SYSTEM OF SUBSTATION Аннотация: в статье рассмотрена взаимосвязь возможности ложного срабатывания устройств релей ной защиты и автоматики от построения системы контроля изоляции. Предложена автоматическая система определения фидера с замыканием на землю.

Ключевые слова: сеть оперативного постоянного тока, система контроля сопротивления изоляции. Abstract: in the article the

correlation of the opportunityof a malfunction of devices of the relay protection and automatics fromthe integration of the insulation control systemwas discussed. Keywords: control direct-

current network, control system of insulation resistance.

Надежность сети оперативного постоян ного тока (СОПТ) зависит от множества факторов и технических решений, в том числе от принци пов построения системы контроля изоляции. Традиционная мостовая схема контроля сопро тивления изоляции СОПТ, основанная на исполь зовании трех последовательно соединенных резисторов, один из которых выполнен в виде потенциометра и реле напряжения постоянно го тока РН-51/32 (рис. 1), не позволяет в автома тическом режиме определить сопротивление полюсов сети оперативного постоянного тока относительно «земли», а также присоединения с поврежденной изоляцией. Достоинством традиционной мостовой схемы контроля сопротивления изоляции СОПТ является практически полное исключение лож ного срабатывания устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА) вслед ствие работы устройств контроля изоляции или

ухудшения сопротивлений изоляции СОПТ при однократном замыкании на землю в цепях РЗА. Данное утверждение основывается на анализе схемы замещения СОПТ (рис. 2), где К я+ и К я_ - сопротивления резисторов, выпол няющих функцию выравнивания напряже ний полюсов сети относительно земли, i?,,nTI+ и Л)пая - сопротивления изоляции соответствен но положительного и отрицательного полюса СОПТ относительно «земли», С+ и С_ - емкости полюсов соответственно положительного и от рицательного полюса СОПТ, 1 - аккумуляторная батарея; i?BX- сопротивление обмотки реле по вторителя, например газовой защиты, или дискрет ного входа (ДВ) микропроцессорного терминала 2 и 3 - «сухие» контакты. До замыкания на «землю» ДВ напряжение на положительном полюсе сети относительно «земли»: и += и АБ •( я _ //я д, ) / ( * _ /

//Яя_).

Напряжение на отрицательном полюсе се ти относительно «земли»: и . =t/дв

//дд++

//дд_ ) ,

где U kБ - напряжение на аккумуляторной батарее. Чем меньше соотношение R _ . тем меньше влияние сопротивлений изоляции на перекос напряжений на полюсах СОПТ. При напряжении на аккумуляторной батарее =1,1*17, =242 В и сопротивлении изоляции полюсов, например, Дшол+=100 кОм, i?II30„_£ 10 МОм, а также сопро тивлении выравнивающих резисторов К Д+ = К я_ = 200 кОм напряжение на положительном полюсе сети относительно «земли» U+ = 60 В,

Рис. 1. Традиционная схема конт роля сопрот ивления изоляции СОПТ

0 3 /С е н тяб р ь 2013

//лд_)/(л№

релейнпя

эяш итп и пвтом нтиэпиия

СОПТ

НАУКА

напряжение на отрицательном полюсе сети относительно «земли» U_= 182 В. Заметим, что сопротивление изоляции R mon+ = 100 кОм обычно не сигнализируется. При сопротивлении изоляции ДВ > 1 МОм и разомкнутом ключе 3 на пряжение на ДВ ит = 0. При замыкании на «землю» ДВ напряжение на входе в момент замыкания скачком увеличива ется до значения 182 В (напряжения на отрицательном полюсе относительно «земли»), а затем с постоянной времени t = 2 - C - { ^ //Дд+//*_.//*„_//«„) уменьшается до величины U m=UAE-(R^_//R^//Rm)/

Например, при сопротивлении Rnx = 50 кОм напряжение на ДВ после завершения переходного процесса составит С/вх = 82 В. При емкости сети С = 10 мкФ постоянная времени разря да составит t = 0,5 с, что достаточно для ложного срабатывания ДВ. Например, через 50 мс после замыкания на землю ДВ напряжение на входе ДВ составит 170 В, при этом обычно максимальная задержка срабатывания составляет не более 20 мс. Очевидно, что чем меньше вели чина выравнивающих резисторов, тем меньше перекос напряжений на полю сах сети при снижении сопротивления изоляции одного из полюсов, тем мень ше величина напряжения на ДВ либо

электромеханическом реле при замы кании его на «землю». На рис. 3 приведены осциллограм мы напряжений на ДВ относительно «зем ли» (1) и выходе (2) платы микропроцес сорного терминала РЗР (МП РЗА) при за мыкании на «землю» ДВ при Rm0JI = 100 кОм, A ™ - 2 Ю МОм, Я д+ = Лд_ = 200 кОм, С = 10 мкФ. Цена деления напряжения на ДВ - 50 В, цена деления напряжения на выходе МПТ- 5 В, цена деления вре мени - 250 мс. При сопротивлении выравниваю щих резисторов Дд_ = Я д 10 кОм и тех же величинах сопротивлений изоляции и напряжении аккумуляторной батареи напряжение на ДВ в момент замыкания составит 115 В, что не приведет к ложно му срабатыванию. Напрашивается вопрос, какие должны быть требования к уровню сра батывания дискретных входов микро процессорных устройств и электроме ханических реле? Ориентировочный расчет допу стимого диапазона напряжений сраба тывания для ДВ терминалов может быть выполнен с учетом требований, кото рые целесообразно напомнить: 1. Максимальное значение f/c]iwax по условиям обеспечения срабатыва ния дискретного входа при минимально допустимом напряжении в сети опера тивного постоянного тока. 2. Минимальное значение Е/срыпн по условиям обеспечения несрабатыва ния дискретного входа при замыкании его цепи на землю в СОПТ и появления

на нем напряжения из-за протекания тока перезаряда распределенной емко сти СОПТ (зарядной емкости). Причем требование п. 2 является наиболее жестким, так как в целях повы шения надежности работы в СОПТ стре мятся поддержать напряжение, близкое к максимально допустимому значению. В соответствии с требованиями отечественных и международных руко водящих документов, «устройства РЗА должны правильно функционировать при изменении напряжения оператив ного постоянного тока от 0,8 до 1,1 но минального значения...». Тогда, в соответствии с требовани ем п. 1: <0,8 [ / _ - 0,8-220 = 176 В. Кроме этого для выполнения ус ловий электромагнитной совмести мости (ЭМС) «Устройства РЗА должны быть устойчивы к пульсациям напряже ния, воздействующим на сеть электро питания постоянного тока. По ГОСТ Р 51317.4.17 (МЭК 61000-4-17-99) при сте пени жесткости 4 (размах пульсаций напряжения электропитания - 15 %, ча стота пульсаций кратна частоте перемен ного электропитания с множителем 2). Отстройка от пульсаций может быть выполнена реализацией задержек по времени на дискретных входах или уменьшением максимально допустимой величины напряжения срабатывания:

Uvmt < 0,8 С/ном- 0,075 ■[/„„„ = =0,8-220 - 0,075-220 = 160 В

1т 1

3 ]&-

j|pa»-=

]Rsjd**

-С*

Рис. 2. Схема замещения сети операт ивного пост оянного т ока

н а учн о -п р а кти че ско е издание

^ Ik Рис.З. Осциллограмма напряжений на ДВ от носит ельно •земли» IV и выходе 12) М П РЗА при зам ы кан ии на «землю»

НАУКА

сопт

Требование п. 2 при применении традиционной схемы контроля сопро тивления изоляции СОПТ сводится к обеспечению несрабатывания ДВ при снижении напряжения на нем пример но в два раза. Это положение было при нято в отечественной практике более 40 лет назад. Отсюда, с учетом требова ний функционирования при наличии пульсаций:

ка»), «Сапфир» и «Скиф» (Белэнергоремонтналадка), ИПИ-1М (ОРГРЭС), УКИМП и СПК (ЮРГТУ), устройства фирм ГОСАН, НИПОМ, Bender, Merlin Gerin и т.д. Эти устройства отличаются по при меняемым способам измерения сопро тивления изоляции и полученным на их основе характеристикам. Сравнение ха рактеристик некоторых систем контро ля изоляции приведено в таблице 1. При установке в сети СОПТ од ной из приведенных в таблице 1 систем приходится исключать традиционную мостовую схему контроля сопротивле ния изоляции, так как ни одна из суще ствующих систем с автоматическим по иском поврежденного присоединения не позволяет осуществить совместную работу с этой традиционной схемой. Исключение из СОПТ традиционной схемы контроля изоляции на основе Т-образного моста, которая обладает малым эквивалентным сопротивлением каждого полюса относительно «земли», повышает вероятность ложного сра батывания устройств релейной защи ты и противоаварийной автоматики (РЗА) при однократных замыканиях на «землю» ДВ.

^ * ( U - { / „ + 0 , 0 7 5 - [ / HJ / 2 = = (1,1•220 +0,075 •220)/ 2 =130 В. Таким образом, можно принять за допустимый диапазон напряжения сра батывания дискретных входов терми нала: (130. ..160) В. Такие же требования по уровням срабатывания применимы и к электромеханическим реле. Для ДВ желательно иметь высокий коэффици ент возврата, при этом повышается от стройка от кратковременных помех. В системах оперативного по стоянного тока нашли применение устройства контроля изоляции, позво ляющие определить присоединения с поврежденной изоляцией, например «Микро-СРЗ» (НТЦ «Энергоавтомати

Возможность работы совместно со стандартной мостовой схемой

Время поиска поврежденного присоединения, сек.

Внутреннее сопротивление полюса устройства относительно земли, кОм

сети мкФ Максимальная емкость контролируемой

1-10000

12-360

1-50

360

нет

Merlin Gerin

100

12-*

6-*

нет

350

Белэнерго Ремналадка

1-100

20-100

180 *

нет

НТЦ «Энергоавтоматика»

2-16000

2-100

40-247

70 *

25 *

20 *

40-*

НТЦ ГОСАН

0.1-999 *

3.5

200

нет

Диапазон сети, кОм

Фирма

Ма ксимальное число автоматически контролируемых присоединений

Bender

измеряемых

Ток контрольного источника тока, мА

Амплитуда напряжения генератора контрольного тока при поиске поврежденного присоединения, В

Максимально определяемое сопротивление изоляции поврежденного присоединения, кОм

сопротивлений

изоляции

Табл. 1. Сравнительные характ ерист ики систем конт роля изоляции р азл и чн ы х производит елей

* Примечание - По этим позициям данные отсутствуют

0 3 /С е н тяб р ь 2013

РЕЛЕЙНПЯ ЭЯШИТЯ И ПВТОМНТИЭПЦИЯ

нет

Сопротивление обмотки реле по вторителя или ДВ многих производителей не превышает50.. .60 кОм. При металличе ском замыкании на землю ДВ сопротивле ние полюса присоединения относитель но «земли» составит 50.. .60 кОм. Поэтому для исключения ложного срабатывания МП РЗА в СОПТ устройство контроля изоляции с автоматическим определе нием поврежденного присоединения должно не только позволять совмест ную работу страдиционной схемой кон троля изоляции, но и найти поврежден ное присоединение с сопротивлением не менее 50. ..60 кОм (сопротивление ДВ или обмотки электромеханического промежуточного реле). Применение устройств контроля изоляции цепей газовой защиты транс форматоров в СОПТ, например, устрой ства «Орион-КИ», также обычно связано с применением традиционной схемы контроля сопротивления изоляции. В случае отказа от применения в СОПТ традиционной схемы контроля сопро тивления изоляции возможна ложная работа устройства «Орион-КИ» даже при хорошей изоляции кабеля, соеди няющего контакты реле газовой защи ты и входа «Орион-КИ». Проведенные исследования показали, что при сопро тивлении изоляции кабеля, соединяю щего контакты реле газовой защиты и входа «Орион-КИ» i?Ka6 более 1 МОм и сопротивлении изоляции входа устрой ства «Орион-КИ» относительно земли i?II3BX 900 кОм при сопротивлении поло жительного полюса СОПТ К шол+ менее 100 кОм, происходит ложное срабаты вание «Орион-КИ» (рис. 4). В стандарте ОАО «ФСК ЕЭС»: «Системы оперативного постоянного тока подстанций. Технические требова ния» (приложение к приказу ОАО «ФСК ЕЭС» №191 от 29.02.2010) приведено сле дующее требование к системам контро ля изоляции в СОПТ: поиск земли дол жен обеспечиваться без отключения электроприемников и без инжекции в сеть СОПТ токов, способных вызвать ложное срабатывание устройств релей ной защиты и противоаварийной авто матики, при этом инжектируемый в сеть ток должен быть менее 1,8 мА.

НАУКА

СОПТ U

Рис. 4. Пример подклю чения «Орион-КИ» в СОПТ

Рис. 5. Схема системы операт ивного пост оянного т ока с предлагаемым способом определения сопрот ивлений изоляции сети пост оянного т ока и поиска поврежденного присоединения

В случае применения выравни вающих резисторов 200 кОм, приме няемых в устройстве «Микро-СРЗ», инжектируемый ток 1,8 мА приведет к перекосу напряжений на полюсах сети оперативного тока в 140 В, что недопустимо. НПП «ЭКРА» получен патент на способ определения сопротивлений изоляции присоединений в сети опера тивного постоянного тока 220 В [2], на основе которого разработано устрой ство контроля изоляции, позволяющее осуществить совместную работу со стандартной схемой контроля сопро тивления изоляции СОПТ и не вызыва ющее при контроле изоляции и поиске поврежденных присоединений ложной работы устройств релейной защиты. Способ измерения сопротивле

нии изоляции сети постоянного тока ос нован на измерении напряжений между «землей» и полюсами, а также постоян ных токов, протекающих по присоеди нениям сети после подключения снача ла к одному, а затем к другому полюсу резистивного элемента при одновре менном выравнивании напряжений на полюсах сети. Схема системы оперативного по стоянного тока с предлагаемым спосо бом определения сопротивлений изо ляций сети постоянного тока и поиска поврежденного присоединения пред ставлена на рис. 5, на котором изо бражены аккумуляторная батарея 14, нагрузки присоединений 1, 2, 3 с емко стями и активными сопротивлениями их изоляции, резистивные элементы 4 и 5, подключенные через ключи к по

Рис. 6. Ф ункциональная схема системы конт роля изоляции сети операт ивного пост оянного тока «ЭКРА-СКИ»

на учн о -п р а кти че ско е издание

л юсам «+» и «-» соответственно, устрой ства для измерения напряжений б и 7, дифференциальные датчики для из мерения токов, протекающих по при соединениям 1, 2, 3, резисторы 11, 12, соединенные последовательно и под ключенные параллельно полюсам ис точника 14, резистор 13, подключенный между общей точкой резисторов 11, 12 и землей, и дифференциальный датчик для измерения тока, протекающего по присоединению 16. Дифференциальные датчики 8,9,10 контролируют изоляцию присоединений 1, 2, 3. Дифференциаль ный датчик 15 контролирует изоляцию всей сети оперативного тока. На основе разработанного спосо ба измерения сопротивлений изоляции сети постоянного тока создана система контроля сопротивлений изоляции в сети оперативного постоянного тока с напряжением 220 В «ЭКРА-СКИ», пред назначенная для определения присо единений с поврежденной изоляцией без отключения потребителей от сети, а также для контроля сопротивлений изоляции каждого полюса относитель но «земли» сети постоянного тока в це лом (см. фото). На рис. 6 приведена функциональ ная схема системы контроля изоляции «ЭКРА-СКИ». В состав «ЭКРА-СКИ» входят: •терминал с панелью оператора (ПО); •блок дополнительных резисторов (БДР) в случае отсутствия стандарт-

НАУКА

ffil

СОПТ

нои схемы контроля сопротивления изоляции; •датчики дифференциальных токов ДДТ1...ДДТЫ контроля изоляции от дельных присоединений; •дополнительные источники питания с выходным напряжением =24 В для пи тания терминала и датчиков диффе ренциальных токов. В состав терминала входит: •блок делителей напряжения (БДН); •датчик полного тока (ДПТ) контроля сопротивления изоляции сети опера тивного тока в целом; •контроллер с модулем аналоговых входов и модулем дискретных выходов. Величины значений сопротивле ний плеч делителей напряжений вы браны таким образом, чтобы величина амплитуды напряжения смещения ней трали в режиме измерения сопротивле ний присоединений не превышала 15 В. Величина амплитуды напряжения на поврежденном фидере в режиме изме рения сопротивления изоляции при соединения не превышает величины 130 В, что недостаточно для срабатыва ния дискретного входа в случае метал лического замыкания его на «землю» (рис. 7). Блок добавочных резисторов (БДР) включает в себя резисторы R1 и R2, которые имеют те же значения, что и в традиционной схеме контро

ля изоляции. Резистор R3 имеет зна чение 3,8 кОм, что соответствует экви валентному сопротивлению обмотки реле РН-51/32. Блок добавочных рези сторов выполняет функцию выравнива ния напряжения на полюсах аккумуля торной батареи относительно «земли», связанного с ухудшением изоляции си стемы оперативного постоянного тока и отдельных присоединений, а также необходим для работы самой системы «ЭКРА-СКИ». Контроллер управляет работой реле БДН и датчиков дифференциаль ных токов, а также на основе получен ных значений напряжений от БДН и то ков от датчиков дифференциальных токов контроллер производит вычисле ние значений полного сопротивления изоляции всей системы, полного сопро тивления изоляции каждого присоеди нения с указанием полярности повреж денного полюса. Информация о состоянии изоля ции присоединений и сети оператив ного тока в целом выводится на панель оператора. Одновременно на панель оператора выводится информация об исправности датчиков дифференциаль ных токов, об отклонении от нормы на пряжения аккумуляторной батареи, об отклонении напряжений на полюсах контролируемой сети постоянного то ка относительно «земли» от величины уставки, а также об исправности подсо

единения системы «ЭКРА-СКИ» к шине «РЕ», об исправности интерфейса, связу ющего датчики дифференциальных то ков и контроллер системы, об установ ленном режиме работы системы. Терминал имеет разъем Ethernet для взаимодействия с АСУ ТП по прото колу 60870-5-104. Кроме этого контрол лер ведет архив событий, текущие зна чения сопротивлений и архив событий можно посмотреть на компьютере. Для контроля токов утечки в при соединениях СОПТ разработаны датчи ки дифференциальных токов, принцип работы которых основан на смещении петли гистерезиса магнитопровода в измерительной обмотке при появлении дифференциального тока в «плюсовом» и «минусовом» проводах присоедине ния (рис. 8). Магнитопровод содержит также дополнительную тестовую об мотку, подключенную к источнику ка либровочного тока, с помощью которой производится тестирование датчика. С помощью интерфейса RS-485 датчи ки дифференциальных токов обмени ваются сообщениями с контроллером терминала. Каждый датчик диффе ренциального тока имеет свой адрес (1...255), который задается с помощью переключателя. Датчик дифференци ального тока с адресом 0 установлен в терминале для измерения полного дифференциального тока. На функциональной схеме датчи-

0*1

Л т

гапя-----------м й ь ‘.............iW iVVw --<ie« Рис. 7. Осциллограмма напряжения на от рицат ельном полюсе сети пост оянного операт ивного т ока в режиме измерения сопрот ивлений изоляции присоединений и всей сети операт ивного тока. Цена деления напряжения - 20 В, цена деления времени - 5 сек.

0 3/С е нтяб р ь 2013

Рис. 8. Ф ункциональная схема дат чика дифф еренциальных т оков

РЕЛЕЙ НАЯ ЭНШИТН И А ВТОМ АТИЗАЦИЯ

НАУКА

СОПТ Рис. 9. Пример м е кт ри че сл ой с х е м * подсоединения • ЭКРА-СКИ» л СОПТ

\К

Фото терминала «ЭКРА-СКИ» (вверху) и датчиков дифференциальных токов с диаметром окна 25,40 и 70 м м (внизу)

Табл. 2. Основные парам ет ры «ЭКРА-СКИ»

№

Наименование параметра

пп 1

Напряжение питания терминала, В

Величина 110...245

Потребляемая мощность, Вт 2

системы............................................................................................

датчика дифференциального тока....................................................

Номинальное напряжение контролируемой сети постоянного тока, В

200+10%-20%

Диапазон определяемого сопротивления изоляции сети, кОм

1...1000

Максимальная емкость контролируемой сети, не более, мкФ

200

Предельное селективно-определяемое снижение сопротивления изоляции присоединения, не более, кОм

100

Погрешность определения сопротивления изоляции полюсов сети в диапазоне: 7

1...100 кОм,

10...15%

100...1000 кОм

20%

Число автоматически контролируемых присоединений, не более, шт.

Количество уставок величин сопротивлений изоляций полюсов

Количество уставок величин сопротивлений изоляций присоединений

Диапазон задаваемых уста вок сопротивлений изоляций, кОм

10...100

Время цикла контроля токов утечки всех отходящих присоединений, не более, с

Время цикла измерения сопротивлений всех присоединений, не более, с

255

Амплитуда напряжения смещения нейтрали в режиме измерения сопротивле ний присоединений, не более, В

Максимальный диаметр окна датчика дифференциального тока, мм 15

присоединения...................................................................................

25...45

ввода.................................................................................................

на учн о -п р а кти че ско е издание

ка дифференциальных токов: 1 - гене ратор; 2 - магнитопровод; 3 - фильтр низких частот; 4 -усилител ь; 5 - аналого цифровой преобразователь; б - контрол лер; 7 - переключатель; 8 - интерфейс. На корпусе датчика расположены светодиоды желтого и красного цве та. Зажигание светодиода желтого цве та показывает о приеме сигнала датчи ком по интерфейсу RS-485. Зажигание светодиода красного цвета в режиме постоянного свечения показывает о неисправности датчика. Зажигание све тодиода красного цвета в импульсном режиме показывает о снижении сопро тивления изоляции присоединения ни же уставки «Предупреждение». На кор пусе датчика имеются разъемы для подключения источника питания =24 В и выхода интерфейса RS-485 (см. фото). Основные параметры системы контроля изоляции в сети оперативного постоянного тока «ЭКРА-СКИ» приведе ны в таблице 2. В 2012 году на Калининградской ТЭЦ-2 произошло отключение ВЛ 330 кВ ввиду ложной работы терминала РЗА вследствие поиска поврежденного фи-

НАУКА

Алимов Юрий Николаевич Дата рождения: 22.08.1938 г. В 1960 г. окончил Новочеркасский политехнический институт (НПИ). В 1975 г. там же защитил диссертацию на соискание

СОПТ

дера устройством контроля изоляции (УКИ) зарубежного производителя. Руководством ТЭЦ-2 было принято решение о замене УКИ на систему контроля изоляции «ЭКРА-СКИ». В 2011 году также была произведена замена УКИ системой контроля изоляции «ЭКРА-СКИ» на Нижнекамской ГЭС. В этом году планируется установка там еще двух систем «ЭКРА-СКИ». В целом, с 2008 года произведены по ставки и наладки системы «ЭКРА-СКИ» на 20-ти ПС, 4-х ТЭЦ, а также на Нижнекамской ГЭС, Баксанской ГЭС, Камской ГЭС, Курской АЭС, Белоярской АЭС,Балаковской АЭС. Достоинством системы контроля изоля ции «ЭКРА-СКИ» является то, что применение

ее возможно без демонтажа имеющейся стан дартной схемы контроля изоляции. Пример электрической схемы подсоединения «ЭКРАСКИ» к СОПТ представлен на рис. 9, где пере ключатель SA2 позволяет выбрать старую или новую схему контроля изоляции. Научно-производственным предпри ятием «ЭКРА» также выпускается более про стое устройство - реле контроля изоляции в сети оперативного постоянного тока РКИЭ [3], которое, как и система контроля изоляции «ЭКРА-СКИ», может работать совместно с экви валентом стандартной схемы контроля изоля ции. Основные параметры реле РКИЭ приве дены в табл. 3.

Табл. 3. Основные парам ет ры реле РКИЭ

звания кандидата технических наук. Заместитель технического директора по РЗА ООО НПП «ЭКРА».

№ пп

Наименование параметра

Величина

Напряжение питания постоянного тока, В

150...250

Напряжение контролируемой сети, В

175... 245

Потребляемая мощность, Вт

Внутреннее сопротивление между зажимами каждого полюса реле и «землей», не более, кОм

Максимальная емкость контролируемой сети относительно «земли», не более, мкФ

100

Диапазон уста вок сопротивления изоляции полюсов сети относительно «земли», кОм

10...200

Точность уставки срабатывания, не более

10%

Время цикла измерений, не более

20 сек.

Определение знака полюса сети с поврежденной изоляцией

да

Время задержки на включение сигнализации при ухудшении изоляции, не более, с

Количество и тип контактов реле

2 переключающих

Максимальное коммутируемое напряжение контактов реле, АС, В

250

Максимальный коммутируемый ток при активной нагрузке, А

Степень защиты реле: по корпусу по клеммам

IP40 IP20

Диапазон рабочих температур,°С

-0...+55

Тем пература хранения, °С

-10...+60

Относительная влажность при 25 °С, не более

80%

Максимальное напряжение между входными цепями и выходными контактами реле, АС, В

2000 В

Режим работы

круглосуточный

Быков Константин Владимирович Дата рождения: 20.07.1976 г. В 1999 г. окончил Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова. Заместитель заведующего отдела НКУ ООО НПП «ЭКРА».

0 3 /С е н тяб р ь 2013

РЕЛЕЙ НПЯ ЭПШ1/ГТЯ и н в т о м п т и э п ш л я

НАУКА

СОПТ

•их

Выводы

к Галкин

И горь Апекса ндрович Дата рождения: 23.06.1952 г В 1974г. окончил Чувашский государственный универси тет им. И.Н. Ульянова. В 1988 г. в Омском по литехническом институте защитил диссертацию на соискание звания кандидата

Рис. Ю. Схема подклю чения реле РКИЭ

технических наук по теме «Разработка индукторных систем для магнитно импульсной обработки металлов». Руководитель группы отдела

1. Применение традиционной схемы контроля изоляции позволяет практически полностью исключить ложные срабатывания устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики вследствие замыканий на «землю» в разветвленной СОПТ. 2. Предложено устройство контроля со противлений изоляции присоединений и сети оперативного постоянного тока с напряжени ем 220 В «ЭКРА-СКИ», позволяющее осущест влять совместную работу с эквивалентом тра диционной схемы контроля сопротивления изоляции. 3. Технические характеристики системы «ЭКРА-СКИ» удовлетворяют всем современ ным требованиям эксплуатации СОПТ энерге тических объектов. 4. Некоторые положения нормативных документов энергетики, касающихся СОПТ, целесообразно скорректировать.

НКУ ООО НПП «ЭКРА».

Вы» pe ie

» е

Рис. 11. Д иаграмма работ ы реле РКИЭ

Литература 1. Электротехнический справочник. В 4 т. Т.З. Производство, передача и распределение электрической энергии. 8-е изд., исп. и доп.-М.: Изд. МЭИ, 2002.-964 с. 2. Патент РФ №2381513.МПК G01R27/18. Способ определе ния сопротивлений изоляции присоединений в сети по стоянного тока с изолированной нейтралью, устройство для его осуществления и дифференциальный датчик для этого устройства /Алимов Ю.Н., Галкин И.А., Шаварин Н.И. Опуб.10.02.2010 (приоритет от 16.07.2008). 3. Галкин И.А., Шаварин Н.И., Иванов А.Б. Реле контроля уровня сопротивлений изоляции полюсов сетей оператив ного постоянного тока ООО НПП «ЭКРА» типа РКИЭ. //Релей ная защита и автоматизация. - 2010. - №01. - С. 26-28.

Шаварин Николай Иванович Годрождения: 1949. Окончил Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова в 1977 г. В 1987 г. в Московском энергетическом институте защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук по теме «Разработка цифровых систем управления с низкой чувствительностью к изменению параметров». Главный специалист отдела НКУ ООО НПП «ЭКРА»

Схема подключения реле РКИЭ в сети оперативного постоянного тока (рис, 10) не отличается от традиционной схемы контроля изоляции, при этом диапазон уставок сопро тивления изоляции полюсов сети относитель но «земли» составляет 10.. ,200 кОм, что выше, чем у традиционной схемы. Это позволяет при реконструкции и установке на старых под станциях микропроцессорных защит заме нять традиционную схему контроля изоляции на реле РКИЭ, при этом реле в автоматическом режиме определяет не только несимметрич ное, но также симметричное снижение изоля ции. Диаграмма работы реле РКИЭ представ лена на рисунке 11.

на учно -пр акти че ско е издание

ПРАКТИКА

сопт

Авторы: Быков К.В., Виноградов А.Ю., к.т.н. Шаварин Н.И.,

ТИПОВЫЕ ШКАФЫ ЩПТ СЕРИИ ШНЭ8700 ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОПТ ПОДСТАНЦИЙ И ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

ООО НПП «ЭКРА», г. Чебоксары, Россия.

Аннотация: в статье представлена информация о типовых шкафах в составе щитов постоянного тока для применения в системах оперативного постоянного тока подстанций и электростанций.

Ключевые слова: система оперативного постоянного тока, щит постоянного тока, типовые схемы. Отделом НКУ НПП «ЭКРА» разра батывается и изготавливается обору дование для систем оперативного по стоянного тока (СОПТ) подстанций и электростанций. Разработка ведется как совместно с проектными институтами, так и самостоятельно. В связи с тем, что вариантов построения СОПТ множество, а один и тот же вариант редко повторя ется, у проектантов постоянно возникает вопрос, как максимально быстро сделать проект СОПТ. Одним из основных элементов СОПТ являются щиты постоянного тока (ЩПТ), которые предназначены для: •ввода и распределения напряжения по стоянного тока от зарядных устройств, аккумуляторных батарей; •защиты вводов и отходящих линий от ко ротких замыканий и перегрузки; •контроля и ограничения уровня напря жения для потребителей; •контроля сопротивления изоляции и ав томатического определения потреби телей с пониженным сопротивлением изоляции; •мониторинга состояния сети оператив ного постоянного тока; •связи с АСУТП. При разработке ЩПТ учитывают ся требования, отраженные в норматив ной документации [1, 2]. При этом реша ются вопросы, связанные с повышением надежности работы, обеспечением се лективности при коротких замыканиях, встраиванием системы мониторинга. Для ускорения и упрощения разра ботки разработаны типовые схемы шка фов ЩПТ серии ШНЭ8700, на основе ко торых можно разработать необходимую схему щита постоянного тока. Эти схемы оформлены в виде технических информа ций [3,4], разделенных по назначению для подстанций и для электростанций.

0 3 /С е н тяб р ь 2013

релейнпя

1. ШНЭ8700

Состав типовых шкафов серии ные для распределения напряжения по

В перечень типовых шкафов ЩПТ входят следующие основные типы [3,4]: •шкафы ввода, предназначенные для ввода напряжения постоянного тока от аккумуляторной батареи, зарядных устройств, других ЩПТ. ШНЭ8701А- шкаф ввода аккумуляторной батареи без элементного коммутатора ШНЭ8702А- шкаф ввода аккумуляторной батареи с элементным коммутатором ШНЭ8703А - шкаф ввода от выпрямителя АБП и линии питания инверторов ШНЭ8704А - шкаф ввода питания от 118 элементов аккумуляторной батареи и ли нии питания 253 В ШНЭ8711А - шкаф ввода подзарядного выпрямительного агрегата и линий пи тания щита систем управления защиты реактора ШНЭ8725А - шкаф ввода аккумуляторной батареи и зарядного агрегата ШНЭ8751 - шкаф ввода аккумулятор ной батареи ШНЭ8752 - шкаф ввода аккумулятор ной батареи ШНЭ8753 - шкаф ввода аккумулятор ной батареи •шкафы секционирования, предназначен ные для объединения секций ЩПТ. ШНЭ8705А - шкаф секционирования ШНЭ8713А - шкаф секционирования ШНЭ8714А - шкаф секционирования ШНЭ8727А - шкаф секционирования •шкафы ввода и секционирования, по на значению объединяют функции шкафов ввода и шкафов секционирования. ШНЭ8723А- шкафввода исекционирования ШНЭ8761 - шкаф ввода и секционирования ШНЭ8762- шкаф ввода и секционирования ШНЭ8763-шкаф ввода и секционирования ШНЭ8764-шкаф ввода и секционирования •шкафы отходящих линий, предназначен

э я ш и тя и п в т а м н т и э н и и я

стоянного тока по потребителям. ШНЭ8706А-шкаф линий питания ШНЭ8707А- шкаф линий питания ШНЭ8708А-шкаф линий питания ШНЭ8709А- шкаф линий питания ШНЭ8710А- шкафлиний питания ШНЭ8712А- шкафлиний питания ШНЭ8717А- шкафлиний питания ШНЭ8718А- шкафлиний питания ШНЭ8719А - шкаф линий питания элек тродвигателей резервных маслонасосов ШНЭ8720А - шкаф линий питания элек тродвигателей резервных маслонасосов ШНЭ8771 - шкаф отходящих линий ШНЭ8772 - шкаф отходящих линий ШНЭ8773 - шкаф отходящих линий ШНЭ8774 - шкаф отходящих линий ШНЭ8775 - шкаф отходящих линий •шкафы аварийного освещения, предна значенные для организации питания це пей аварийного освещения. ШНЭ8721А - шкаф аварийного освещения. В свою очередь, каждый тип име ет множество подтипов, отличающихся между собой номинальными токами, схемами, габаритами и т.д.

Конструкция шкафов ЩПТ

Металлоконструкция шкафов ЩПТ выполняется из унифицированных эле ментов, изготовленных их оцинкован ной (или нержавеющей) стали. Это по зволяет изготавливать ЩПТ различных конфигураций и для самых тяжелых ус ловий эксплуатации. Каждый шкаф состоит из трех отсеков: •шинный отсек сборных и распредели тельных шин; •отсек функциональной контрольно-из мерительной и защитно-коммутацион ной аппаратуры; •отсек присоединения кабелей.

ПРАКТИКА

лл

Основные характеристики шка фов ЩПТ: • степень защиты: IP21-IP54; •одно- и двухстороннее обслуживание; • подвод кабеля: сверху, снизу; •подключение внешних проводников че рез клеммные зажимы; •сейсмостойкость до 9 баллов включи тельно (по MSK-64); •высота над уровнем моря не более 2000 метров; •окружающая среда, не содержащая то копроводящей пыли, агрессивных га зов и паров, разрушающих изоляцию, невзрывоопасная; •температура окружающей среды по ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15543.1-89: +1.. ,+35°С (УХЛ4), +1.. .+45°С (04); •атмосфера по ГОСТ 15150-69 тип II; •группы стойкости к механическим воз действиям ГОСТ 17516-90 Ml, М7, М38, М39, М40; •ошиновка медная, болтовые соединения не требуют периодической протяжки; •на фасаде шкафов может быть нанесена мнемосхема.

3. Защитная и коммутационная аппаратура В качестве защитно-коммутацион ной аппаратуры применяются выключатели-разъединители-предохранители, автоматические выключатели со встро енными электронными или термомагнит ными расцепителями, автоматические выключатели с выносной селективной защитой. В щитах постоянного тока, постав ляемых на подстанции ОАО «ФСК ЕЭС», за щита вводов и отходящихлиний осущест вляется предохранителями, согласно [2]. Для подстанций ОАО «МРСК» за щита может быть выполнена как на пре дохранителях, так и на автоматах или ис пользуется их комбинация. В щитах постоянного тока, постав ляемых на электростанции, защита, как правило, выполняется на автоматических выключателях.

ЩПТ могут быть оснащены только системой контроля общей изоляции по люсов сети или системой контроля со противления изоляции с функцией ав томатического поиска присоединений с пониженным сопротивлением изоляции. Разработанная в НПП «ЭКРА» си стема контроля изоляции и автоматиче ского поиска присоединений «ЭКРА-СКИ» может работать при значительных емко стях распределительной сети постоянно го тока, исключена возможность ложного срабатывания РЗА при работе системы, достаточно просто увеличивается число контролируемых присоединений, име ется связь с АСУ. «ЭКРА-СКИ» может ра ботать совместно с резервной системой контроля сопротивления изоляции на основе Т-образного моста, состоящего из двух резисторов и реле постоянного напряжения. 5. Система мониторинга Для упрощения диагностики обору дования ЩПТ, раннего предупреждения аварий, поиска причин аварий, интегра ции ЩПТ в АСУ ТП, применяется система мониторинга. Основные функции системы мониторинга: •сбор и обработка дискретной и аналого вой информации о состоянии силовой части ЩПТ (положение и состояние за щитной и коммутационной аппаратуры, токи и напряжения в главных цепях ЩПТ); •регистрация и осциллографирование аварийных процессов в ЩПТ; •обмен информацией с «интеллектуаль ными» устройствами СОПТ (система кон троля изоляции, ЗУ и др.); •управление оборудованием СОПТ; •связь с АСУТП.

4. Система контроля сопротивле ния изоляции и автоматического поис ка фидеров с пониженным сопротив лением изоляции В ЩПТ НПП «ЭКРА» применяются си стемы контроля сопротивления изоляции НПП «ЭКРА» и др. производителей.

н а уч н о - п р а к т и че ск о е изд а н и е

Варианты выполнения структуры системы мониторинга ЩПТ: •централизованная, когда в ЩПТ один контроллер, который передает в АСУ ТП информацию (аналоговые и дискретные сигналы), полученную непосредственно им; •распределенная, когда в каждом шка фу ЩПТ имеются свои устройства сбора аналоговых и дискретных сигналов, ин формация о которых затем передается в цифровом виде в АСУТП напрямую или через ведущий контроллер. Интерфейсы связи: RS-232/485, Ethernet, GSM. Протоколы связи Modbus RTU/TCP, МЭК 60870-5-104, МЭК 61850. Из системы мониторинга выходит общий информационный канал, через ко торый можно получить информацию обо всех устройствах СОПТ. При необходимости в ЩПТ может быть организован узел человеко-машин ного интерфейса (HMI), на основе панель ного компьютера с сенсорным экраном управления. HMI позволяет оператору: •наблюдать текущее состояние всей си стемы. Все сигналы отображаются на мнемосхеме; •наблюдать зафиксированные узлами со бытия, записи о которых немедленно появляются в удобной для просмотра таблице; •просматривать архивную информацию. События и значения сигналов - все до ступно дня просмотра через графиче ский интерфейс пользователя; •просматривать осциллограммы, зафик сированные системой; •проводить настройку, изменение на страиваемых параметров на узлах сети сбора и анализа. Изменение уставок. £3 Литература

1.С0153-3420.122-2006 «Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ». 2.СТО 56947007-29.120.40.041-2010. Системы оперативного постоянного тока подстанций.Технические требо вания. Стандарт ОАО «ФСК ЕЭС». 3. ЭКРА.657171.005ТИ. Щит собствен ных нужд постоянного тока серии ШНЭ8700.Техническая информация. 4. ЭКРА.657171.006ТИ. Щиты по стоя иного тока серии ШНЭ8700А для атомных элекгросганций.Техниче ская информация.

©а

ПРАКТИКА

СОПТ

ГыГкв,

ТИРИСТОРНЫЕ ЗАРЯДНЫЕ УСХр0 ЙСТВА НПП «ЭКРА»

, т .„ . Шаварин Н И . г. Чебоксары, Россия.

Аннотация: в статье приведено описание тиристорных зарядных устройств НПП «ЭКРА». Ключевые слова: зарядные устройства, аккумуляторная батарея, режимы заряда. В настоящее время большую часть работающих на ПС и электростанциях зарядных устройств составляют заряд ные устройства, выполненные по схеме управляемого выпрямителя на тиристо рах. В связи с появлением новых типов аккумуляторных батарей (АБ), которые предъявляют более жесткие требования к качеству напряжения и тока заряда/подзаряда (величина пульсаций), в послед нее время все большее распростране ние получают транзисторные зарядные устройства, особенно на ПС. Но все же зарядные устройства на тиристо рах при выходных токах от 60 А и вы ше еще длительное время будут нахо дить широкое применение, особенно на электростанциях и крупных ПС. Основные недостатки существую щих тиристорных за рядных устройств: •обеспечение низких значений пульса ций выходного напряжения и тока (необ ходимы дорогие и массивные фильтры); •колебания выходного напряжения при малых токах нагрузки (режим прерыви стого тока); •аналоговые или цифро-аналоговые си стемы управления, параметры кото рых со временем меняются из-за ста рения электронных компонентов или изменения температуры; •трудности в интеграции с АСУТП; •слабо развитая или отсутствующая самодиагностика; •отсутствие нормального (дружелюб ного) интерфейса с оператором (об служивающим персоналом); •отсутствие ограничения тока заряда АБ; •отсутствие термокомпенсации напря жения подзаряда АБ. Отделом НКУ НПП «ЭКРА» раз работаны тиристорные зарядно-питающие устройства серии ЗПУ с учетом вышеуказанного.

0 3 /С е н тяб р ь 2013

В состав ЗПУ входят: •вводная защитная, коммутационная аппаратура; •силовой трансформатор для гальваниче ского разделения питающей сети и сети по стоянного тока, а также согласования уров ня выходного напряжения; •тиристорный управляемый выпрямитель, выполненный по схеме трехфазного моста; •выходной сглаживающий фильтр; •блокировочный диод для обеспечения па раллельной работы нескольких ЗПУ; •выходная защитная, коммутационная аппаратура; •система управления. Система управления ЗПУ является полностью цифровой. Все регуляторы вы полнены в цифровом виде, программным способом. Особенностью системы регулиро вания является наличие трех контуров регулирования: •выходного напряжения зарядного устройства; •выходного тока выпрямителя, который обеспечивает ограничение выходного тока при перегрузке зарядного устройства; •тока АБ, который обеспечивает ограниче ние тока при заряде АБ, что особенно важ но для сильно разряженной АБ. ЗПУ имеет выходные характеристи ки IU и IUU в соответствии со стандартом DIN 41773. При этом выходное напряжение поддерживается стабильным с отклонени ем ± 1% в диапазоне нагрузки от 0до 100% тока преобразователя. Система управления ЗПУ обеспечива ет автоматику режимов заряда АБ: •IU -токоограничение и подзаряд •IUU - токоограничение, ускоренный заряд и подзаряд •уравнительный заряд. Для обеспечения термокомпенсации напряжения заряда имеется датчик темпе ратуры АБ, который устанавливается в ак

РЕ Л Е Й Н РЯ ЗЯШ1/ГТЯ И ЯВ ТО М РТИ Э РН И Я

кумуляторном помещении или аккумуля торном шкафу и соединяется с ЗУ кабелем длиной до нескольких десятков метров. ЗПУ, работающее совместно с АБ, обеспечивает управление вентиляци ей специального помещения, в котором размещается АБ. При напряжении заря да более 2.3 В/элемент АБ ЗПУ формиру ет сигнал на включение вентиляции и за тем контролирует состояние вентиляции. Если запуск вентиляции не произошел, то ЗПУ переходит в режим подзаряда. Интерфейс с оператором обеспе чивается через дисплей и клавиатуру: можно задавать режимы работы, менять уставки и т.д. Для связи с АСУ ТП предусмотре ны интерфейсы ETHERNET (протоколы МЭК 60870-5-104, МЭК 61850) и RS-485 (протоколы MODBUS-RTU, MODBUS-TCP). В составе ПО ЗПУ - WEB-интерфейс, что позволяет организовать мониторинг состояния ЗПУ дистанционно с обычного ПК через стандартный WEB-браузер. Все внешние датчики ЗУ имеют галь ваническую развязку, что позволяет рабо тать ЗУ с щитами постоянного тока с лю бой силовой схемой. Разработаны ЗПУ на номинальные токи: 16,25,40,63,80,100,160,200,320,400, 500, 630, 800,1000,1200 А и на номиналь ные напряжения: 12,24,48,110,220 В. ЗПУ имеют естественное охлажде ние. Разработаны два основных исполне ния: одноканальное и двухканальное. Металлоконструкция шкафов за рядных устройств выполнена в едином дизайне с щитами постоянного тока про изводства НПП «ЭКРА». Л и тература

1. СО 153-34.20.122-2006. «Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ». 2. СТО 56947007-29.120.40.041-2010. Системы оперативного постоянного тока подстанций. Техни ческие требования. Стандарт ОАО «ФСК ЕЭС». 6 3

ПРАКТИКА

Авторы: к.т.н. Шаварин Н.И., Веревдеев М .Н., ООО НПП «ЭКРА»,

СОПТ

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛИРУЕМОГО РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

г. Чебоксары, Россия.

Аннотация: рассмотрен вопрос контроля емкости аккумуляторной батареи путем ее автоматизиро ванного нагрузочного тестирования. Ключевые слова: аккумуляторная батарея, нагрузочное тестирование, система контролируемого разряда, протокол разряда. Системы оперативного постоянного тока (СОПТ), шкафы оперативного постоянного тока (ШОТЭ) содержат от одной до нескольких аккуму ляторных батарей (АБ) емкостью от нескольких ам пер-часов до нескольких тысяч ампер-часов. При вводе и последующей эксплуатации не обходимо выполнять контроль емкости АБ. Для определения емкости существуют различные ме тоды, но самый точный способ оценки - проведе ние нагрузочного тестирования батареи. Данный способ предполагает осуществление разряда ак кумуляторной батареи стабилизированным током с контролем напряжения АБ и подсчетом отдавае мой емкости по формуле Е( А*ч) = 1(А)*Т(ч). При этом необходимо учитывать температуру помещения, в котором находится АБ,так как при повышении тем пературы емкость свинцового аккумулятора воз растает, а при уменьшении - падает. Как правило, для разряда АКБ используются балластные резисторы. Эти резисторы превраща ют всю электрическую энергию в тепло и рассеива ют ее в окружающую среду. Однако при своей отно сительно низкой стоимости и высокой надежности этот способ не позволяет осуществить разряд по стоянным током из-за изменения напряжения АБ в процессе разряда (также отсутствуют возможно сти по автоматическому подсчету емкости, сохра нению результатов разряда, автоматическому пре кращению разряда и т.д.). С целью устранения вышеуказанных недо статков совместно с балластным резистором необ ходимо использовать устройство, регулирующее его сопротивление. Использование механического регулирующего устройства позволяет поддержи вать относительно постоянный ток разряда, одна ко имеет ряд недостатков: •Громоздкая конструкция переключателя (при ме ханическом регулировании, как правило, проис ходит добавление и удаление из цепи разряда до полнительных резисторов). •Как следствие из предыдущего пункта, регули рование тока имеет ступенчатый характер. Для уменьшения размера ступенек необходимо уве

03/С е нтябр ь 2013

РЕЛЕЙНЯЯ э п ш и п я и п в т о м н п ч э ш и я

личивать количество коммутируемых секции, что также увеличивает размеры, сложность и стои мость конструкции. •Процесс регулирования тока, расчета емкости и прекращение разряда требуют вмешательства оператора. Вышеприведенных недостатков лишена схе ма на основе электронного регулирующего эле мента. Основной отличительной особенностью схемы с электронным регулятором является воз можность полного программного управления с применением микроконтроллера. В ООО НПП «ЭКРА» разработана линейка устройств контролируемого разряда «СКР (50... 150)» (общий вид СКР-50 представлен на рис. 1), предна значенных для диагностики АБ. В качестве элек тронного регулятора в системах контролируемого разряда использован многофазный понижающий преобразователь. Заданное значение разрядного тока обеспечивается ШИМ модуляцией IGBT тран зисторов (структурная схема СКР представлена на рис. 2) под управлением микропроцессорной си стемы управления. Также цифровая система управления в соста ве системы контролируемого разряда позволяет выполнять следующие функции: •Ввод параметров разряда с их отображением на жидкокристаллическом экране. •Защита (электронная) от переполюсовки аккуму-

Рис. 1. СКР-50

ПРАКТИКА

СОПТ

тора. Краткие технические характеристики приведены в табл. 1: Табл. I

Рис. 2. С т рукт урная схема СКР

ляторной батареи и искрения входных контактов в момент подключения. •Отображение заданных и текущих пара метров разряда (напряжения,тока, емко сти и времени разряда). •Тестирование силовых электронных бло ков перед началом работы. •Возможность автоматического возоб новления разряда при его случайном прерывании с сохранением всех данных. •Контроль температуры силовых элек тронных ключей, корпуса и балластного резистора (также есть возможность кон троля температуры воздуха непосред ственно в помещении с аккумуляторны ми батареями через выносной датчик температуры). •Автоматическое прекращение работы и отключение от аккумуляторной батареи по истечении заданного времени или до стижении заданного минимального на пряжения АБ. •Ведение протокола разряда с последу ющим его сохранением во встроенной энергонезависимой памяти. •По окончании контролируемого разряда его результаты отображаются на цифро вом экране. Протокол разряда также мо жет быть перенесен на стандартный USB флеш-накопитель. •Хранение во встроенной энергонезави симой памяти протоколов разряда. Функции, которые характеризуют систему управления СКР как систему ав томатического регулирования (САР), по ясняются блок-схемой на рис. 3 (назначе нием СУ как САР является поддержание тока разряда АБ и изменение его значе ния в соответствии с новым задающим воздействием). На рис. 3 приняты следу-

ющие обозначения: ЗВ - формирователь задающего (опорного) воздействия. В ре жиме разряда постоянным током фор мирует постоянное задающее воздей ствие, соответствующее выбранному току разряда. В режиме разряда постоянной мощностью и на постоянное сопротив ление 3 В пересчитывает задающее воз действие в функции напряжения АБ для поддержания постоянства мощности или имитации постоянного сопротивления соответственно. ЦР - цифровой регулятор (адаптивные к напряжению аккумуляторной батареи цифровые звенья коррекции, нелиней ное звено для линеаризации передаточ ной характеристики системы и ШИМ). ОУ - объект управления (электронный регулятор на основе многофазного пони жающего преобразователя и балластный резистор). ОС - обратная связь по току разряда (дат чик с масштабированием сигнала). АЦП -аналого-цифровой преобразователь. ЦФ - цифровой фильтр. Использование электронного преоб разователя в СКР обеспечивает стабилиза цию тока разряда на установленном уровне, не зависимом от изменения напряжения ба тареи. В процессе разряда регистрируются все необходимые параметры: ток разряда, Ua6,температура помещения АБ, время раз ряда. Сразу вычисляется емкость аккумуля-

на учн о -п р а кти че ско е издание

Рис. 3. Блок-схема СУ

Название

СКР-50

СКР-100 СКР-150

Диапазон задания тока разряда, А

0...50

0. 100

Диапазон напряжения, в котором поддержи вается номинальный ток разряда, В

160...260

Пульсация тока разряда А Б, %

Диапазон регулировки времени разряда, ч

0...100

Напряжение питания устройства (50-60 Герц), В

100-240

0...150

Результаты тестирования АБ со храняются во внутренней энерго независимой памяти и могут быть скопированы в виде протокола, пред ставленного на рис. 4. Дата

24.07.2013

Продолжительность разряда, ч

03:05

Ток разряда, А

035,0

Начальное напряжение батареи, В

228,3

Конечное напряжение батареи, В

206,6

Емкость батареи, А*ч

0107,9

Начальная температура, "С

23,5

№

Время разряда, ч

00,25

Напряжение, В Температура, °С 208,7

23,5

00,50

208,8

23,5

00,75

208,7

23,5

01,00

208,5

23,5

01,25

208,4

23,5

01,50

208,2

23,5

01,75

207,9

23,5

02,00

207,7

24,0

02,25

207,5

24,0

02,75

206,9

24,0

02,75

206,9

24,0

03,00

206,6

24,0

Рис. 4. Прот окол разряда

Л и тер атур а

1. Мелешин В.И., Овчинников Д.А. Управление транзи сторными преобразователями электроэнергии. -М.: Техносфера, 2011. - 576 с. 2 Мелешин В.И.Транзисторная преобразователь ная техника. - М.: Техносфера, 2005. - 632 с. 3. Steven W. Smith Digital Signal Processing. A Practical Guide for Engineers and Scientists. Newnes, 2003. - 672 p.

ПРАКТИКА Авторы: к.т.н.ЛевшинВ.П., ЯрзуковА.Н.

с ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА ОПЕРАТИВНО ВАЖНЫХ ОБЪЕКТАХ на компонентах СОПТ с более высоким уров нем производства, позволяющих изготавли вать СОПТ в рамках концепции интеграции с цифровой ПС, с современной автоматизи рованной системой контроля, управления, защиты и сигнализации, взаимодействую щей с системой диспетчеризации «верхне го уровня». При этом для решения задачи интеграции применим вариант использова ния встраиваемых комплектов микропро цессорных средств в щиты распределения постоянного тока для обеспечения сбора сигналов о состоянии работы оборудования ЩПТ, ШРОТ, ЗВУ с последующей выдачей ин формации по цифровым каналам связи. Тог да как традиционно сбор сигналов осущест влялся посредством отдельно стоящего шкафа АСУ с необходимостью организации развитой системы кабельных соединений сигналов. Конструктивно СОПТ состоит из сле дующих элементов: •одна или две аккумуляторные батареи (АБ) с системами контроля за ряда-разряда и сроком службы не менее 20 лет; •от двух до четырех зарядно-выпрямитель ных устройств на современныхтранзисторных силовых ключах с микропроцессорной системой управления. Контроллер ЗВУ обеспечивает: измерение, контроль и ин дикацию напряжения АБ и на секциях щита постоянного тока, измерение, контроль и индикацию сопротивления изоляции и на пряжения полюсов АБ и шин секций щита постоянного тока относительно «земли»; контроль цепи АБ; из менение напряжения подзаряда в зависимо * 1 сти от температуры в 5 =3 помещении АБ; цифро вое управление и ин si.i: д дикацию основных па раметров и состояния Г зарядно-подзарядных устройств, измерение и индикацию тока в це пи АБ; измерение и ин дикацию тока в цепи СОПТВ на 2 ввода! ЗВУзарядно-подзарядных 220В DC, 40 А; АКБ - 6 0 А/ч, устройств и стабилиза тора напряжения; пере 12 от ходящ их линий

При рассмотрении комплекса приме няемого первичного и вторичного оборудо вания подстанции (ПС), в рамках проводи мых работ по реко нструкци и, модернизации, а тем более строительства новых объектов энергоснабжения актуальным становится решение задачи по питанию постояннымтоком оперативных цепей защиты, противоа варийной автоматики, телемеханики, цепей АСУТП, а также цепей предупредительной и аварийной сигнализации. Обеспечение потребителей энерго объекта постоянным током необходимо как в режимах нормального функционирования оборудования, так и при полном обесточи вании собственных нужд переменного тока подстанции. Это дает возможность устрой ствам РЗА своевременно произвести отклю чение аварийного элемента. Для обеспече ния надежности и оперативного управления совокупностью устройств постоянного тока их можно объединить в систему оператив ного постоянного тока (СОПТ). На ЗАО «ЧЭАЗ» было проведено ряд НИОКР, обеспечивших создание системы оперативного постоянного тока под мар кой СОПТВ. Указанная система аккредито вана и разрешена для применения в ОАО «ФСК ЕЭС». Имеющиеся на сегодняшний день предложения по организации СОПТ сви детельствуют о том, что СОПТ может быть организована как с применением традици онных схемотехнических решений, так и с применением схемотехнических решений

СОПТВ на 2 ввода с ф ункцией АВР: ЗВУ 220 В DC, 40 А; А К Б -9 2 А /ч, 24 от ходящ их линии на предохранит елях

0 3 /С е н тя б р ь 2013

р е л и /н п я

энш итя и р втом яти вяи и я

дачу информации в АСУТП ПС; •система автоматического контроля изоля ции с автоматическим поиском поврежден ного фидера, с формированием сигнала о снижении сопротивления изоляции ниже допустимого уровня; •стабилизатор напряжения, который пред ставляет собой высокочастотный преобра зователь постоянного напряжения в посто янное стабилизированное на IGBT-модулях с микропроцессорным управлением; •один или два щита распределения постоян ного тока на коммутационном оборудова нии, соответствующем современным тре бованиям к щитам постоянного тока; •блокаварийного освещения (БАО); •кабельная распределительная сеть; •устройство сигнализации; •аппаратно-программные средства мест ного и дистанционного контроля и управ ления СОПТВ, обеспечивающие непрерыв ный контроль, своевременное выявление неисправностей, предупредительную и аварийную сигнализацию, передачу дан ных в АСУ верхнего уровня; •рабочее место оператора на базе персо нального компьютера с программным обе спечением «верхнего» уровня управления.

Заключение Проведение НИОКР на ЗАО «ЧЭАЗ» обеспечило создание высоконадежной и со временной системы оперативного постоян ного тока под маркой СОПТВ. Система удовлетворяет всем требо ваниям крупных предприятий энергетики (электростанции, гидростанции) и аттесто вана в ОАО «ФСК ЕЭС». (SI

Ч Э ^ З ЧЕБО КСАРСКИ Й ЭЛЕКТРОАППАРАТНЫ Й ЗАВОД

ЗАО «Чебоксарский электроаппаратный завод» (ЗАО «ЧЭАЗ») 428000, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 5 Тел.: (8352) 39-56-90,62-20-99 Факс: (8352) 62-72-67,62-73-24 E-mail: cheaz@cheaz.ru www.cheaz.ru

Weidmuller $

POCON Четыре года бесперебойной работы в системах РЗА по всей России Универсальный силовой соединитель для цепей трансформаторов тока и напряжения. Доверьтесь многолетней компетенции W eidm uller в разработке измерительных устройств. P0C 0N создан с учетом опыта эксплуатации наших заказчиков - лидеров рынка РЗА. P0C 0N со своей компактностью, функциональностью, быстрым монтажом, гибкостью и удобством применения, а такж е полной безопасностью конструкции оставляет конкурентов далеко позади.

ООО «Вайдмюллер» Варшавское шассе. 25А/6 117105 Москва. Россия Тел.:+7 495 771 69 40 Факс: +7 495 771 69 41 info@weidinueller.ru www.weidmueller.ru

научно практическое издание

ПРАКТИКА

Авторы: ТюленевСА., Денисов И А ., ЗАО «ЭТ З «Электра,

г. Дубна, Россия.

сот КОМПОНЕНТЫ СОПТ И ВОЗМОЖНЫЕ ВАРИАНТЫ ПОСТРОЕНИЯ СОПТ НА БАЗЕ ОБОРУДОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАО «ЭТЗ «ЭЛЕКТРА» 1. Выпрямители зарядно-подзарядные серии «С» (ВЗПС) Наименование

Количество силовых блоков

ВЗПС-16-220-21-УХЛ4

ЗАО «Электротехнический завод «Электра» Адрес: 141981, г.Дубна, Московская область, ул. Приборостроителей, д. 2 Телефон/факс: 8(496)2171378, 8(496)2171379, E-mail: info@electra.com.ru, www.etz-electra.ru

ВЗПС-25-220-21-УХЛ4

ВЗПС-40-220-2-УХЛ4 ВЗПС-46-220-11-УХЛ4

150-250

0 3 /Сентябрь 2013

22 (40*)

ВЗПС-100-220-1-УХЛ 4

50,6 (101,2**) 48-260

3x380,-15...+10% от 49 до 60

27,5 (50*)

44 (80*)

3x220,-15...+10% о т49 до 60

ВЗПС-80-220-1-УХЛ4

Максимальный выходной ток, А

18(32*)

3x380,-15...+25% от 49 до 60

63,8 (127,6**) 88 (176**) 110(220**)

*при параллельном включении силовых блоков **прм параллельном включении преобразователей

На входе силовых блоков установлен 3-фазный выпрямитель переменного напряже ния промышленной частоты. Высокочастотное (ВЧ) преобразование электрической энергии ре ализовано на базе полумостовой или мостовой (в зависимости от модификации) схемы инверто ра напряжения с ШИМ. В качестве силовых клю чей используются IGBT-модули. Нагрузкой ин вертора является силовой ВЧ-трансформатор и далее ВЧ-выпрямитель. Имеются два основных конструктивных ва рианта ВЗПС: •ВЗПС с одним силовым блоком, с входной 3-фаз ной цепью питания, входом для подключения внешнего датчика тока АБ, одним выходом для подключения нагрузки и АБ. •ВЗПС с двумя силовыми блоками, с двумя вход ными 3-фазными цепями питающей сети, АВР, резервным силовым блоком, входом для под ключения внешнего датчика тока АБ, одним вы ходом для подключения нагрузки и АБ. Основные параметры выпрямителей (об щие для всех представленных): •номинальный выходной ток определен первой цифрой в наименовании выпрямителя (А); •диапазон регулирования выходного тока от 1 А до максимального с шагом 0,1 А; •пульсации тока и напряжения при работе на ак

Диапазон регулирования выходного напряжения, В

3x220,-15...+25% от 49 до 60

ВЗПС-20-220-2-УХЛ4

ВЗПС-58-220-11-УХЛ4

Диапазон изменения входного напряжения, В, частоты, Гц

РЕЛ ЕЙ Н А Я ЭЯШИТП И ПВТОМПТИЭП11ИЯ

тивную нагрузку не более 0,5%; •точность установленного напряжения в режи ме стабилизации напряжения, при изменении тока нагрузки от 5 до 100% номинального зна чения не более ±1 В; •точность установленного тока, при изменении напряжения на нагрузке во всем диапазоне ре гулирования не более ±0,1 А; •автоматическое повторное включение (АПВ); •формирование сигнала «Авария»/«Неисправность»типа «сухой контакт»; •тестирование основных блоков и систем вы прямителя при подаче напряжения питания; •контроль напряжения АБ с выдачей сигнала «Авария»; •контроль цепи аккумуляторной батареи; •термокомпенсация зарядного тока и подзарядного напряжения с контролем температуры в аккумуляторном шкафу; •дистанционное управление по сигналам УПР1 (временный останов) и УПР2 (временное сни жение выходного напряжения); • контроль изоляции сети потребителя в диа пазоне от 15 до 150 кОм с шагом 15 кОм; • связь с персональным компьютером или АСУ ТП по каналу RS-485 по протоколу Modbus RTU; • наличиезащиты отвходныхперенапряжений;

ПРАКТИКА

'ОПТ

•раздельный контрольтока аккумуля торной батареи и нагрузки; •входной и выходной фильтры подавле ния электромагнитных помех; •комбинированная система охлаждения; •среднее время восстановления не бо лее 1 часа; •одностороннее обслуживание и вер тикальная установка; •степень защиты оболочки IP21 (IP51); •температура окружающей среды, °С (+1^+40) или (-25^+40) (в зависимости от варианта исполнения). Отличительные параметры ВЗПС с одним силовым блоком: •максимальный выходной ток - 110% от номинального; •параллельная работа двух ЗУ на од ну нагрузку с равномерным делением тока нагрузки; •коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке не менее 0,93; •габаритные размеры выпрямителя не более 1010x600x315 мм; •масса выпрямителя - не более 80 кг. Отличительные параметры ВЗПС с двумя силовыми блоками: •максимальный выходной ток: - при работе одного силового блока 110% от номинального; -при параллельной работе двух силовых блоков - удвоенный номинальный; •коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке не менее 0,95; •резервирование: два независимых силовых блока; два ввода питающей сети - АВР; аккумуляторная батарея, включенная в буферном режиме; •время переключения силовых бло ков (при работе одного силового блока) =3 с; •габаритные размеры выпрямителя не более 1000x600x315 мм; •масса выпрямителя - не более 80 кг.

Вариант исполнения ШВ ввод

ввод

АБ - предохранитель-

АБ-автоматический

Отличительные характеристики

разъединитель

выключатель ВА-09

ШВ-01-УХЛ4

ШВ-02-УХЛ4

ШВ-01-01-УХЛ4

Ш В-02-01-УХЛ4

базовый вариант дополнительно БАО 4 выхода шины аварийного освещения с номи нальными токами 4 А

ШВ-01-02-УХЛ4

Ш В-02-02-УХП4

нагревательный элемент для обеспечения работы ВЗПС от минус 25°С

Питание выпрямители

контроль тока АБ

Выпрямитель

Схема базового варианта исполнения ШВ-01

3. Шкафы ввода и распределения (ШВР) 3.1 Шкафы ШВР предназначены для подключения распределенной на грузки к аккумуляторной батарее и за рядным устройствам типа ВЗПС или аналогичным, а также обеспечивают подключение сети питания переменно го тока к выпрямителю.

В комплект шкафа дополнительно (опционально) могут входить: •блок аварийного освещения (БАО); • нагреватель для обеспечения функ ционирования при минус 25°С (при со вместном использовании с ВЗПСтакже обе спечивается его работоспособность при указанной температуре).

Наименование (вариант исполнения) на вводе АБ - пред охра

на вводе АБ - авто

нитель-разъедините ль,

матический выклю

номинал до 160 А

чатель ВА-09

ШВР-01-УХЛ4

ШВР-03-УХЛ4

ШВР-01-01-УХЛ4

ШВР-03-01-УХЛ4

Отличительные характеристики

базовый вариант БАО (4 выхода шины аварийного освещения с ном. токами 4 А)

ШВР-01-02-УХЛ4

ШВР-03-02-УХЛ4

нагревательный элемент для обеспечения ра бочей температуры от -25°С

2. Шкафы ввода (ШВ) Шкаф ввода предназначен для подключения аккумуляторной батареи и зарядно-выпрямитель ных устройств типа ВЗПС к нагрузке в системах оперативного постоянного тока, а также обеспечивают подклю чение сети питания переменного тока к выпрямителю.

ШВР-02-КИ-УХЛ4

ШВР-04-КИ-УХЛ4

пофмдерный контроль изоляции (СКИ) с изме рением R„s0„ и Сиюл

ШВР-02-КИ-01-УХЛ4

ШВР-04-КИ-01-УХЛ4

- пофидерный контроль изоляции (СКИ) с из мерением R„s0„ и Сиюл -связь СКИ с внешним ПК по каналу RS-485 протокол Modbus

ШВР-05-КИ-УХЛ4

научно-практическое издание

ШВР-05-КИ-01-УХЛ4

пофмдерный «пороговый» контроль изоляции (СКИ)

СОПТ

ПРАКТИКА

Питание Вылрйыиюля

RS485

кднтрсгь така AF "Выпрями!

I RSdPfi KoHlJXJflb состоянии АВ Индикация состояния АВ S1

от*

Аетсматичкские выключатели 12 шт. O f ? -------------

1 Of U

1 ОТО

fi Схема базового вариант а исполнения ШВР-01

3.2 Шкафы ШВР-КИ обеспечива ют автоматический контроль сопро тивления изоляции отходящих цепей, по дополнительному требованию осу ществляется комплектация ручным дат чиком поиска места утечки. В автоматическом режиме произ водятся измерения значения сопротив ления изоляции и емкости связи от ходящих фидеров относительно сети заземления: •диапазон измерения емкости связи от ходящих фидеров относительно сети заземления от 0,1 до 999 мкФ; •диапазон измерения сопротивления изоляции на каждом присоединении от 0,1 до 999 кОм; •диапазон уставки задается в пределах от 1до 299 кОм для формирования сиг нала «ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ»; •диапазон уставки задается в пределах от 0,2 до 99,9 кОм для формирования сигнала «АВАРИЯ». зыпрямителп

ШкафШВР: •обеспечивает оперативное подключе ние/отключение выходных цепей и акку муляторной батареи от ВЗПС для вывода его на техническое обслуживание или ремонт; •обеспечивает автоматический контроль и световую индикацию установленной конфигурации подключения отходящих присоединений постоянного тока; •обеспечивает возможность оперативно го изменения конфигурации отходящих присоединений постоянного тока при аварийных ситуациях; •обеспечивает защиту от перенапряже ний по цепи постоянного тока; •обеспечивает независимый контроль на пряжения аккумуляторной батареи с вы дачей сигнала типа «сухой контакт» при превышении или снижении напряжения за установленные пределы; •обеспечивает селективную защиту отто ков коротких замыканий двухуровневой

конгрель гокг АБ

к ВЗПС

2секция

АВАРИЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

RS485

Основнойввод сети питания

Контроль состояния AI Иидикяцио состояние АВ S1

Предожраиитель-

ра-тм аим тиль SFU1

Двтомйтииеоие выключатели

< *Ч

1 1

v QF1 \ QF2---------- ----------- \

I СГ1<У'« |

QF12

1 ill!

Схема базового вариант а исполнения ШВР-02-КИ

0 3 /С е нтябр ь 2013

р е л е №нпя

эн ш и т и п е т о м я т э я и и я

системой отключающихаппаратов: -на первомуровне плавкий предохрани тель или селективный (с выдержкой по времени) автоматический выключатель ВА-09; -на втором уровне автоматические выключатели; •обеспечивает подключение второй сек ции (второго ШВР). 3.3 Шкафы ШВ, ШВР, ШВР-КИ: •обеспечивают коммутацию сети постоян ного тока напряжением до 260 В; •допускают суммарный продолжитель ный постоянный ток до 100 А; •обеспечивают одностороннее обслужи вание и предусматривают вертикальную установку; •габаритные размеры ШВР-01 и LUB-01 не более 880x600x315 мм, ШВР-02-КИ не более 1080x600x315 мм; •масса ШВР-01, ШВ-01, ШВР-02-КИ не более 50 кг.

4. Шкафы распределения оперативно го тока (ШРОТ) 4.1 Шкафы ШРОТ предназначе ны для подключения распределенной нагрузки к сети постоянного опера тивного тока и устанавливаемые в не посредственной близости от группы электроприемников. 4.2 Шкафы ШРОТ-КИ дополнитель но обеспечивают автоматический кон троль сопротивления изоляции отходя щих цепей. Шкаф ШРОТ: •обеспечивает автоматический контроль и световую индикацию установленной конфигурации подключения отходящих присоединений постоянного тока; •обеспечивает возможность оперативно го изменения конфигурации отходящих присоединений постоянного тока при аварийных ситуа циях; •обеспечивает селективную защиту отто ков коротких замыканий двухуровневой системой отключающих аппаратов (со вместно со шкафом ШВ или ШВР); •обеспечивает коммутацию сети постоян ного тока напряжением до 250 В; •допускает суммарный продолжитель ный постоянный ток отходящих присо единений до 80 А; •обеспечивает одностороннее обслу-

ПРАКТИКА

Наименование

живание и предусматривает верти кальную установку; •габаритные размеры ШРОТ - не более 880x600x315 мм, ШРОТ-КИ - не более 1080x600x315 мм; •масса ШРОТ - не более 50 кг.

Отл и чительные характеристики

(вариант исполнения)

ШРОТ-01-УХЛ4

базовый вариант

ШРОТ-01-01-УХЛ4

24 выхода шины постоянного тока

5. Шкафы для аккумуляторных бата рей (ШАБ-1, ШАБ-2, ШАБ-3 и ШАБ-4)

ШРОТ-01-02-УХЛ4

2 секции по 12 выходов шины постоянного тока

Обеспечивают установку АБ емко стью от 65 А/ч до 120 А/ч.

ШРОТ-02-КИ-УХЛ4

пофидерный контроль изоляции (СКИ) с измерением RM30J) и Сизол

6. Блок контроля температуры акку муляторной батареи (БКТ-01)

- пофидерный контроль изоляции (СКИ) с измерением RM30J) и Сизол

Блок контроля температуры БКТ-01 предназначен для непрерывного авто матического контроля температуры АБ и передачи данных о текущей темпера туре в ВЗПС по интерфейсу RS-485/протокол Modbus.

ШРОТ-02-КИ-01-УХЛ4

-связь с внешним ПК по каналу Modbus

ШР<ЭТ-03-КИ-УХЛ4

-дополнительный ШРОТ к ШРОТ-02-КИ - пофидерный контроль изоляции (СКИ) с измерением RM30J) и Сизол

ШРОТ-04-КИ-УХЛ4

ШРОТ-05-КИ-УХЛ4

контроль изоляции (СКИ) без измерения RH30J) присоединений

7. Блок контроля параметров аккуму ляторной батареи (БКП-АБ)

-дополнительный ШРОТ к ШРОТ-04-КИ

Блок контроля параметров БКП-АБ предназначен для непрерывного авто матического контроля напряжения и то ка АБ, температуры АБ и передачи дан ных о текущих параметрах АБ в ВЗПС по интерфейсу RS-485/протокол Modbus.

- пофидерный «пороговый» контроль изоляции (СКИ)

"ВВОД 2" =220 В

---------- f Пои.

<04

Н»Д«м Я

-----

- -

- H IH

I- I

8. Системы оперативного постоянно го тока (СОПТ)

АР

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

тЛВ

912

’Секционирование" =220 В RS485 АВАРИЯ

=S~T

* \

I______I

i l l _____ __Li jrmw'Mj

тт

lilt

Схема вариант а исполнения ШРОТ-02-КИ-01

Комплект СОПТ (вариант)

Комплекты СОПТ формируются из представленных выше компонентов. Возможна поставка различных вари антов СОПТ. Ниже представлены шесть базовых вариантов (комплектов) СОПТ. Естественно, во все варианты должны входить АБ и, возможно, шкафы для их размещения (ШАБ). Для контроля пара метров АБ к аккумуляторам подключа ется БКТ или БКП-АБ. ££]

Отл ич ительные характеристики

Зарядные устройства

Шкафы ввода и распределения

ВЗПС

ШВ

одна секция на одну нагрузку

ВЗПС

ШВР

одна секция до 12 отходящих фидеров

ВЗПС

ШВР-КИ

одна секция до 12 отходящих фидеров с автоматическим пофидерным контролем изоляции

ВЗПС-2 шт.

Ш В Р -2 шт.

две секции до 12 отходящих фидеров на каждой

ВЗПС

ШВ, ШРОТ-КИ и ШРОТ-КИ-01

Одна секция до 24 присоединений с автоматическим пофидерным контролем сопротивле

ВЗПС-2 шт.

ШВР-КИ-01 -2 шт.

Две секции до 12 присоединений с автоматическим пофидерным контролем сопротивления

ния изоляции отходящих фидеров и связью по RS-485/протокол Modbus

изоляции отходящих фидеров и связью по RS-485/протокол Modbus

на учн о -п р а кти че ско е издание

Представляем партнеров

ЗАО «Электротехнический завод «Электра» (ЗАО «ЭТЗ «ЭЛЕКТРА»)

141980, Московская область, г. Дубна, ул. Приборостроителей, д. 2 Телефон/факс: 8 (496) 217 13 78; 217 13 79 (многоканальный) e-mail: sales@electra.com.ru www.etz-electra.ru Год создания: 2012 Численность персонала: более 50 чел. Производственные площади: более 1000 кв.м

Виды деятельности: •выполнение проектных работ; •проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ; •разработка, производство и поставка систем постоянного оперативного тока в целом, а также отдельных составляющих компонентов для объектов электросетевого хозяйства различной отраслевой принадлежности; •шеф-наладка оборудования на объектах; •гарантийное и послегарантийное обслуживание.

Продукция: •Выпрямители зарядно-подзарядные серии «С» - ВЗПС; •Шкафы ввода - ШВ; •Шкафы ввода и распределения - ШВР; •Шкафы распределения оперативного тока - ШРОТ; •Шкафы для аккумуляторных батарей - ШАБ; •Блок контроля температуры - БКТ-01; •Блок контроля параметров аккумуляторной батареи - БКП-АБ.

Сервисные центры: •ЗАО «ЭТЗ «Электра» (г. Дубна) •ЗАО «Техно-С» (г. Саранск); •ЗАО «ЭнергоТехноСиб» (г. Новосибирск); •ООО «ВПК-Комплект» (г. Санкт-Петербург).

Дилеры: •ЗАО «Техно-С» (г. Саранск); •ЗАО «ЭнергоТехноСиб» (г. Новосибирск); •ООО «ВПК-Комплект» (г. Санкт-Петербург).

Сертификаты: •ЭНЕРГОСЕРТ; •ГОСТ Р; •Добровольный сертификат соответствия по пожарной безопасности (НОРМАТЕСТ).

Заказчики и география поставок: Российские сети (Холдинг МРСК), РЖД, Сибур Холдинг, РЭПХ, Самарский Электро щит, Башкирэнерго, Новошахтинский завод нефтепродуктов и другие объекты электроэнергетики и нефтегазового комплекса России и ближнего зарубежья.

0 3 /С е нтябр ь 2013

р е л е №нпя

эн ш и т и п е т о м я т э я и и я

ВНИМАНИЕ

Требования к оформлению статей

УДК

Рубрика журнала: НАЗВАНИЕ СТАТЬИ (стиль ЗАГОЛОВОК 1, на рус. и сжгл. языках)

Аннотация статьи (на рус. и англ. языках) Ключевые слова (на рус. и англ. языках)

Фамилия И. О. (на рус. и англ. языках) Организация, город, страна ( на рус. и англ. языках) Текст статьи

Редактор: Microsoft Word (с расширением .doc) Переносы слов: без переноса. Расположение страниц: книжное.

Гарнитура шрифта: Times New Roman, Arial Размер шрифта: 11 пт. Формат бумаги: А4.

Список литературы: • не более 15 литературных источников, содержащих материал, использованный автором при написании статьи. Ссылки в тексте даются в квадратных скобках, н-р [1]. Ссылки на неопубликованные работы не допускаются. •оформление согласно ГОСТ 7.1-2003 «Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и пра вила оформления». •сокращения отдельных слов и словосочетаний приводятся в соответствии с ГОСТ 7-12-93 «Библиографическая запись. Со кращение слов на русском языке. Общие требования и правила».

Сведения об авторе (с фотографией): Фамилия, Имя, Отчество; ученая степень; почетные звания; должность и место работы; дата рождения; год окончания вуза с указанием названий вуза и кафедры; год и место защиты и тема диссертации; контактный тел. и e-mail.

К направляемым в редакцию статьям прилагаются: • заявление от автора на имя главного редактора; • две внешние рецензии;

• акт экспертизы; • ходатайство научного руководителя.

Требования к элементам текстового материала Т ребования к таблицам

(обязательны ссылки в тексте):

Требования кф ормулам :

♦редактор: MS Word. ♦шрифт: 9 пт, заголовок - полужирным.

♦ редактор: MS Equation 3.0 (Вставка -Объект -Создание - MS Equation 3.0).

Таблицы могут быть с заголовками и без.

♦ размеры элементов формул: основной размер - 11 пт, крупный символ - 14 пт,

Требования к иллюстрациям и рисункам

(обязательныссылки втексте):

♦чертежи: в строгом соответствии с ЕСКД. ♦режим «Вставка в текст статьи»: Вставка - Объект

мелкий символ - 11 пт, крупный индекс - 7 пт, мелкий индекс - 5 пт. ♦ гарнитура греческих букв: Symbol. Для остальных букв: Times New Roman.

- Рисунок редактора

Microsoft Word.

♦ шрифты: латинские буквы набираются курсивом; обозначения матриц, век торов, операторов - прямым полужирным шрифтом; буквы греческого ал

♦шрифт подрисуночных подписей: 9 пт.

фавита и кириллицы, математические обозначения типа sh, sin, lm, Re, ind,

< иллю страции пр исы лать о тд ельн ы м и ф айлами в ф орматах:

ker, dim, lim, inf, log, max, exp, const, а также критерии подобия, обозначе

♦чертежи - .pdf, .ai, .eps; •фото - .tiff, .jpg (300dpi); •Print Screen - .bmp, .jpg (c max качеством).

ние химических элементов (например, 1од1 =0; Ре; Bio) - прямым шрифтом. ♦формулы располагать по центру страницы. Нумерованные формулы разме щать в красной строке, номер формулы ставится у правого края. Нумеруют ся лишь те формулы, на которые имеются ссылки. В математических и хи мических формулах и символах следует избегать громоздких обозначений. ♦единицы физических величин: по международной системе единиц СИ.

Возвращение рукописи автору на доработку не означает, что статья принята к печати. После получения исправленного автором текста ру копись вновь рассматривается редколлегией. Исправленный текст автор должен вернуть вместе с первоначальным экземпляром статьи, а также ответами на все замечания. Датой поступления статьи вжурнал считается день получения редакцией окончательного варианта статьи. Записи, помеченные ОРАНЖЕВЫМ цветом, относятся только к оформ лению статей в рубрику «Наука», ЧЕРНЫ М цветом в рубрики «Наука» и «Практика». СП ИСО К РЕК Л А М О Д А Т ЕЛ ЕЙ Н О М ЕРА:

1. 2. 3. 4. 5 6. 7. 8.

Аналитик-ТС, ООО ......................................................................стр. 16 БЕНДЕР РУССЛАНД, О О О ..............................................................стр. 5 Бреслер, НПП, ООО......................................................................стр. 91 Вайдмюллер, ООО................................................................. стр. 6-7,69 Выставочный павильон «Электрификация», О А О ................... стр. 8-9 Динамика, НПП, О О О ...................................................2-я стр. обложки КомплектЭнерго, ООО...................................................................стр. 2 Конвертор, ЗАО............................................................................ стр. 49

0 3 /С е н тяб р ь 2013

РЕЛЕЙ НПЯ ЭПШ1/ГТЯ И П ВТОМ П ТИЗРИИО

9 Прософт-Системы,ООО.............................................................. стр.31 10. РЗА СИСТЕМЗ, ООО ...................................................................стр. 12 11. ЧЭАЗ, ЗАО.................................................................................... стр. 68 12. УРАЛ ЭНЕРГОСЕРВИС, О О О ........................................4-я стр. обложки 13. Феникс Контакт РУС, О О О ...................................................стр. 10-11 14. Электрические сети, ЗАО...........................................................стр. 97 15. ЭКРА, НПП, О О О .............3-я стр.обложки,стр. 38-45, стр. 54-56, стр. 66-67 16. ЭЛЕКТРА, ЭТЗ, ЗАО................................................................. стр. 70-73

Узбекистан

K iU A llC T BH

Энергия не исчезает и не появляется вновь, а переходит из одной формы в другую.

Украина

Бангладеш

Энергия опыта, знаний и смелых решений преобразуется в особую форму ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ электрооборудования от повреждений для надежной и стабильной работы энергосистем.

СОХРАНЯЯ ЭНЕРГИЮ

• РЗА ПОДСТАНЦИОННОПО ОБОРУДОВАНИЯ 6-750 кВ • РЗА СТАНЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ • НИЗКОВОЛЬТНЫЕ КОМПЛЕКТНЫЕ УСТРОЙСТВА • СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО ПОСТОЯННОГО ТОКА • ЩИТЫ СОБСТВЕННЫХ НУЖД 0,4 кВ • УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА И РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ 3-15 кВ ДО 17 МВт • ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ 3-10 кВ • СТАТИЧЕСКИЙ ВОЗБУДИТЕЛЬ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ДО 12,5 МВт • АСУ ТП ПОДСТАНЦИЙ • ОБОРУДОВАНИЕ ВЧ-СВЯЗИ • ПРОВЕРОЧНЫЙ КОМПЛЕКС OMICRON

Выпускаемые устройства аттестованы для применения ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «РусГидро», ОАО «Концерн «Росэнергоатом», ОАО «Газпром», АК «Транснефть»

экрп

|мяучнп^ пр оиз в о дс т в е нн ое п р е д п р и я т и е

НПП «ЭКРА» ЯВЛЯЕТСЯ ПРЕДПРИЯТИЕМ ПОЛНОГО ЦИКЛА И ОСУЩЕСТВЛЯЕТ: • РАЗРАБОТКУ, ПРОИЗВОДСТВО И КОМПЛЕКСНУЮ ПОСТАВКУ ОБОРУДОВАНИЯ • ПРОЕКТИРОВАНИЕ • НАЛАДКУ, ГАРАНТИЙНОЕ И ПОСТГАРАНТИЙНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ • ОБУЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛА

428003, Россия, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 3 Тел./факс: (8352) 220-110 (многоканальный), 220-130 (автосекретарь) E-mail: ekra@ekra.ru, http://www.ekra.ru

на правах рекламы

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ЭКРА» ПРЕДЛАГАЕТ:

АППАРАТУРА ПЕРЕДАЧИ КОМАНД РЗ и ПА

ИССЛЕДОВАНИЯ - РАЗРАБОТКА - ПРОИЗВОДСТВО - ПРОДАЖА СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ - МОДЕРНИЗАЦИЯ

Передача до 64 команд РЗ и ПА: - ВЧ трактом по ЛЭП, - по выделенной ВОЛС, - НЧ трактом

АКА КЕДР .1.1

Iii Им

I и»

I I. •

ШЭ-200-АКАо Размещение, оперативное управление и тех. обслуживание: - аппаратуры АКА “КЕДР", АК "ТриТОН” - доп. оборудования ВЧ каналов. - элементов управления в цепях формирования,исполнения и трансляции команд РЗ и ПА, - элементов формирования сигналов состояния ВЧ аппаратуры для центральной сигнализации ПС и АСУТП.

-I

Зши

1, 1 ■ ■ 4 El

)■' jt..

“ 1

& м' и

143 ПВЗУ-Е ■Передача и прием сигналов ВЧ защит; ■Автоматический контроль исправности канала связи и наличия запаса по затуханию ВЧ сигнала; - Связь в режиме переговорного устройства между всеми пунктами ВЧ канала в период наладки; ■Сервисное устройство для наладки ВЧ защит.

10 АК ТРИТОН Организация комплексных каналов передачи команд РЗ, ПА и сигналов связи: - ВЧ трактом по ЛЭП, - по выделенной ВОЛС, - по цифровому каналу связи

20 лет на службе родной энергетике Российская Федерация, 620028, г. Екатеринбург, ул. Татищева, 90, оф. 8 тел./факс: (343) 231-46-54(56), 278-60-79 www.uenserv.ru