Author: Калачев Ю.Н. Костерин Е.А. Шевелев В.С.
Tags: электротехника релейная защита электроэнергетика учебное пособие
Year: 2002
Text
ЗАО “Инженерно - производственная фирма “РЕОН - ТЕХНО”
Учебный центр “Лидер”
Костерин Е.А., Шевелев В.С., Калачев Ю.Н.
Микропроцессорные устройства
защиты и автоматики
серии SPAC 800
Учебное пособие
1П «ЬЛаЕМЬ) tn - □ SCBi Q WE?
SPAC 801
80-242V X it
I V<*IV J
яслваз
РЕГИСТРЫ ИНД. ДЕЙСТВИЯ
шл шв
1 1а/1п 1 ьпнск.
2 2 ЬОТКА
Э Ic/fri 3 1»ПУСК
4 tllHtZJ 4 1»ОТКЛ
5 5 г»>пнск
6 1оЛ1и ь х>»откл
7 tdoWJCT 7 л» пуск
е & 1о>ОТКА
3 AIXX) 3 10»ПКХ.
« ЕмахНсмин! о Х0»ОТКА
и аьоткл
Ohi/u
°и»
OtAbtXI
О SGT
CSGB
OSG»
ГОСТ» ДМ
9Т21?
spcj 4ог«
Чебоксары
2002
139
В.А. Костерин, В.С. Шевелев, Ю.Н.Калачев
Микропроцессорные устройства защиты
и автоматики серии SPAC 800
Учебное пособие
Объем 4,25 пл., тираж экз.
Заказ №
2
УДК 621.316.925
Владимир Александрович Костерин, канд. техн, наук, доцент кафедры
электрических и электронных аппаратов Чувашского государственного
университета им. И.Н. Ульянова;
Владимир Сергеевич Шевелев, главный специалист по защите сетей среднего
напряжения предприятия “АББ Реле-Чебоксары”;
Юрий Николаевич Калачев, ведущий инженер центра инжиниринга
предприятия “АББ Реле-Чебоксары”.
Рецензент: А. А. Никитин, канд. техн, наук, доцент.
Костерин В.А., Шевелев В.С., Калачев Ю.Н. Микропроцессорные устройства
защиты и автоматики серии SPAC 800: Учебное пособие / ЗАО “Инженерно -
производственная фирма “Реои-Техно”, учебный центр “Лидер”. Чебоксары,
2002.- 140 с.
Содержит сведения о микропроцессорных устройствах защиты и автоматики
серии SPAC 800 производства фирмы “АББ Реле-Чебоксары”. Рассмотрены ком-
плектные устройства защиты линий SPAC 801, защиты двигателей SPAC 802 и
защиты трансформаторов напряжения SPAC 804. Приводятся сведения о но-
менклатуре микропроцессорных защит, выпускаемых фирмой ABB Transmit OY
(Финляндия).
Предназначено для слушателей учебных групп центра “Лидер”, а также для
персонала, эксплуатирующего устройства серии SPAC 800.
Печатается в авторской редакции.
О Издание ЗАО “Реон-Техно”, учебный центр “Лидер”.
3
1. Введение
Распределительные сети в России - это сети напряжением 0,38-35 кВ, а также сети 110-220
кВ для питания понизительных подстанций. Благодаря большой протяженности и многообра-
зию в распределительных сетях сосредоточено до 70 % устройств релейной защиты и автома-
тики (РЗА).
В настоящее время в распределительных сетях применяются в основном электромехани-
ческие устройства РЗА производства ЧЭАЗ, которыми комплектуются релейные шкафы ячеек
КРУ и КСО, панелей защиты и т. д. Наряду с этим встречаются отдельные аппараты, изготов-
ленные еще 30-50 лет назад, требующие значительных усилий и средств по ремонту и обслу-
живанию и не обеспечивающие необходимую надежность работы.
Модернизация продукции ЧЭАЗ привела к появлению полупроводниковых и микроэлек-
тронных устройств серии ЯРЭ 2201 и ЯРЭ 2202, технические характеристики которых значи-
тельно превышали характеристики подобных электромеханических реле. Устройства ЯРЭ,
выполненные на переменном и постоянном оперативном токе, позволяют обеспечить защиту
энергетических объектов различного назначения. Эти устройства наряду с защитными функ-
циями обеспечивают местное управление, сигнализацию и автоматику объекта.
Внедрение устройств ЯРЭ велось крайне медленно и в начале 90-х годов на смену им ста-
ли появляться микропроцессорные устройства РЗА, позволяющие обеспечить комплексное
решение по защите, автоматике, управлению (в том числе дистанционному) и телемеханике
объектов 6,10 и 35 кВ. Сегодня на российском рынке представлена продукция иностранных и
российских компаний, выполненная на высоком техническом уровне по современной техноло-
гии. К ней относятся и комплектные устройства защиты и автоматики серии SPAC 800.
Внедрению микропроцессорных (цифровых) устройств РЗА способствуют их следующие
преимущества-.
1. Возможность реализации сложных алгоритмов, что позволяет получить характеристи-
ки, недостижимые иа другой элементной базе.
- 2. Непрерывная самодиагностика с указанием обнаруженного неисправного блока.
3. Наличие встроенной системы регистрации аварийных параметров в моменты пуска
или действия защит. Сохранение регистрируемых параметров в памяти при перерывах в
оперативном питании.
4. Возможность объединения отдельных терминалов в единую систему с передачей
информации иа диспетчерский пункт и управления терминалами с этого пункта.
5. Возможность наглядного просмотра и выставления уставок с помощью персонального
компьютера (ПК).
6. Наличие нескольких групп уставок, переход на которые можно выполнить либо
вручную, либо автоматически. Это позволяет адаптировать уставки к разным режимам работы
оборудования и выполнить более надежную его защиту.
7. Возможность удвоения уставок по току при пуске, что позволяет отстроиться от
бросков тока пусковых режимов и тем самым повысить чувствительность защиты.
8. Возможность изменения алгоритма работы защиты без изменения аппаратной части
путем простой замены БИС ПЗУ.
9. Малая потребляемая мощность от измерительных трансформаторов (0,1 - 0,5)ВА и по
цепям питания (для SPAC 800 не более 25 ВТ).
10. Малые габариты (для SPAC: 270*270*230 мм, масса не более 8,5 кг).
Однако нельзя не отметить и недостатки, присущие этим устройствам:
1. Дороговизна самих устройств, сопровождающего программного обеспечения и средств
связи терминалов (оптоволоконный кабель).
2. Практически невозможно устранить неисправность своими силами.
3. Трудности в первоначальном освоении новой техники, в том числе чисто психологи-
ческого характера (нет привычных накладок и переключателей и т.д.).
Фирма ABB Transmit OY (Финляндия) выпускает микропроцессорные устройства защиты
серии SPACOM (табл.Ш). Эта серия включает в себя большое разнообразие микропроцес-
сорных реле, выполненных в одинаковом конструктиве с использованием современных техно-
4
логических достижений. Реле этой серии- могут быть включены в единую систему управления
и контроля с использованием единого протокола.
Реле этой серии обладают прекрасными эксплуатационными характеристиками и позво-
ляют, помимо защитных функций, обеспечить регистрацию аварийных параметров с переда-
чей их на верхний уровень системы АСУ ТП. Реле обеспечивают защитные функции различ-
ных энергообъектов на п/ст. с переменным или постоянным оперативным током. Данные реле
могут использоваться как дополнительные в сложных схемах, для замены старых реле и т. д.
Реле серии SPACOM делятся на две группы: серия SPA 100 и серия SPA 300. Дадим крат-
кую характеристику некоторых устройств этих серий.
Из серии SPA 100 наиболее перспективны для применения в России следующие реле:
Реле SPAJ140 (SPAJ141, SPAJ142)
Реле предназначены для использования в качестве основной или резервной защиты при-
соединений 6-10 кВ (кабельная или воздушная линия, двигатель, трансформатор собственных
нужд и т. д.) в изолированной, частично или глухозаземлеиной сети (рис.П7).
Реле обеспечивают двухступенчатую ненаправленную максимальную токовую защиту от
междуфазных замыканий в трех или двухфазном исполнении, а также двухступенчатую токо-
вую ненаправленную защиту от замыканий на землю.
Измерительный блок содержит элементы индикации (дисплей, светодиоды), кнопки
управления и порт последовательной связи для подключения компьютера. Реле содержит
шесть выходных реле для действия на цепи сигнализации или на отключение выключателя.
Реле обладают высокой точностью измерений как по току (3%), так и по времени (2%).
В момент аварии или пуска светодиоды на лицевой панели измерительного блока показы-
вают поврежденную фазу и на дисплее появляется код защиты, подействовавшей на отключе-
ние. В регистрах памяти содержится информация о величине тока и времени работы защиты
по различным ступеням.
Установлены на Самарской ТЭЦ и успешно работают с 1994 года в весьма сложных тем-
пературных условиях (+50°С).
Реле защиты двигателя SPAM1S0C
Реле предназначено для защиты асинхронных и синхронных двигателей мощность До 5
МВт от всех видов повреждений внутри двигателя и питающем его кабеле (рис.Пб). По своим
эксплуатационным показателям реле является одним из лучших в мире, что подтверждается
многолетним опытом эксплуатации и большим количеством установленных в работу реле.
Набор защит позволяет выполнить полноценную защиту и обеспечить наиболее эконо-
мичный режим работы двигателя. Защиту от перегрузки двигателя в самых различных режи-
мах работы обеспечивает токовая защита от тепловой перегрузки, позволяющая контролиро-
вать как кратковременную, так и длительную перегрузку по всем фазам. Уставки для тепловой
защиты позволяют учесть постоянные нагрева и охлаждения практически всех существующих
типов двигателей. Защита от тепловой перегрузки позволяет защищать двигатель в режимах
асинхронного хода и избежать опасных перегревов обмоток статора при выпадении из син-
хронизма.
Устройство выполняет защиту двигателя в пусковых режимах с учетом допустимого заво-
дом - изготовителем количества пусков из холодного и “ горячего” состояния. При превыше-
нии определенного количества пусков р единицу времени или перегреве двигателя до опасно-
го уровня включение двигателя блокируется на время, достаточное для “остывания”.
SPAM 150С выполнено на базе измерительного блока (блока защит) типа SPCJ 4D34, на
выход которого подключен блок выходных реле. Описание блока защит SPCJ 4D34, который
используется в терминале SPAC 802, приведено ниже.
Из серии SPA 300 отметим Реле дифференциальной защиты двухобмоточных транс-
форматоров SPAD 346 С.
SPAD 346С - это многофункциональное реле, применяемое для защиты трансформаторов,
генераторов, блоков генератор-трансформатор. Выполняемые функции: дифференциальная
защита с торможением, защита от межобмоточных и межвитковых замыканий, защита от за-
мыканий на землю, запись формы входных сигналов для последующего анализа' (рис.П5).
5
Кроме реле серии SPACOM выпускаются фидерные терминалы серии SPAC 800, вы-
полняющие функции зашиты и управления. Функции защиты определяются модулями защи-
ты, которые разрабатываются и изготовляются фирмой ABB Transmit OY (табл Л-2). -
Измерительный модуль производит измерения тока и (или) напряжения в каждой фазе,
вычисляет действующие значения измеренных величин, сравнивает их с уставками, хранящи-
мися в памяти и по результатам сравнения формирует логические сигналы 0 или 1, которые
поступают на входы блока управления.
Функции управления реализуются модулями (блоками) управления L2210, которые разра-
батываются и изготовляются предприятием “АББ Реле-ЧебоксарьГ. Блоки управления L2210
реализуют прием входных логических сигналов от измерительного модуля, устройств защит и
автоматики (например, дуговой и газовой защиты и т.д.), обработку их по заданному алгорит-
му и формирование сигналов на выходные реле отключения и сигнализации.
Выпуск фирмой АББ Реле-Чёбоксары устройств серии SPAC 800 имеет устойчивую тен-
денцию роста: за 1996 г. выпущено 160 пгт., за 1997 г,- 421 шт., заД998 г. - 520 пгт, за 1999 г. -
408 шт, за2000 г. - 1070 шт.
, Оснащены и введены в работу несколько подстанций с микропроцессорными устройства-
ми РЗА в различных регионах России и ближнего зарубежья.
Приведем краткое описание одного из проектов, реализованного в АО Мосэнерго на п/ст.
"Зубовская" 110/10 кВ.
Подстанция находится в центре Москвы (в дальнейшем будет необслуживаемая), полно-
стью оснащена микропроцессорными устройствами РЗА для присоединений ПО кВ и 10 кВ и
АСУ электрической части для управления с местного н удаленного диспетчерского пункта.
Цифровыми устройствами РЗА оснащены защиты линий 110 кВ, шин, трансформаторов
110/10 кВ, оборудованы 4 секции 10 кВ ячейками К-104М с устройствами серии SPAC 800 (52
шт.) и SPACOM (14 шт.). Установлено четыре шкафа защиты двух линий ПО кВ - (основная
защита REL551 - аналог ДЗЛ, резервная - дистанционная защита REL511), трансформаторов
110/1 ОкВ (RET316), защиты шин и УРОВ (REB103, REB 010), а также защита реакторов 10 кВ
(SPAD346) и присоединений 10 кВ. Устройства соединены оптическими линиями связи с пе-
редачей информации дежурному персоналу на местный шит и удаленный диспетчерский
центр. Управление присоединениями 110 кВ и 10 кВ производится с различных диспетчер-
ских пунктов. При вводе подстанции в работу проведен ряд специальных испытаний (по поме-
хоустойчивости, влиянию электромагнитных полей и др.). Защиты введены с действием иа от-
ключение в декабре 1997 г.
В табл.1-1 приведены типоисполнения терминалов серии SPAC 800, в табл.1-2 - выпол-
няемые функции и технические д анные модулей защит этой серии.
В табл. 1-1 и 1-2 используются следующие обозначения:
1>, I», 1»> - защита от междуфазных замыканий третьей, второй и первой ступени соот-
ветственно;
1о>, 1о» - защита от замыканий на землю второй и первой ступени соответственно;
Д1 - защита от несимметричного режима работы;
М/Д - местное или дистанционное управление;
АД - асинхронный двигатель;
СД - синхронный двигатель.
Устройства серии SPAC 800 имеют общие принципы построения и выполнены на единой
конструктивной базе. Поэтому в данном пособии подробно рассматривается терминал SPAC
801-01, имеющий наибольшие объемы поставок, а в терминалах SPAC 802 и SPAC 804 рас-
сматриваются только отличительные особенности.
Примечание. Данное пособие следует рассматривать ие как замену технических описаний
и инструкций по эксплуатации соответствующих устройств, а как дополнение к ним.
6
Таблица 1-1
Типоясполнения терминалов серии SPAC 800
Типоисполне- ния терминалов Измерительные блоки и функции защит Функции блока управления L2210
SPCS4D11- SPC14D44 Т001 SPCJ4D28 SPC14D34 SPCO3D53 SPCU 1С6 SPCU3C15 SPCR8C27 М/Д управ- ление УРОВ МТЗ с уско- рением АПВ я S 3 I I АВР Дуговая защита
Терминал кабельной, воздушной линий SPAC 801-01 X X X X X 2 крат X
Терминал линии к КТП.ТСН SPAC 301-011(012) X X X X X X
Терминал кабельной, воздушной линий SPAC 801-13 X X X X X X X
Терминал секционно- го выключателя SPAC 801-02 X « X X X X X X
Терминал секционно- го выключателя SPAC 801-021 X ♦_ X X X X X X X
Терминал вводного выключателя SPAC 801-03 X X X X X X X
Терминал вводного выключателя SPAC 801-031 X X X X X X X X
Терминал вводного выключателя SPAC 801-032 X • X X X X X X
Терминал вводного выключателя SPAC 801-033 X ♦ X X X X X X X
Терминал АД (до 5 МВТ) SPAC 802-01 X X X X X
Терминал АД (до 5 МВТ) SPAC 802-02 X X X X X X
Терминал АД (до 5 МВТ) SPAC 802-03 X X X X X X
Терминал СД, АД (> 5 МВТ) SPAC 803-01 X X X X X X
Терминал СД (до 5- МВТ) SPAC 803-02. X X X X X
Терминал трансфор- матора напряжения SPAC 804 X X 2 мо- дуля X
Терминал кабельной, воздушной линии SPAC 805 X X X X X 2 крат X
Терминал зашиты ввода направленной МТЗ SPAC 806 X X X X X
Примечание. * - без защиты от замыкания на землю.
7
Таблица!-2
Функции и технические данные модулей защит
SPCJ 4D28 Трехступенчатая ненаправленная МТЗ. I> = (0,5...5,0)IN; I» = (0,5...40)!n, t» = (0,04...300)c; I »> = (0,5.. .40)In, t »> = (0,04.. ,30)c. Двухступенчатая ненаправленная МТЗ от однофазных замыканий на землю. 10 > = (0,1.. -0,8)In; Io » = (0,1... 10)IN; t о» = (0,05.. .300)c. Защита от несимметричной работы нагрузки.-&1=(10- 100)%*1ф, t = (1...300)< Третья ступень МТЗ и вторая ступень защиты 033 имеют 6 обратнозависимых и не- зависимую характеристику.
SPCJ 4D34 Модуль защиты асинхронных двигателей 6-10 кВ. Защита от тепловой перегрузки 1е = (0,5... 1,5)1ы Защита пускового режима Is= (1... 10)!м, ts= (0,3...80)с. Защита от междуфазных КЗ I» = (0,5.. .20)1ц, t» = (0,04.. ,30)с. Защита от замыкания на землю Io> = (0,01...1)In, to> = (0,05...300)c. Защита от несимметричных режимов работы AI - (0,1. ..0,4)1фазн; tA = (20... 120)с. Защита от понижения тока нагрузки I < = (0,3.. .0,8)Ie, t = (2. ..60)с. Защита от повторных пусков t = (5...500)с. Защита от обратного чередования фаз.
SPCD 3D53 Двухступенчатая дифференциальная защита (ступень ЗД1> сторможением). ЗД1> — (0,05...0,5)In, 3AI» = (5...30)In. Подстройка коэффициента трансформации (0,4... 1,5)1ц. Блокирование по второй и пятой гармоникам. Встроенный осциллограф.
SPCU 1C6 Две ступени защиты максимального напряжения нулевой последовательности. Uo> = (0,02...1)Un, Uo » = (0,1...0,8)Un;tc₽= (0,05...100)с.
SPCU 3C15 Две ступени защиты минимального напряжения: - ступень однофазного снижения напряжения U< = (0,4... 1,2)UN;'t = (0,1...10,0)с; - ступень трехфазного снижения напряжения 3U« = (0,1...1,2) Un; t = (0,1 ...10,0)с.
SPCR 8C27 Регистратор аномальных режимов - регистрирует междуфазные напряжения, фазные токи, ток 1о и напряжение Uo, а также 8 дискретных сигналов; Трегистр;=12 с.
SPCJ 4D44 Двухступенчатая ненаправленная МТЗ. I > = (0,5...5,0)14, t = (0,05...300)c; I» = (0,5...40)IN, t = (0,05...300)c. Двухступенчатая направленная защита от замыканий на землю. Uo> = (2...8O)%UN; Ioi> = (1...25)%!n, toi = (0,05,..300)c; I02> = (1...25)%IN. Вторая ступень МТЗ наряду с независимой имеет 4 типа обратнозависимых ха- рактеристик, соответствующих МЭК, а также два типа специальных характеристик.
T001 Сигнализация однофазных замыканий на землю.
2. Устройство защиты и автоматики линий 6-10 кВ SPAC 801-01
2.1. Назначение
Комплектные устройства защиты, управления и автоматики распределительных сетей се-
рии SPAC 801 (терминалы) выполнены на микропроцессорной элементной базе и предназна-
чены для защиты н автоматики линии напряжением 6-10 кВ. Терминалы выполняют функ-
цию местного или дистанционного управления, защиты, измерения, сигнализации, а также не-
обходимые блокировки. Возможно применение устройства для защиты, управления и автома-
тики лниии напряжением 35 кВ. В последнее время SPAC 801 используется иногда и в качест-
ве резервной МТЗ на линиях 110 кВ.
8
Терминалы являются интерфейсными устройствами нижнего уровня для построения сис-
темы управления энергетическими объектами (АСУ ТП). Устройства SPAC 800 могут быть
включены в систему верхнего уровня АСУ ТП благодаря наличию соответствующего про-
граммного обеспечения и порта последовательной передачи данных. Это дает возможность
передавать замеренные величины, параметры аварийных режимов, значения уставок, инфор-
мацию о состоянии оборудования на местные или удаленные диспетчерские пункты, а также
производить дистанционное управление объектом. Отметим, что терминал SPAC 801 калибро-
ван как измерительный прибор с классом точности 2,5 по току.
Устройство SPAC 801 обеспечивает:
- обмен информацией с верхним уровнем АСУ ТП;
- местное или дистанционное управление выключателем;
- регистрацию аварийных параметров;
- гибкую программируемую логику;
- блокирование от многократных включений выключателя;
- двукратное автоматическое повторное включение выключателя (АПВ);
- подсчет количества попыток АПВ.
- формирование сигнала УРОВ при отказе выключателя;
- ускорение дейсгвцр второй ступени МТЗ;
- предупредительную и аварийную сигнализацию действия защит и автоматики;
- постоянный самоконтроль аппаратной и программной части устройства;
- прием входных дискретных сигналов от шестнадцати внешних устройств;
- управление шестнадцатью выходными реле;
2.2. Номенклатура и основные параметры устройств серии SPAC 801
Терминал SPAC 801 представляет собой устройство, состоящее из функциональных бло-
ков, конструктивно объединенных в кассете и выполняющих все необходимые функции защи-
ты, управления и автоматики присоединения.
В состав устройства входят следующие блоки:
- входных трансформаторов;
- защит (измерительный блок);
- управления;
- дискретных входных сигналов (блок входов) - 2*8 входов;
- выходных реле (блок выходов) - 2*8 выходов;
-питания.
С помощью перечисленных блоков можно выполнить устройства защиты, управления и
автоматики различных энергетических объектов напряжением 6-10 кВ: кабельной или воз-
душной линии, двигателей и трансформаторов собственных нужд, не требующих дифферен-
циальной защиты, линии к реактору, трансформатора частичного заземления нейтрали и т. д.
Сигнализация срабатывания защит и устройств автоматики обеспечивается контактными
выходами и индикацией на светодиодных индикаторах и четырехразрядных дисплеях в изме-
рительном блоке и блоке управления.
Устройство обеспечивает измерение входных величин с индикацией на однострочный че-
тырехразрядный дисплей.
. 2.3. Основные технические данные
Номинальный переменный ток In, А:
защиты от междуфазных замыканий 1 и 5
защиты от замыканий на землю 0,2 и 1
Номинальное напряжение постоянного или
выпрямленного переменного оперативного тока, В 220 или 110
Номинальная частота, Гц 50 или 60
Диапазон рабочих напряжений постоянного или
выпрямленного переменного оперативного тока, В 88 - 242
Диапазон рабочих температур -25.. .+55°С
9
Средний срок службы
Средняя наработка на отказ
Масса
Гарантийный срок
Характеристики ступеней защит приведены в табл. 2-1.
не менее 25 лет
не менее 50 тыс. час.
не более 8,5 кг
3 года
Характеристики ступеней защит
Таблица 2-1
Параметр Ступень 1> Ступень I» Ступень 1»>
Уставка по току срабатывания Время запуска Уставка по tcpa6 при независимой характеристике Обратнозависимые характеристики Коэффициент времени к Время возврата -Коэффициент возврата (0,5...5.0) * In <70 мс 0,05-300 с 6 видов 0,05-1,00 40—1000 мс 0,96 (0,5-40,0) * In 40 мс 0,04-300 с 40 мс 0,96 (0,5—40,0) * In 40 мс 0,04-30 с 40 мс 0,96
Параметр Ступень 1о> Ступень 1в» Ступень Д1
Уставка по току срабатывания Время запуска Уставка по tcpa6 при независимой характеристике Обратнозависимые характеристики Коэффициент времени к Время возврата Коэффициент возврата (0,1-0,8) * In 70 мс 0,05-300 с 6 видов 0,05-1,00 40...1000 мс 0,96 (0,1-10,0)* In 50 мс 0,05-300 с 40 мс 0,96 (10-100)% * 1ф 150 мс 1...300 с 80 мс 0,9
Параметр “Время запуска” означает максимальное время, в течении которого по сделан-
ным выборкам распознается кз., т.к. начиная с времени начала к.з. должно быть сделано дос-
таточное количество выборок АЦП для его распознавания.
2.4. Структурная схема SPAC 801 '
Терминал SPAC 801 содержит блок входных трансформаторов, блок защит SPCJ 4D28 с
аналого-цифровым преобразователем (АЦП) на восемь аналоговых входов и устройствами
управления и индикации, блок управления L2210 с устройствами управления и индикации,
блоки дискретных входов и выходов и блок питания (рис.2-1).
Устройство обеспечивает связь с верхним уровнем АСУ ТП благодаря наличию порта по-
следовательной передачи данных, линии связи н соответствующего программного обеспече-
ния. Этот порт позволяет осуществлять дистанционное управление выключателем, изменять
уставки и конфигурацию, передавать измеряемые и регистрируемые данные и информацию о
состоянии объектов на местные иля удаленные диспетчерские пункты.
Кроме того, через этот порт к терминалу может быть подключен переносной компьютер
(ноутбук), с которого можно с помощью специальной программы выставить уставки и поло-
жение ключей, просмотреть состояние входов и выходов и т.д.
В общем случае терминал SPAC 800 может содержать до 3-х измерительных блоков (на-
пример, в SPAC 804), принимать до 16 дискретных сигналов и формировать до 16 контактных
выходных сигналов. Электрическая связь блока, устанавливаемого в кассету, осуществляется с
помощью разъема. Межблочный монтаж внутри кассеты выполнен с помощью объединитель-
ной печатной платы и экранированных жгутов.
Q ТА
Рис. 2-1. Структурная схема SPAC 801
11
2.4.1. Блок входных трансформаторов
Переменный ток от измерительных трансформаторов тока подается через клеммную ко-
лодку на блок входных трансформаторов.
Блок входных трансформаторов выполняет функцию гальванической развязки н преобра-
зование входных токов 5А (1 А) фаз 1д, 1в, 1с, и токов 1А (ОДА) нулевой последовательности 1о
в уровни напряжения, которые могут быть поданы на входы АЦП. В качестве преобразовате-
лей используются промежуточные трансформаторы тока (рис.2-2). Для снижения межвитко-
вой емкости, по которой импульсные помехи могут попасть внутрь устройства, между пер-
вичной и вторичной обмотками помешают экранирующую обмотку. Для защиты от возмож-
ных перенапряжений применяется варистор Rv на 250 В. Для подавления высокочастотных
помех и правильной работы АЦП используется простейший RC-фильтр нижних частот (ФНЧ).
Отметим, что на всех входах la, lb и 1с установлены цифровые полосовые фильтры, которые
выделяют основную гармонику входного тока.
i вх TAL
Рис. 2-2. Входные преобразователи тока
2.4.2. Блок защит SPCJ 4D28
С выхода преобразователей тока сигнал с помощью гибкого экранированного жгута по-
ступает на 8- разрядный АЦП блока защит, который выполняет преобразование мгновенных
значений входных сигналов в пропорциональный цифровой код. АЦП делает по 12 выборок за
период для каждого из токов фаз и тока 1о- В последующем по определенному алгоритму по
этим выборкам рассчитываются действующие значения токов. На входе АЦП применяется
аналоговый коммутатор MX, поочередно подающий контролируемые сигналы на вход АЦП.
Для контроля исправности АЦП с одного из входов коммутатора периодически считывается
эталонное напряжение Цэт, значение которого сравнивается с его цифровым эквивалентом,
хранимым в памяти блока защит.
С выхода АЦП цифровые значения входных сигналов поступают в в однокристальный
микроконтроллер Intel 80С535 (обозначенный МП), где они обрабатываются по определенно-
му алгоритму. Программа, по которой работает МП, хранится в постоянном запоминающем
устройстве (ПЗУ). Для хранения переменных величин (в том числе выборок входных токов) и
результатов вычислений применяется оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). В про-
цессе работы с ОЗУ информацию из него можно как считывать, так и записывать.
В цифровых устройствах РЗА имеется ряд параметров, которые пользователю приходится
изменять в процессе эксплуатации и в то же время которые должны сохраняться при переры-
вах в питании. Это уставки срабатывания и положения программируемых переключателей,
задающих режимы работы SPAC. Для этой цели используется память С электрическим про-
граммированием ППЗУ (EEPROM или флэш-память), которая допускает многократное пере-
программирование. При этом заводские уставки постоянно хранятся в ПЗУ, а уставки пользо-
вателя, с которыми работает устройство, хранятся во флэш-памяти.
Для оперативного отображения информации в терминалах SPAC используются светодиод-
ные индикаторы и однострочный дисплей, содержащий четыре восьмисегментных индика-
тора. На дисплее токи представляются в относительных величинах по отношению к In, а пара-
метры выдержки времени - в абсолютных (сек). При подключении к SPAC по последо-
вательному каналу персонального компьютера всю информацию можно представить на дис-
плее в значительно более удобной форме. Это выполняется с помощью специальной програм-
мы SMS-010.
К элементам управления в SPAC 801 относятся две кнопки на передней панели: “Re-
set/Step” (Сброс/Шаг, в дальнейшем С/Ш) и “Program" (Програм, в дальнейшем ПР). Все one-
12
рации по просмотру и выставлению уставок и положеиийкпереключателей выполняются этими
кнопками, причем, для разделения функций используется различное по времени нажатие на
кнопки (например, нажать кнопку на время 0,5 сек, 1 сек или 5 сек). Этим достигается мини-
мальное количество элементов управления. Блок SPCJ 4D28 имеет встроенную систему само-
контроля, которая периодически проверяет аппаратную и программную части блока. При об-
наружении устойчивой неисправности загорается светодиод на передней панели и срабатывает
выходное реле “Неисправность”, Код неисправности загорается на дисплее и передается по
последовательному каналу в АСУ.
На вход блока защит от блока входов поступает дискретный сигнал BS1, который исполь-
зуется для блокировки ступеней защит, перехода на вторую труппу уставок и др.
В блоке защит SPCJ 4D28 программным путем реализуются алгоритмы таковых защит от
междуфазных замыканий и замыканий на землю. Выходные сигналы блока в виде сигналов
пуска SS1..SS3 и срабатывания TS1..TS3 поступают на вход блока управления L2210.
2.4.3. Блок управления L2210
Блок управления L2210 также выполнен на микропроцессорной основе с использованием
однокристального микроконтроллера фирмы Intel и содержит ОЗУ (2К), ПЗУ (32К) и ППЗУ
(флэш-память, 8К). Управление и индикация в блоке производится так же, как и в блоке за-
щит. В этом блоке с использованием сигналов от блока защит и блока дискретных входов реа-
лизуются алгоритмы защит, приведенных в табл.1-1 (УРОВ, МТЗ и т.д.). Блок L2210 имеет
свою систему самоконтроля с действием на сигнал. Блок управления формирует сигналы сра-
батывания выходных реле отключения и сигнализации, а также светодиодную сигнализацию.
2.4.4. Блок входных дискретных сигналов
Устройство SPAC 801 содержит два блока входных сигналов по восемь в каждом, которые
выполняют прием и преобразование до необходимого уровня дискретных сигналов SA1-SA16
от внешних устройств. Входные цепи отделены От внутренних цепей устройства оптоэлек-
тронными преобразователями, обеспечивающими необходимый уровень изоляции. Сигналы с
выхода блока поступают на входы блока управления L221O и блока защит SPCJ 4D28. Более
подробно блок описан далее в разделе 2.5.4.
2.4.5. Блок выходных реле
Блок выходных реле обеспечивает прием сигналов от блока управления L2210 и срабаты-
вание реле управления и сигнализации. Блок управления производит постоянный контроль со-
стояния выходных реле, обеспечивая высокую готовность к действию. Предусмотрены меры,
исключающие самопроизвольное срабатывание реле.
Устройство SPAC 801 содержит два блока выходных реле по восемь реле в каждом. Блок
выходов типа Р1432 имеет три мощных реле (максимальный ток отключения которых не более
1 А при постоянном напряжении 220 В), позволяющих воздействовать на электромагниты вы-
ключателя. В состав этого блока входят еще четыре менее мощных реле для действия на цепи
сигнализации и автоматики, а также двухпозиционное реле фиксации команд. Назначение вы-
ходов для каждого типоисполнения строго фиксировано, но введена функция размножения
контактов двух любых реле (см. далее).
Блок Р1442 содержит восемь реле, предназначенных для воздействия на цепи сигнализа-
ции и автоматики с различными типами контактов. Коммутационная способность реле для це-
пей постоянного тока напряжением 220 В составляет 0,15 А. Реле обеспечивают необходимый
уровень изоляции .по цепям оперативного питания (2 кВ, 1 мин).
2.4.6. Блок питания
Блок питания обеспечивает необходимые уровни напряжения для функционирования раз-
личных блоков устройства. Он имеет индикатор зеленогб свечения ипит (Uaux), выходящий
на лицевую плиту, который сигнализирует о нормальной работе блока. Блок предназначен для
работы от постоянного или выпрямленного переменного оперативного тока напряжением ПО
или 220 В с пульсациями не выше б%. Гарантируется нормальная работа устройства в диапа-
зоне от 88 до 242 В. Блок выполнен по импульсной схеме.
13
Блок обеспечивает стабилизированные уровни напряжения ±12 В, +24 В и нестабилизиро-
ванное напряжение +8 В, которое подается в блок защит и блок управления для питания ста-
билизаторов +5 В Напряжение ±12 В используется для питания АЦП блока защит. Источник
напряжения +24 В используется для питания обмоток выходных реле.
Зашита блока питания от повреждений внутри блока осуществляется предохранителем на
номинальный ток 1 А, включенным в первичную цепь 220 В.
При перерывах в питании не более 100 мс работа устройства ие нарушается, в противном
случае при восстановлении питания происходит перезагрузка микропроцессора, выполняется
тест и работа защиты продолжается. После восстановления питания все аварийные параметры,
хранящиеся в ОЗУ, ие сохраняются, но сохраняются значения уставок, переключателей и ре-
гистрация в регистре 5 блока управления L2210.
Оперативное напряжение подается через отдельный разъем, расположенный на задней
стенке.
2.4.7. Система связи с верхним уровнем АСУ ТП
Устройство обеспечивает связь с верхним уровнем АСУ ТП благодаря наличию порта по-
следовательной передачи данных, линии связи и соответствующего программного обеспече-
ния. Этот порт позволяет осуществлять дистанционное управление выключателем, изменять
уставки и конфигурацию, передавать измеряемые и регистрируемые данные и информацию о
состоянии объектов на местные или удаленные диспетчерские пункты.
Со стороны персональной ЭВМ, с которой связан SPAC, применяется стандарт последова-
тельного канала RS-232C, имеющий уровни сигналов: ”0” = +3...+12В, ”1” = -3...-12В. Со сто-
роны' SPAC применяется стандарт RS-485, имеющий уровни сигналов: ”0” = СВ, ” 1” = +5В.
Связь между SPAC и АСУ ТП производится при помощи оптоэлектрического преобразо-
вателя и оптоволоконной (или коаксиальной) линии связи. Тип преобразователя зависит от
применяемого оптоволоконного кабеля связи (стекло или пластик) и организации питания
преобразователей. При питании его от постороннего источника питания применяется преобра-
зователь типа SPA-ZC17, при питании преобразователя от устройства SPAC применяется пре-
образователь типа SPA-ZC21, преобразующие электрический сигнал в световой и ваоборот.
Преобразователь типа SPA-ZC21 устанавливается непосредственно на разъем на задней стенке
устройства SPAC. Преобразователь типа SPA-ZC17 соединяется с устройством SPAC с помо-
щью соединительного кабеля длиной до двух метров и устанавливается вне устройства SPAC.
2.5. Описание работы блоков SPAC 801
В данном разделе дается подробное описание работы блоков терминала SPAC 801.
2.5.1. Измерительный блок SPCJ 4D28
Измерительный блок (блок защит) SPCJ 4D28 (рис.2-1 и 2-3) выполняет функции филь-
трации и аналого-цифрового преобразования входных токов, реализует алгоритмы трех-
ступенчатой токовой защиты от междуфазных замыканий и двухступенчатой токовой защиты
от замыканий на землю, защиты от несимметричных режимов работы, а также выполняет по-
стоянный самоконтроль исправности функционирования. При неисправности выдается сигнал
и блокируется действие на выходные реле.
Защита от междуфазных замыканий
Защита от междуфазных замыканий может работать в одно-, двух и трехфазных исполне-
ниях. Защита состоит из трех ступеней: первой (!>»), второй (I») н третьей (1>) (рис.2-4).
Ступени запускаются, когда ток одной или нескольких фаз превысит величину уставки
соответствующей ступени. При запуске ступеней начинается отсчет выдержки времени и по-
является соответствующий код иа дисплее (см. далее). По истечении времени, определяемого
уставкой по времени срабатывания, происходит срабатывание защиты.
14
Указанные ниже переключатели не
используются, поэтому рекомендуется
установить их в О:
SGF1/4=0
SGF4/8=0
SGF6,7,8=0
SGF3/2...3
Выбор времени
возврата
tL1
Il2 --- f-
1ьз —-L-k_
SGB1/1
SGB2/1
SGB3/T"
SGB1/2
_SGB2/2
SGB3/2
IO
SGB1/3
SGB2/3
SGB3/3
SGB1/6
Запрет
инверсных
хар-к
SGF3/4
Выбор времени
возврата
SGB1/4
SGB2/4
SGB3/4
SGF1/6...8
SGF3/8
Выбор хар -ки
срабатывания
to»
t BS1
(Х19:7)
Рис. 2-3. Функциональная схеуз
15
Загорание индикатора СРАБ. при
активизации сигналов
Выбор фиксации
индикации дисплея
Дисплей
ши
/ 'к
Uj r~ U) U) I— и) t-
SGF2/1
SGF2/2
SGF2/3
SGF2/4
SGF2/5
SGB1.. .3/5 Уставки главные/вспомогательные
SGB2...3/6 Сброс индикаторов срабатывания
qc'ro ч/7 Сброс индикаторов срабатывания
' и выходных реле
SGB2...3/8
Сброс индикаторов срабатывания,
выходных реле и регистров
блока защит SPCJ 4D28
16
Благодаря установке программных переключателей SGR сигналы пуска н срабатывания
ступеней могут выдаваться иа требуемые выходы блока защит с последующим их использова-
нием в блоке управления L2210. Действие второй и третьей ступеней защиты может быть бло-
кировано сигналом BS1.
Третья ступень имеет независимую и обратнозависимые характеристики срабатывания:
четыре типа обратнозависимых характеристик, соответствующих стандарту МЭК 255-5 и две
характеристики специального типа. Вид характеристики срабатывания устанавливается пере-
ключателями SGF1/1-3 и приведен на рис. 2-12.
а) обратнозависимая характеристика б) независимая характеристика
третьей ступени 1> третьей ступени 1>
Рис. 2-4. Вид характеристик трехступенчатых токовых защит
а) обратнозависимая характеристика
второй ступени 1о>
б) независимая характеристика
второй ступени
Рис. 2-5. Вид характеристик двухступенчатых защит от замыканий на землю
Для второй ступени может устанавливаться автоматическое удваивание уставки по току
срабатывания при включении защищаемого объекта. Благодаря этому возможна отстройка от
бросков тока при включении. Удваивание уставки происходит, если фазный ток возрастает с
0,12*1ср> до значения, превышающего 1,5*1ср> быстрее, чем за 60 мс. Возврат на обычную
уставку проходит, когда ток снижается до 1,25*1ср>.
При срабатывании защиты может устанавливаться защелка, благодаря которой сигнал иа
отключение не сбрасывается при возврате защиты. Сброс осуществляется одновременным на-
жатием кнопок С/Ш+ПР.
С помощью программных переключателей первая и вторая ступени могут быть выведены
из работы. При этом на дисплее вместо данных уставок высвечиваются символы “—”.
17
Действие третьей ступени на отключение при обратнозависимых характеристиках сраба-
тывания может быть заблокировано ключами SGF3/6 и SGF3/7 при запуске второй и первой
ступеней (более быстрых), в этом случае время срабатывания определяется уставками этих
ступеней. Ступени защит отстроены от апериодической составляющей в токе повреждения.
Защита от замыканий иа землю
Зашита от замыканий на землю в качестве входной величины использует ток нулевой по-
следовательности. Защита состоит из двух ступеней: первой 0о») и второй (1о>) (рис.2.5).
Ступени запускаются, когда ток нулевой последовательности превышает величину устав- .
ки соответствующей ступени. При запуске начинается отсчет выдержки времени и появляется
соответствующий код на дисплее. По истечении времени, определяемого уставкой по времени
срабатывания, происходит срабатывание защиты. Благодаря установке программных пере-
ключателей SGR сигналы пуска и срабатывания ступеней могут выдаваться натребуемые вы-
ходы блока защит с последующим их использованием в блоке управления L2210. Действие
первый и второй ступеней защиты может быть блокировано сигналом BS1.
Вторая ступень имеет независимую и обратнозависимые характеристики срабатывания:
четыре типа обратнозависимых характеристик, соответствующих стандарту МЭК 255- 5 и две
характеристики специального типа. Вид характеристики срабатывания устанавливается пере-
ключателями SGF1/6-8.
С помощью программных переключателей первая ступень может быть выведена из рабо-
ты. При этом на дисплее вместо уставок этой ступени показываются символы “•—”.
Действие второй ступени может быть заблокировано ключом SGF3/8 при запуске первой
ступени.
Защита от несимметричных режимов работы
Блок SPCJ 4D28 обеспечивает защиту от несимметричных режимов работы (в т.ч. обрыва
фаз) путем сравнения максимального и минимального фазных токов и определения разницы
между ними по формуле: Д1= (Imax- Imin)/Imax*100%. Защита от обрыва фаз не работает при
значениях Д1, меньших 10%.
Защита запускается, если разница между токами превышает значение уставки Д1. Через
время, определяемое уставкой по времени срабатывания tA происходит срабатывание защиты.
Действие защиты может быть блокировано сигналом BS1.
С помощью программного переключателя SGF3/1 защита может быть выведена из работы.
При этом на дисплее вместо уставок этой ступени показываются символы “—”.
Отметим, что защита от несимметричных режимов будет работать и при перегрузках (в
том числе и при несимметричных к.з.), так как происходит существенное изменение соотно-
шения фазных токов. Возможная отстройка от этого режима - путем задания уставки защиты
по времени большей максимального времени работы ступеней питающего элемента.
Выходные сигналы
Переключатели SGR1...11 используются для определения выходных сигналов, активи-
рующихся при запуске и срабатывании ступеней защит (рис.2-9).
Для выходных сигналов TS1...TS4 переключателями SGF4/1...4 может устанавливаться
защелка, благодаря которой сигнал не сбрасывается при возврате защиты. На практике значе-
ния этих сигналов рекомендуется установить в 0. Индикатор срабатывания TRIP может заго-
раться при активации любого из выходных сигналов SS или TS и остается активным после их
возврата. Работа индикатора срабатывания определяется переключателями SGF5.
Основные и вспомогательные уставки
В блоке SPCJ 4D28 можно устанавливать основные или вспомогательные уставки, кото-
рые могут использоваться, например, при изменении графика нагрузки. Переключение с одних
уставок на другие осуществляется следующим образом:
1) Через последовательную линию связи;
2) Используя сигналы управления BS1, BS2 или RRES (BS3) (рис.2-8);
18
3) При помощи кнопок лицевой панели модуля и подрегистра 4 регистра А (рис.2-11). Ко-
гда значение ключа равно 0, действуют главные уставки, 1- вспомогательные. Положение
ключей SGB1/5, SGB2/5 и SGB3/5 должно быть одинаковым для обеих групп уставок.
При работе с основными уставками они индицируются иа передней панели блока SPCJ
4D28 немигающими светодиодами, а при работе с вспомогательными уставками - мигающими
светодиодами на передней панели блока
Примечание. Если используются только основные уставки, то рекомендуется установить
такие же вспомогательные уставки, тогда случайное переключение групп уставок не приведет
к сбою в работе защиты.
Сброс
Светодиодные индикаторы срабатывания, коды операций на дисплее, защелки выходных
реле и регистры можно сбросить тремя способами: при помощи кнопок на лицевой панели,
посредством внешних сигналов управления BS или командой по последовательной линии свя-
зи (табл.2-2).
Индикаторы операций
При срабатывании защит загорается светодиодный индикатор срабатывания СРАБ в соот-
ветствии с положением переключателей группы SGF5.
Запуск или срабатывание ступеней защит вызывает появление На дисплее соответствую-
щего цифрового кода. После срабатывания код на дисплее, индикатор срабатывания TRIP и
светодиодные индикаторы фаз продолжают светиться, что позволяет идентифицировать сра-
ботавший канал и поврежденную фазу. Индикаторы запуска гаснут при возврате защит, одна-
ко переключателями SGF2/1...5 можно запрограммировать их фиксацию и последующий руч-
ной сброс.
Индикатор срабатывания TRIP, код на дисплее и индикаторы фаз могут быть сброшены'
при помощи кнопок лицевой панели блока (табл.2-2), сигналом управления BS1 или командой
по последовательной линии связи.
При срабатывании защиты желтые светодиодные индикаторы на лицевой панели индика-
ции показывают, по каким фазам произошло срабатывание (рис.2-7). Обозначения кодов опе-
раций (1-11) и соответствующих им событий приведены на лицевой панели информации блока
(рис.2-6 и табл.2-3). Если, например, на дисплее отображается код 2 и светятся индикаторы
ПЛ (1а) и IL2 (1В), это значит, что возрастание тока в фазах А и В вызвало срабатывание треть-
ей ступени защиты от междуфазных замыканий. Индикация фаз сбрасывается кнопкой С/Ш.
При обнаружении системой самоконтроля постоянной неисправности загорается красный
аварийный индикатор самоконтроля IRF (неиспр) и передается сигнал на возврат выходного
реле системы самоконтроля. Одновременно иа дисплее появляется код, показывающий вид
Способы сброса индикаторов, защелок выходных реле и регистров
Таблица 2-2
Способ сброса Индикаторы операций Защелки реле Регистры
Кнопкой С/Ш X
Кнопкой ПР X X
С/Ш + ПР X X X
Внешним сигна-
лом управления
BS1, когда
SGB1/7 = 1 X X
SGB1/8 = 1 X X X
19
неисправности. Этот код, состоящий из красной цифры 1 и номера кода зеленого цвета
(табл.2-14), должен быть передан представителям предприятия - изготовителя.
In = I1A||5a)(T)
In =lo.3AIfialHol fn = 050Hz □ 60Hz
SPAC 801
80...242V
*^пит
РЕГИСТРЫ
SPCJ *D8«
ИНД. ДЕЙСТВИЯ
2
3
4
5
б
7
8
9
И
1а/1п
1в/1т>
1о/1п
ta»Ki
Io/Гн
z\i>ra
ТмлхГзкмин]
1
2
3
4
5
б
7
8
9
О
11
1> ПУСК.
I> ОТКА
1»ПУСК
I» ОТКА
1»>ПУСК
1>»ОТКА
1о> ПУСК
1о>ОТКЛ
1о>>ПУСК
1о>>ОТКА
А1> ОТКА
-ф- .. fy. 31У>
4 f ~T ? ?
® Ia IB Io ХвНЕИСПЕ
@ © © © •
SPCJ 4D28
Рис. 2-6. Панель информации
блока SPCJ 4D28
Рис. 2-7. Панель индикации
блока SPCJ 4D28
Коды операций при пуске и срабатывании защит
Таблица 2-3
Код операции Обозначение Событие
1 1> ПУСК Запуск ступени 1>
2 i> отел Срабатывание ступени 1>
3 I» ПУСК Запуск ступени I»
4 I» откл Срабатывание ступени I»
5 1»>ПУСК Запуск ступени I »>
6 1»> отел Срабатывание ступени 1»>
7 ,io> пуск Запуск ступени 1о>
8 io> отел Срабатывание ступени 1о>
9 1о» ПУСК Запуск ступени 1о»
0 1о»отел Срабатывание ступени 1о»
11 д! откл Срабатывание ступени AI
Уставки
Значения уставок показываются на дисплее тремя зелеными цифрами. Определение устав-
ки, отображаемой в данный момент на дисплее, выполняется по горящему светодиодному ин-
дикатору, рядом с которым обозначена отображаемая величина. При работе с основными ус-
тавками светодиоды передней панели горят непрерывно, а при работе с вспомогательными -
20
мигают. Вторая группа уставок может использоваться, нЗпример, для обеспечения разных
графиков нагрузок.
Два светодиода имеют обозначение t>(c), к и to>(c), ко. Данные светодиоды индицируют
пункт меню с уставкой по времени для обратнозависимой характеристики срабатывания или
значение коэффициента к для независимой характеристики.
Некоторые индикаторы показывают сразу две уставки (например, уставка по току 1»/1п и
уставка по времени t»). В этом случае иа уставку, с которой в данный момент производится
работа, показывает крайний левый индикатор дисплея (там горит “1” при работе с С»),
Уставки по току высвечиваются в относительных единицах по отношению к In, а по вре-
мени - в сек.
Программные переключатели SGF
- Для установки конфигурации, определяемой конкретными случаями применения, исполь-
зуются группы программных переключателей (ключей) SGF1, SGF2 и SGF3 (табл.2-4...2-6).
Установленное положение ключей определяется контрольной суммой, которая индицируется
на дисплее в соответствующем пункте меню блока. Пример расчета контрольной суммы пока-
зан ниже.
Группы переключателей SGF4.6.7 и 8 в SPAC не используются и должны быть установле-
ны в 0. Группа переключателей SGF5 определяет выходные сигналы блока SPCJ 4D28,
вызывающие загорание индикатора срабатывания TRIP (табл.2-7).
Группа переключателей SGF1
Таблица 2-4
Переклю- чатели Функция Заводская уставка
SGF1/1, SGFI/2, SGFI/3 Выбор характеристик срабатывания- третьей ступени защиты от междуфазных замыканий 1>: SGF1/1 -2 -3 Вид характеристики ООО независимая характеристика сраб. 0.05...300с 10 0 чрезвычайно инверсная характеристика 0 10 сильно инверсная характеристика 1 1 0 инверсная характеристика 0 0 1 длительно инверсная характеристика 1 0 1 инверсная характеристика RI-типа 0 1 1 инверсная характеристика RXIDG-типа 111 не используется 000
SGF1/4 Не используется 0
SGF1/5 Установка автоматического удвоения уставки I» при включе- нии защищаемых объектов. При SGFl/5= 0 не происходит удвое- ния уставки, при SGFl/5= 1 - происходит. 0
SGF1/6, SGF1/7, • SGF1/8 Выбор характеристик срабатывания второй ступени защиты от замыканий на землю 1о>. Вид характеристики, устанавливаемый ключами SGF1/6 -7 -8 полностью повторяет установки для 1>, выполняемые ключами SGF1/1 -2 -3 соответственно. 000
Контрольная сумма заводской уставки = 0.
21
Группа переключателей SGF2
Таблица 2-5
Переклю- чатели Функция Заводская уставка
SGF2/1 Вид сброса индикации запуска каналов защиты. Когда переклю- 0
SGF2/2 чатель находится в положении 0, код, указывающий пуск ступени 0
SGF2/3 защиты, сбрасывается автоматически при возврате защиты. 0
SGF2/4 Когда переключатели установлены в положение 1, происходит 0
SGF2/5 фиксация кодов пуска с последующим ручным сбросом: SGF2/1 фиксация пуска ступени 1> SGF2/2 фиксация пуска ступени!» 1 ™ пРактике фикса- SGF2/3 фиксация пуска ступени !»> цию пУска устанавли- SGF2/4 фиксация пуска ступени !о> 1 вать ие рекомендуется SGF2/5 фиксация пуска ступени !о» 0
SGF2/6 Ввод (0) или вывод (1) второй ступени защиты I». 0
SGF2/7 Ввод (0) или вывод (1) первой ступени защиты !»>. 0
SGF2/8 Ввод (0) или вывод (1) первой ступени защиты !о». 0
Контрольная сумма заводской уставки = 0.
Группа переключателей SGF3
Таблица 2-6
Переклю- чатель Функция Заводская уставка
SGF3/1 SGF3/1=1 - вывод из работы защиты от обрыва фаз 1
SGF3/2-] 0
SGF3/3 Время возврата ступеней !> и !о> (обычно 40 мс) 0
SGF3/4 0
SGF3/5 0
Переклю- Ступень Время возврата
чатель
40 мс 100 мс 500 мс 1000мс
SGF3/2 !> 0 1 0 1
SGF3/3 !> 0 0 1 1
SGF3/4 !о> 0 1 0 1
SGF3/5 1о> 0 0 1 1
SGF3/6 При SGF3/6=1 - запрет действия обратнозависимой характеристики ступени !> при запуске ступени I», при SGF3/6=0 - нет запрета. 0
При этом работает более быстрая ступень I».
SGF3/7 При SGF3/7=1 - запрет действия обратнозависимой характеристики ступени !> при запуске ступени !»>, при SGF3/7=0 - нет запрета 0
При SGF3/8=1 - запрет действия обратнозависимой характеристики
SGF3/8 ступени !о> при запуске ступени 1о», при SGF3/8=O - нет запрета. 0
Контрольная сумма заводской уставки = 1.
Примечание. На практике запрет пуска ступени 1> от ступеней I» и 1»> обычно не де-
лают.
22
Группа переключателей SGF6
Таблица 2-7
Переклю- чатель Функция Заводская уставка
SGF5/1 Определение выходных сигналов, активация которых приводит к 0
SGF5/2 загоранию индикатора срабатывания СРАБ при установке соответ- 1.
SGF5/3 ствующих переключателей в положение 1 0 .
SGF5/4 1
SGF5/5 Переключатель Выходной сигнал 0
SGF5/6 1
SGF5/7 SGF5/1 SS1 0
SGF5/8 SGF5/2 TS1 1
SGF5/3 SS2
SGF5/4 TS2 (рекомендуется установить в 1)
SGF5/5 SS3
SGF5/6 TS3
SGF5/7 SS4
SGF5/8 TS4
Контрольная сумма заводской -уставки — 170.
Примечание. Зажигание светодиода СРАБ рекомендуется устанавливать только для ступе-
ней, действующих на отключение, а не на сигнал.
Программные переключатели SGB
Группы переключателей SGB 1,2,3 используются для определения функций внешних сиг-
налов блокировки и управления BS1, BS2 и RRES (BS3) (рис.2-8). Сигналы управления BS1,
BS2 и RRES (BS3) могут действовать на блокировку ступеней защит и сброс при замыкании
соответствующих переключателей SGB1, SGB2 и SGB3, номера которых показаны на пересе-
чении линий матрицы (табл.2-8).
Рис. 2-8. Матрица внешних сигналов блокировки и управления
Примечание. В настоящее время в большинстве SPAC используется только сигнал блоки-
ровки BS1.
23
Группы переключателей SGBl.2,3
Таблица 2-8
Переклю- чатели Функция
SGB_/1..,4 Блокировка действия ступеней защит сигналом управления BS при установке соответствующих переключателей в положение 1.
SGB_/5 Переход с основных уставок на вспомогательные и наоборот при действии сигнала управления BS. SGB_/5=0 - смена уставок не осуществляется внешним сигналом BS. SGB_/5=1 - смена уставок осуществляется внешним сигналом BS. При неактивном сигнале BS действуют основные уставки, при подан- ном - вспомогательные. Примечание. Когда используются главные и вспомогательные ус- тавки, значения переключателя SGB/5 должны быть одинаковые в обоих случаях. Иначе возможны конфликтные ситуации при смене уставок внешним управляющим сигналом или командой по последо- вательной линии связи.
SGB1/6 Блокировка защиты.от обрыва фаз при подаче сигнала BS 1.
SGB2.3/6 Сброс индикаторов операций на дисплее
SGB /7 Сброс индикаторов дисплея и защелок выходных реле
SGB /8 Сброс индикаторов дисплея, защелок реле и регистров
Контрольная сумма заводских уставок групп переключателей SGB1,2,3 - О
Программные переключатели SGR
Сигналы запуска и срабатывания ступеней защит действуют на выходы SS1-SS4 и TS1-
TS4 в соответствии с установкой переключателей трупп SGR1...11 (рис.2-9). Сигналы запуска
н срабатывания ступеней защит могут действовать на указанные выходы при замыкании пе-
реключателей, номера которых показаны на пересечении линий матрицы.
Меню блока SPCJ 4D28
Меню используется для просмотра и изменения параметров SPAC. Блок защит и блок
управления имеют отдельные меню. Работать с меню удобно с помощью структурной схемы.
Местонахождение в меню определяется по индикации светодиодов и дисплея, на котором вы-
свечивается номер пункта меню или подменю. В исходном состоянии дисплей погашен.
Общая структура меню устройств SPAC 801 приведена рис.2-10, меню блока SPCJ 4D28
приведено на рис.2-11. Меню состоит из основного (главного) меню и субменю (подменю),
вход в которое выполняется из главного меню. В исходном (нормальном) режиме дисплей по-
гашен и мы находимся в самом верхнем блоке главного меню с надписью “Нормальный ре-
жим, дисплей погашен”. Для активизации меню нужно нажать кнопку С/Ш на 1с. Движение
по меню выполняется с помощью кнопок С/Ш и ПР, которые нажимаются на заданное время.
Так, для движения по меню или подменю вперед кнопку С/Ш нужно нажать иа время 1с, а для
движения назад - на время 0,5с (табл.2-9). Если кнопку С/Ш нажать и ие отпускать, то выпол-
няется быстрое продвижение по меню. Движение по главному меню происходит вкруговую,
т.е. после просмотра последнего пункта главного меню - регистра А и нажатии С/Ш на 1с мы
возвращаемся в исходное состояние погашенного дисплея.
24
SSI TS1 SS2 TS2 SS3 к TS3 SS4 TS4
Л А Л А Л А А А
SGR1
SGR2
SGR3
SG£4
SGR5 I»>
SGR6
SGR7 I<j>
SGR8
SGR9 lo»-
SGR1C
SGR11
Рис. 2-9. Матрица выходных сигналов
(сигналы SS4 и TS4 в SPAC 800 ие используются)
При движении по главному меню крайний левый индикатор дисплея погашен или там вы-
свечивается немигающая красная цифра. Если крайний левый индикатор дисплея погашен, то
пункт меню, в котором мы находимся в данный момент, определяется по загоранию светодио-
да на передней панели блока (в схеме-меню иа рис.2-11 эти пункты отмечены значком ®). На-
пример, если горит светодиод с надписью “1в”, то мы находимся в пункте меню “Ток в фазе
В”, а если горит светодиод с надписями “1»Дп и t»[s]” и левый индикатор дисплея погашен,
то мы находимся в пункте меню “Уставка по току I»”. Если же горит светодиод с надписями
Ч»/1п и t»[s]” и на левом индикаторе дисплея горит немигающая красная цифра 1, то мы
находимся в пункте меню '“Уставка по времени t»”.
Если на крайнем левом индикаторе дисплея горит немигающее число от 1 до 11,0 или бу-
ква А и все светодиоды погашены, то мы находимся в пункте меню, индицирующем состояние
соответствующего регистра. Например, если горит цифра 3, то мы находимся в пункте меню
“Фазный ток 1с при событии п”. В регистрах от 1 до А хранится информация о работе защит
устройства SPCJ 4D28 (табл. 2-12).
25
Выполнение операций кнопками Сброс/Шаг и Програм
Таблица 2-9
Требуемое действие Кнопки Действие
Активизация главного меню Движение вперед по меню и субменю Быстрое движение вперед в меню Движение назад в меню и субменю Вход и выход в режим выставления уста- вок Увеличение величины в режиме выстав- ления уставок Переход к установке следующей цифры при выставлении уставок. Запоминание величины уставки Сброс записанных величин и защелок выходных реле Сброс защелок выходных реле С/Ш С/Ш С/Ш С/Ш ПР С/Ш ПР С/Ш + ПР . С/Ш + ПР С/Ш Нажать на 1 с Нажать на 1 с Держать нажатой Нажать на 0,5 с Нажать на 5 с Нажать на 0,5 с Нажать на 1 с Нажать одновременно Нажать од новременно Дисплей, должен быть погашен
Признаком нахождения в подменю является мигающая красная левая цифра дисплея.- На-
пример, ecsat мы вошли в подменю из пункта главного меню “Ток IL3 при событии п” и мигает
цифра 1, значит, мы находимся в пункте подменю “Ток IL3 при событии п-1”. Подробная ин-
формация о содержимом регистров приведена в табл.2-12.
Если после завершения работы с меню дисплей не погасить путем прохода до начального
пункта, то он остается в активном состоянии примерно 5 мин., после чего гаснет сам.
Рис. 2-10. Общая структура меню SPAC 801
26
ГЛАВНОЕ МЕНЮ
1 ШАГ 0.5 с *- е- ПРОГ РАМ 1 С
| Нормальное положение. 1 дисплей вьжл. □
1
|®| | Фазный гок 1L1 J
1
|®| j Фазный ток И2
1
|®| | Фазный ток И_3 I Назад ШАГ 0.5 с Вперед ШАГ 1 с
4-
|®1 | Ток нулевой * последовательности 1о Ь *1 То« небаланс. Д1
| 1 .. и
|®| | Уставка по току i> 3
|®| | Уставка по времени срабатывания 1t> или коэффициент времени к 3
1
|®| | Уставка по току!» ф|»_—|врвыЯ срабатывания!»
Усташа на току |>»
время срабатывания Г»>
♦I——|®Н
Г®1~1 Уставка по току к» "il:
щ УЬта по времени срабат. 1о> или коэффициент to 3:
1®! 1 Уставка по току 1о» 1 | время Срабатывания 1о» 3h
... г .
1®1 1 Уставка по Току Д1
-ST]
♦
1,®1 1 Группа пвредонвпмей SGH фк—-
: , ♦111
_1Н]
1®1 1 Группа переключателей SG81 -*h
1®1 | Группе переключателей SGRI
—; , t • -
I 1 К>|-, (Группа переключатв' , | «9|7 |aeftSGR7 я Круппа переключате- ♦Г 1 ^|в (лей SGP8 -
значение
£
Фазный ток IL1, событие п-1
Фазный ток IL3, событие п-1
изменив тсжа 1о>, событие п
Продолжительность запуска ступени I».
событие п , ____________________
Фазный токИЗ.
событие п-2
Значение тока 1о>,
wtwwn-i ........
Фазный ток ИДсобытие п.
т.е. самое ixyaeaw записанное значение
1 I Фазный ток IL1 .событие л.т.в. самое
I гку^тАднае эупы^тжое значение
Среднее значение тока за 15 мин
Скорость передачи
L Состояние счетчика
)' р* Я контроля линии Р-255 с
Рис. 2-11. Меню измерительного
ч‘х| Фазный ток IL1. 1 ?ТЧ событие п-2
Фазный ток IL2.
событие п-2
Фазный тсж ЛЗ.событне п.
Продолжительность запуска ступени l>. Ll___Jx|d Продолжительность запуска ]. J> Поотлжитвпьйость запуска
событие л .. f; ступени »>, событие п-1 Г К* Ч ступени 1>, событие п-2
L_—яКМ Продолжительность запуска L Ь Ad ГЧхвдРлжигельность запуска
J, р «>} ступени I», событие п-1 *^}стуленн 1», событие л-2
Значение тока 1о>. событие п-1
|7 |S Зытме п ость запуска ступени to>. 1 . JSd Продилхительность запуска L J^Ad Продолжительность запуска | Г1Я ступени к», Событие п-1 Гг <4 ступени 1о>, событие п-2 !
1 8 5 I Продолжительиосп. запуска ступени 1о», 1 1 событие п , 1
L 4^1 1'кхадолжительносп»запуска L Jx ’^Продолжительность запуска 1 ступени to», событие п-1 Г к 14сплвни 1о».сюбытмеп-2
t ’ ' —.
Iя Гзначениетокв СТ, событие г L Означенно тока ш. Г-Т’.Я «Ата.п-1 1. 1- Ad ">«* l_ Г ©“Бытие п-2
r.L —- — —:—
Максимальное среднее
I п 1 Состояние внешнего сигнального входа |.
J утюавление/бпокмровка ( '
1 ... .
Мерцающая красная
27
Горящий светодиод
«а лицевой панели
на дисплее
Отображаемые на дисплее
параметры
й j Ток небаланса \]
Параметр может быть изменен
в режиме ручного выбора уставок
Немерцающая красная
цифра на дисплее
1Прадолжительмость запуска
_J—igntnsHH 1оа„сйбип№,пт1...
(Х>Г. | Группа перекяючата-
------------пВ9 rinser*
Группа переключати-
Л9Й .SGRL——..
б11лит.Г"Т*Т~Z3
а да I - ifpyme гмржтеют- SLJ6й |10 Кrwe’^,o4’’r4- ♦L-lcN,. |г«>>ивгч»»»-»»
1&;91лвйаая9 , TH^rlmascBio-----------------------±Г^1У,|1111иУа<ац_______
J..PI фазный пжЫ. событие л-3 ! L ФпэныЙ ток {L1, | Г событие гр* 1 |
. r|S 3^| Фвзн^т^11а. 1 L .Ьху| Фазный ток Й_2, 1 Г гК1..о?бмто-п.Л I |
„.Jbe'i Фазный ток IL3, 1 L Ь л Фазный ток JL3, S
нм событие п-з J гТТч! m6Mwn-4 Г]
__ *£з-| Продолжительность запуска j £ I ч| ступени |>, событие г.-З | 1 >[ Лродалжитвлыюсть aaojoa |. .frjzl число э«лус«оо ступени » 1 IV М степени 1>. событием-.» ГИ1М "»«• последнего сброса J |
-^3-1 Продолжительность запуска 1 **]/ г х| ступени <>>, событие п-3 j L _Ьл<1 Продолжительность запуска L -biM Число запусков ступени 1» |—, Ступени 1>>. событие »v4 Г Ч посла посладнего сброса { |
....., _____Значение тока 1о>. |. TQKa I—i
Ы событие р-3 Г~К iM событие п-4 J ]
Продолжительность запуска 1 КМПродолжитальностъ запуска ] E.IM елюенн 1о>. событие л-з J Е_|<|ступе». Ю». еобиде 1 L и^бП Чис“° г’Усков ступени 1о> 1 Г (Z) послу пссяеднего сброса } □
»КуГ^ОДолжигелыюсть запуска L Продолжительность запуск» 1 L zl Число пусков ступени to» | Г VIM после последнего сбросу |
pis| ступени |о», событие п-Э | р < у| ступени К»>, событие п-4 □
yjU-H чЯ*ач(тмв Убкй д». j Kjzl значение тока (М, 1 К событие п-3 j ^z ; х| событие п-4 | после последнего сброса |
т| Пароль для изменив jTL ,Ьл<,1 Выбор основных или 51*-4-5~1 ^ремй срайатмеания'
। >| уставок по линии связи I k «М аспомогатепъных устаеок , **'Г hv УРОВ______________________
fcl
блока SPSJ 4D28
28
Установка положения функциональных Ключей SGF
Положение функциональных ключей SGF устанавливается в соответствии с табл.2-4...2-
7. Перед установкой положения функциональных ключей нужно для каждого из ключей SGF1,
SGF2, SGF3 и SGF5 определить состояние каждого бита н подсчитать контрольную сумму.
Пример расчета контрольной суммы ключей приведен в табл.2-10.
Для установки положения функциональных ключей SGF нужно последовательно выпол-
нить следующие операции:
1. Исходное положение - дисплей погашен. Выполнить вход в главное меню нажатием
кнопки С/Ш на 1с. Нажимая С/Ш на 1с, выполнить продвижение по меню вперед до загорания
светодиода SGF. На дисплее высвечивается установленная контрольная сумма (КС) первой
группы ключей SGF1.
2. Нажатием кнопки ПР на 5 с выполнить переход в режим установки ключей SGF1, при
этом все цифры дисплея должны мигать.
3. Нажать кнопку ПР на 1 с. Левая немигающая красная цифра 1 указывает номер ключа
(т.е. SGF1), следующая немигающая зеленая цифра 1 указывает номер бита в ключе (т.е.
SGF1/1), крайняя правая мигающая цифра - положение этого ключа (1 или 0).
4. Нажатием кнопки С/Ш установить нужное положение ключа SGF1/1. Каждое нажатие
кнопки С/Ш изменяет положение ключа: 0/1 или 1/0.
5. Нажать кнопку ПР на 1 с. Немигающая зеленая цифра 2 указывает номер следующего
ключа (т.е. SGF1/2), крайняя правая мигающая цифра - положение этого ключа (1 или 0). По-
вторить операции п.п. 3 - 4 и выставить положение всех остальных ключей SGF1/2 - SGF1/8.
6. После программирования последнего ключа SGF1/8 и нажатия кнопки ПР на 1 с на
дисплее мигающими цифрами высвечивается установленная КС ключей SGF1, которую нужно
сравнить с ранее .рассчитанной КС. Если эти суммы совпадают, то положение ключей SGF1
записывают в память одновременным нажатием кнопок С/Ш+ПР (или их поочередным нажа-
тием), при этом на дисплее кратковременно высвечиваются три зеленых тире ”—”. После за-
писи контрольная сумма высвечивается немигающими зелеными цифрами.
Если обнаружится, что установленная КС ключей неправильная, то повторением пунктов
3-5 выставить новое положение ключей.
Если по каким-либо причинам вы решите прервать установку ключей, то нужнонажать
кнопку ПР на 5 с и вернуться в начальную точку меню без запоминания новых установок клю-
чей.
После установки и записи в память положения ключей SGF1 нажать на 1с кнопку С/Ш,
красная немигающая левая цифра 2 указывает на иомер ключей SGF2, три зеленые цифры
справа показывают установленную КС ключей SGF2. Повторением пунктов 2-6 выставить и
записать в память положение ключей SGF2. Повторить все операции для ключей SGF3 и
SGF5.
Примечание. Переключатели SGF4, SGF6 - SGF8 в SPAC не используются и должны быть
установлены в положение 0.
Пример расчета контрольной суммы ключей SGF1
Таблица 2-10
Вес 128 64 32 16 8 4 2 1
Разряд 8 7 6 5 4 3 2 1
Ключ SGF1/8 SGF1/7 SGF1/6 SGF1/5 SGF1/4 SGF1/3 SGF1/2 SGF1/1
Положение ключа 0 1 0 1 0 1 0 1
Контрольная сумма ключей SGF1 определяется как сумма весов тех разрядов, в которых
записывается значение 1, т.е. в табл.2-10 КС=64+16+4+1=85. Контрольные суммы других
групп ключей определяется аналогичным образом.
29
Установка положения ключей SGB
Установка положения ключей SGB выполняется аналогично ключам SGF с той разницей,
что кнопкой С/Ш нужно выполнить продвижение по меню до загорания светодиода SGB.
Нужно помнить, что переключатели SGB2 и SGB3 в SPAC не используются (их использование
возможно в дальнейшем) и установлены в положение 0, т.е. выставляется только положение
ключей SGB1, которые управляются внешним сигналом блокировки и управления BS1. Поло-
жение ключей BS1 устанавливается в соответствии с табл.2-8.
Выставление уставок защиты
Напомним, что уставки по току выставляются и выводятся на дисплей в относительных
величинах по отношения к вторичному номинальному току In (5А или 1 А). Предположим, что
для In = 5А установленное значение уставки второй ступени защиты от междуфазных замыка-
ний равно I» = 0,85*1п (т.е. 4,25А) и требуется выставить уставку I» = 1,2*1п (т.е. 6А), что
при коэффициенте трансформации трансформатора тока, например, 200/5 соответствует пер-
вичному току 240А.
Выполнить следующие действия:
I. Исходное положение - дисплей погашен. Выполнить вход в главное меню нажатием
кнопки С/Ш иа 1с. Нажимая С/Ш на 1с, выполнить продвижение по меню до загорания свето-
диода I». На дисплее зелеными цифрами высвечивается установленная уставка 0,85.
2. Нажатием кнопки ПР на 5 с выполнить переход в режим установки, при этом все цифры
дисплея должны мигать.
3. Нажать кнопку ПР на 1, чтобы замигала крайняя правая цифра 5. Нажать кнопку С/Ш
несколько раз на 1 с и установить значение 0.
4. Нажать кнопку ПР на 1, чтобы замигала вторая цифра 8. Нажатием кнопки С/Ш на 1 с
установить значение 2.
5. Нажать кнопку ПР на 1, чтобы замигала крайняя левая цифра 0. Нажатием кнопки С/Ш
на 1 с установить значение 1.
6. Нажать кнопку ПР на 1, чтобы замигала десятичная точка. Если необходимо, нажатием
кнопки С/Ш установить ее правильное положение в числе.
7. Нажать на кнопку ПР на 5 с и добиться мигания всех цифр дисплея. Новая уставка 1,20
видна на экране. Если она выставлена неверно, то повторить установку с пункта 3. Если все
правильно, то одновременным нажатием кнопок С/Ш+ПР записать уставку в память.
После записи уставки в память можно продолжить работу с меню.
Примечание. При выходе значений выставленной уставки за установленные границы
(табл.2-1) принимается прежнее значение уставки.
Как уже упоминалось ранее, значения ключей и уставок зашит записываются в флэш-
память, причем, запись ведется как в основной, так н в резервный массивы памяти. В конец
каждого из этих массивов записывается младший байт контрольной суммы (КС) кодов ключей
и уставок. При работе защиты производится периодический подсчет и сравнение текущих КС
с эталонными значениями и в случае их несовпадения выявляется исправный блок, который
используется для дальнейшей работы и одновременно выводится сигнал о неисправном блоке
флэш-памяти (см. табл.2-14, коды неисправности 51..56). При этом делается попытка пере-
программировать неисправный блок флэш-памяти из исправного.
Измерение входных токов
Измеряемые токи отображаются на дисплее в относительных единицах тремя зелеными
цифрами (табл.2-11). Контролируемые фазы показываются светодиодными индикаторами на
передней панели блока.
30
Индикация входных токов
Таблица 2-И
Индикатор Измеряемые параметры Диапазон
IL1 (1а) IL2(Ib) ПЭ (1с) 1о 1д Ток фазы А в долях от номинального тока In Ток фазы В в долях от номинального тока In Ток фазы С в долях от номинального тока In Ток защиты от замыканий на землю в долях от In В субменю - разница между минимальным и максималь- ным фазными токами, выраженная в процентах (0...63)*1п (0...63)*1п (О...63)*1п (О...21)»1п 0-100%
Регистрация данных
Как отмечалось ранее, в регистрах 0-А хранится различная информация об устройстве.
При нахождении в меню регистра красная левая цифра на дисплее показывает номер регистра
0-А, трк другие зеленые цифры показывают его значение (табл.2-12).
Значения, записанные в регистры 1...П могут быть сброшены при помощи кнопок на ли-
цевой панели, сигнала управления BS1 или команды по последовательной связи (табл.2-2).
Содержимое регистров сбрасывается при потере питания. Отключение питания не
оказывает влияния на значения уставок, код адреса, скорость передачи данных и па-
роль.
Назначение регистров
Таблица 2-12
Регистр Информация
1 Ток фазы А в момент запуска или при срабатывании по отношению к In. В регистр записывается либо ток при срабатывании, либо максимальный ток при запуске (если не произошло срабатывания) ступеней защиты от междуфазных за- мыканий. Запись нового значения сдвигает предыдущие на одну позицию, по- следний ток записывается в регистр, остальные в подрегистры. Максимально мо- жет храниться 5 значений, при записи последующих старые значения стираются.
2 Ток фазы В в момент запуска или срабатывания ступеней защиты в отно- шении к In. Принцип записи аналогичен регистру 1.
3 Ток фазы С в момент запуска или срабатывания ступеней защиты в отно- шении к In. Принцип записи аналогичен регистру 1.
4 Длительность последней ситуации запуска третьей ступени защиты от междуфазных замыканий, выраженная в процентах к уставке по времени сраба- тывания tcp> или к расчетному времени срабатывания при обратнозависимых ха- рактеристиках. При срабатывании ступени записывается 100. Максимально мо- жет храниться 5 значений, при записи последующих старые значения стираются. В подрегистре 5 содержится число запусков третьей ступени защиты, п= 0...255.
5 Длительность последней ситуации запуска второй ступени защиты от ме- ждуфазных замыканий, выраженная в процентах к уставке top». Принцип запи- си аналогичен записи в регистр 4.
6 Ток 1о в момент срабатывании защиты, выраженный в процентах от In. В регистр записывается ток при срабатывании или максимальный ток при запуске (если не произошло срабатывания) ступеней защиты от замыканий на землю. Принцип записи аналогичен регистру 1.
7 Длительность последней ситуации запуска второй ступени защиты от за- мыканий на землю, выраженная в процентах к уставке tocp> или к расчетному времени срабатывания при обратнозависимых характеристиках. Принцип записи аналогичен записи в регистр 4.
31
Продолжение таблицы 2-12
8 Длительность последней ситуации запуска 1о», выраженная в процентах к
уставке tocp». Принцип действия аналогичен регистру 7. В подрегистре 5 - число
- запусков ступени 1о», n= 0...255.
9 Ток небаланса Д1, выраженный в процентах. Ток записывается в момент сра- батывания защиты от обрыва фаз. Максимально может храниться 5 значений, при записи последующих старые значения стираются.
И Усредненное значение тока нагрузки за последние 15 мин, значение которо- го обновляется каждую минуту. В подрегистре 1 данного регистра содержится значение максимального тока нагрузки за отрезки времени 15 мин в течение всего времени наблюдения.
0 Наличие внешнего сигнала управления BS1. Правая цифра на дисплее по- казывает состояние входного сигнала BS1 (0 - сигнала нет, 1 - есть). Из регистра 0 возможен выход в режим теста, при котором активируются вы- ходы блока. Светящиеся индикаторы на передней панели показывают, для какой ступени имитируется запуск или срабатывание. Индикатор Имитируемые сигналы 1> Запуск ступени 1> t> Срабатывание ступени 1> I» Запуск и срабатывание ступени I» 1»> Запуск и срабатывание ступени I »> !о> Запуск ступени 1о> to> Срабатывание ступени 1о> 1о» Запуск и срабатывание ступени 1о» А1> Срабатывание ступени Л1
А Адресный код блока, необходимый для последовательной связи. Регистр А включает пять подрегистров, из которых отметим лишь четвертый, где выполняет- ся выбор основных или вспомогательных уставок (0 - основные уставки, 1 - вспо- могательные уставки). На заводе устанавливается значение 0.
Примечание. При выполнении теста активные сигналы I>, t>,..., Л1> действуют на выходы
SS1-TS3 в соответствии с матрицей ключей SGR1-SGR11, что приводит к срабатыванию вы-
ходных реле SPAC, действие которых определяется соответствующими сигналами SS1-TS3.
Поэтому' данный тест рекомендуется проводить при выведенном терминале из действия.
. Время - токовые характеристики срабатывания
Срабатывание ступеней 1> и 1о> может осуществляться в соответствии с обратнозависи-
мыми характеристиками срабатывания или иметь независимую характеристику (рис.2-4 и 2-5).
При обратнозависимых характеристиках время срабатывания является функцией тока: чем
больше входной ток, тем меньше время срабатывания. Модуль имеет 6 обратнозависимых ха-
рактеристик: 4 в соответствии со стандартом МЭК и 2 специальных (рис.2-12). К специальным
характеристикам относятся: типа RI - аналогичная реле РТ-80 для согласования с характери-
стиками электромеханических реле и типа RXIDG - для защиты от замыканий иа землю.
Стандарту BS 142.1966 и IEC 255-4 соответствуют чрезвычайно инверсная, сильно ин-
версная, инверсная н длительно инверсная характеристики, которые могут быть выраже-
ны в виде формулы
к*₽
t=--------,
(!/!>)“-1
где t - время срабатывания в секундах; к - коэффициент времени;
I - входной ток; 1> - уставка по току срабатывания.
32
Характеристики имеют различную степень инверсии, которая зависит от величин аир
(табл.2-13).
Время - токовые характеристики срабатывания
Таблица 2-13
Вид характеристики а б
Инверсная 0,02 0,14
Сильно инверсная 1.0 13,5
Чрезвычайно инверсная 2,0 80,0
Длительно инверсная 1,0 120,0
Коэффициент времени к определяет характеристику срабатывания, в соответствии с кото-
рой устройство срабатывает с необходимой выдержкой времени в зависимости от кратности
входного тока по отношению к уставке. Значение коэффициента к находится в диапазоне 0,05
- 1. На рис.2-12 характеристики приведены для к=1. Полный набор характеристик для всех
значений к приведен в техническом описании блока SPCJ 4D28.
.Характеристика Ш- типа соответствует временным параметрам существующих типов
механических реле. Характеристика основывается на математическом выражении:
t=k/(0,339-0,236* 1>Л),
где t - время срабатывания в секундах;
к - коэффициент времени;
I - входной ток;
1> - уставка по току срабатывания.
Характеристика RXIDG - типа используется для обеспечения селективности защиты от
замыканий на землю, в том числе при замыканиях с большим сопротивлением. Математиче-
ское выражение для этой характеристики имеет вид:
t = 5,8-1,35*ln(I/(k*I>)),
где t - время срабатывания в секундах;
к - коэффициент времени;
I - входной ток;
1> - уставка по току срабатывания.
Точность срабатывания по времени при обратнозависимых характеристиках составляет от
5% до 7,5% при кратностях токов от 5 до 20 и более. 12,5% при кратности 2.
Вычисление значений времени срабатывания в зависимости от входного тока произво-
дится по таблицам, в которых для фиксированных значений токов указаны времена сраба-
тывания. При пуске ступени определяется отрезок токов, внутри которого находится входной
ток и затем путем интерполяции по простым формулам вычисляется время срабатывания для
данного тока.
Коды неисправностей
При обнаружении системой самоконтроля устойчивой неисправности загорается светоди-
одный индикатор IRF и возвращается выходное реле К 1.1 "Неисправность”. При большин-
стве неисправностей на экране появляется код системы самодиагностики, состоящий из крас-
ной цифры 1 на крайнем левом индикаторе и зеленых цифр кода неисправности. В табл.2-14
приводится список основных кодов неисправностей.
Рис. 2-12. Время - токовые характеристики срабатывания ступеней 1> и 1о> для к=1:
I - чрезвычайно инверсная; 2 - сильно инверсная; 3 - инверсная; 4 - длительно
инверсная; 5 - RI - типа; б - RXIDG - типа; 7 - независимая характеристика.
34
Коды неисправностей блока защит SPCJ 4D28
Таблица 2-14
Код Тип неисправности
4 Неисправность или отсутствие выходного реле К 1.2
30 Неисправность памяти программ
50 Неисправность оперативной памяти
51 Неисправность блока 1 памяти уставок
52 Неисправность блока 2 памяти уставок
53 Неисправность блоков 1 и 2 памяти уставок
54 Неисправность блоков 1 и 2 памяти уставок с разными КС
252 Неисправность фильтра канала Jo
253 Нет сигнала прерывания от АЦП
23.2. Блок входов
Устройство SPAC 801 содержит два блока входных сигналов по восемь в каждом. Каждый
из блоков входов типа Р1450 конструктивно состоит из общей платы, на которую устанавли-
ваются восемь дополнительных плат меньшего размера. Блок разделен на три изолированные
группы, одна из которых состоит из пяти приемных сигналов (входы 5,б,7,8 и 9), другая - из
двух (входы 12 и 13) и последняя - из одного сигнала (вход 2). Это позволяет подключать уст-
ройство к разным цепям оперативного питания. При необходимости питание групп можно
объединять, как это показано на рис.114 для терминала SPAC 801.011.
Входные сигналы блока для устройства SPAC 801 имеют следующее фиксированное на-
значение:
XI 8:7 - команда “отключить” от ключа или схем .телемеханики;
Х18:5 - команда “включить” от ключа или схем телемеханики;
XI 8:9 - контактный вход от реле противоаварийной автоматики (ШМН);
XI 8:8 - от блок- контакта автомата питания ШИ;
XI 8:2 -от датчика дуговой защиты;
XI 8:6 - от ключа разрешения АПВ;
XI 8:14 - контроль цепей отключения (реле РПВ);
XI8:15 - контроль цепей включения (реле РПО);
Х19:2 - контактный вход от автоматики частотной разгрузки (АЧР);
XI 9:9 - отключение от внешних устройств;
XI 9:5 - - от ключа выбора режима управления “местное - дистанционное”;
Х19:7 -блокирование защит (сигнал BS1);
XI9:12 - от газовой защиты на отключение;
XI 9:13 - от газовой защиты на сигнал.
Наличие входных сигналов можно проконтролировать с помощью светодиодных индика-
торов блока L2210 в режиме индикации входов (рис.2-32б), при этом назначение каждого све-
тодиода указано на панели информации в колонках ПпР и 21пР (рис.2-32а). В этом случае
свечение светодиода свидетельствует о поданном напряжении на вход устройства, в против-
ном случае - об отсутствии входного сигнала. Исключение составляет вход XI 9:7 для блоки-
рования защит, где сделана инверсия входа для реализации комбинированного пуска защит
при снижении напряжения (сигналу "1" соответствует отсутствие напряжения на входе).
Входные цепи выполнены высокоомными, максимальный входной ток цепей приема сиг-
налов не превышает 3 мА. Предусмотрены программные меры, исключающие ложное сраба-
тывание входных цепей при замыканиях на землю в сети оперативного тока. Напряжение ак-
тивного уровня сигнала, необходимого для срабатывания по входу, составляет не менее
0,6*Uhom питания устройства.
2.53. Блок выходов
Блок выходных реле обеспечивает прием команд от блока управления и срабатывание ре-
ле управления и сигнализации. Встроенная система самодиагностики устройства производит
35
периодический контроль исправности выходных реле и отсутствия ложных срабатываний,
обеспечивая высокую, готовность к действию.
Блок управления, взаимодействует с двумя блоками выходных реле Р1432 н Р1442, каждый
из которых содержит по 8 реле. Блок Р1432 обеспечивает следующие функции реле:
• реле К1.2 Отключить - воздействует на соленоид отключения выключателя (рис.2-13);
• реле К1.3 Включить - воздействует на катушку включения выключателя (рис.2-13);
• реле К1.4 Пуск УРОВ - воздействует на отключение секционного или вводного выклю-
чателя; Реле К1.2, К1.3 и К1..4 имеют повышенную нагрузочную способность.
• реле К1.5 ПУСК МТЗ - используется в схеме логической защиты шин;
• реле К 1.8 ФИКСАЦИЯ КОМАНД РФК - срабатывает при ручном включении выключателя
и возвращается только при его ручном отключении;
• реле К1.6 Предупредительной сигнализации- используется в схеме сигнализации;
• реле К1.1 Неисправность - при исправном терминале находится в сработанном со-
стоянии и отпадает при неисправностях в блоках защит или управления;
• реле К1.7 Вызов- используется в схеме Сигнализации.
Реле “Неисправность” при поданном напряжении оперативного питания находится в под-
тянутом состоянии и возвращается в обесточенное состояние приобнаружении системой са-
модиагностики неисправности в устройстве или при потере оперативного питания. При этом
подается сигнал во внешние цепи сигнализации о неисправности устройства.
Второй блок Р1442 обеспечивает следующие функции реле:
• реле К2.1 Пуск УРОВ- воздействует на отключение секционного или вводного выклю-
чателя;
• реле К2.7 Положения “включено” РПВ - срабатывает при включении выключателя и
сигнализирует о его включенном состоянии;
• реле К2.5 Аварийного отключения выключателя - срабатывает при отключении вы-
ключателя от защит и не срабатывает при ручном отключении выключателя от ключа РКО;
• реле К2.6 Фиксации команд (РФК) - срабатывает при ручном включении выключате-
ля и отпадает только при его ручном отключении; '
• реле К2.8 Положения “отключено” РПО - срабатывает при отключении выключателя
и сигнализирует о его выключенном состоянии;
• реле К2.3 Отключение от защит;
• реле К2.4 Отключение от защит; .
• реле К2.2 Перегрузка - фиксирует срабатывание ступени перегрузки 1>.
Работа выходных реле контролируется системой самодиагностики и их действие блокиру-
ется при обнаружении неисправности.
2.5.4. Блок управления L2210
Общие положения
Блок управления выполнен на микропроцессорной элементной базе и принимает сигналы
SS1-SS3 и TS1-TS3 от блока защит и логические сигналы от блока входов (рис.2-1). С исполь-
зованием этих сигналов программным путем реализуются функции УРОВ, АПВ и т.д. и фор-
мируются сигналы на выходные реле.
На заводе программные переключатели в блоке защиты устяпянтпиилтоя таким образом,
чтобы было обеспечено следующее назначение сигналов (заводские установки):
• TS1 - сигнал срабатывания ступени 1> (перегрузка по току);
• TS2 - сигналы срабатывания ступеней I» и 1»> (отключение выключателя от защит);
• TS3 - сигнал срабатывания защит (действует иа предупредительную сигнализацию);
• SS1 - пуск ступени I» (пуск МТЗ);
• SS2 - сигнал срабатывания ступени to> (используется для действия защиты 1о на сигнал);
• SS3 - сигнал срабатывания ступени 1»> (используется для запрета АПВ от защит).
36
Блок управления производит обработку поступающих на его входы логических сигналов
по определенной программе. Алгоритм обработки.может быть изменен пользователем с по-
мощью программных переключателей, которые определяют различное действие входных сиг-
налов на выходные цепи (действие на сигнализацию или отключение и т.п.). Блок управления
формирует сигналы срабатывания выходных реле сигнализации и отключения.
Сброс светодиодной сигнализации и выходных сигнальных реле производится кнопкой
С/Ш, расположенной на блоке управления L2210 (табл.2-2).
Функциональная схема устройства приведена в приложении (рис.П1). На схеме показано
назначение входов и выходов для связи с внешними устройствами. Ниже приводится описание
устройств, реализованных в блоке управления L2210.
Цепи выключателя
В отключенном состоянии выключателя через резистор R1, оптрон DAI, НЗ блок-контакт
КБВ и катушку включения КВ протекает ток около 3 мА, который приводит к срабатыванию
реле К2.8 РПО (реле положения отключено) и контролирует цепь включения (рис.2-13).
При замыкании контакта ВКЛ реле включения К1.3 реле РПО отпадает (с задержкой на
возврат), подается питание на катушку включения КВ и происходит включение выключателя
QF, в результате чего замыкается НО блок-контакт КБВ и через входной оптрон DA2, резистор
R2 и соленоид отключения СО начинает протекать ток около 3 мА, который приводит к сраба-
тыванию реле К2.7 РПВ (реле положения включено) и контролирует цепь отключения.
При замыкании контакта ОТКЛ реле отключения К1.2 реле РПВ отпадает о задержкой на
возврат, подается питание на соленоид отключения СО и происходит отключение выключате-
ля QF. замыкается НЗ блок-контакт КБВ и через входной оптрон DA1, резистор R1 и катушку
включения КВ начинает протекать ток около 3 мА, который приводит к срабатыванию реле
К2.8 РПО и контролирует цепь включения.
' Отметим, что реле РПВ отпадает, даже если сам выключатель не отключается, т.к. при за-
мыкании контакта ОТКЛ реле К1.2 через оптрон DA2 перестает протекать ток.
+ШУ
Рис. 2-13. Структурная схема цепей выключателя
37
Устройство резервирования отказов выключателя
Если при к.з. выключатель не отключает линию (при этом остается активным сигнал TS2,
на который при заводских установках действуют сигналы t» и t»>), то через время typoB,
регулируемого в диапазоне 0,1...1с резервными реле УРОВ К1.4 и К2.1 отключается рабочий
ввод секции (рис.2-14). Кроме того, подается сигнал 17 “Запрет АПВ".
Действие сигнала от внешних устройств на цепь УРОВ может быть введено/выведено
ключом SG1/3. Действие УРОВ вводится/выводится ключом SG1/1.
Выходное реле УРОВ срабатывает при действии токовых защит блока SPCJ 4D28 на от-
ключение через выход TS2 (сигнал 2), при срабатывании ускорения (18), а также входного
сигнала отключения от внешних защит (сигнал 10). Тип защит, действующих на выход TS2,
определяется программными переключателями SGR1..11 в блоке защит SPCJ 4D28 (рис.2-9).
Регулировка выдержки времени typoe производится в блоке управления L2210.
Ускорение
TS2
Внешнее
откл.
SGI/T
Рис. 2-14. Структурная схема цепи УРОВ
Репе УРОВ
КМ. Kit
Запрет АПВ
Ускорение
Цепь ускорения защит предназначена для отключения выключателя без выдержки време-
ни при его включении на к.з. и организована с использованием выходного сигнала блока, за-
щиты SS1- пуск МТЗ (I») (рис.2-15). При любых включениях выключателя значение сигнала
РПО=1 (рис.2-13) сохраняется еще в течении времени tycx.+lc (DS - задержка на возврат), и,
если произошло включение на к.з., то происходит пуск ступени-МТЗ I» и отключение произ-
водится через выдержку времени tycK, которая регулируется в блоке управления в диапазоне
0,1...1,5 с. Ускорение достигается за счет того, что выдержка времени ступени t>> не набира-
ется.
Выдержка времени возврата реле РПО определяется в зависимости от уставки ускорения
tycK и больше последней на 1 с, т.е. при уставке 1уск=1с цепь ускорения вводится на время 2 с.
Программным переключателем SG1/2 вводится/выводится одновременное Действие цепи
ускорения на:
• отключение выключателя (реле К1.2);
• цепь УРОВ (рис. 2-14);
• сигнализацию: реле К1.7 “Вызов” и светодиод VD2 “Ускорение".
Сигнжлмзащя на
Вызов К 1.7
выключателя
Рис. 2-15. Структурная схема цепи ускорения
38
Блокировка от многократных включений выключателя
Блокировка от многократных включений (БМВ) обеспечивает однократность включения
выключателя на короткое замыкание (рис.2-16). Схема БМВ вырабатывает сигнал запрета
включения реле К1.3 “Включить” от АПВ или ключа РКВ при наличии сигнала на отключение
на входе "Запрет”. Сигнал запрета включения снимается примерно через 1 с после окончания
команды на включение.
Рис.2-16. Блокировка от многократных включений выключателя
АПВ
Схема АПВ (рис.2-17а) имеет время подготовки tror (аналог заряда конденсатора) порядка
25-30 с, отсчитываемой с момента перехода выключателя во включенное состояние (после
срабатывания РПВ и реле РФК, сигнал 21). Выдержка времени готовности обнуляется при по-
явлении сигнала запрета АПВ и отключении выключателя.
Разрешение ввода АПВ производится внешним ключом “ключ АПВ” (14), при этом на
вход Х18:6 должио.подаваться напряжение+220 (110) В.
Работу АПВ удобно представить в виде логического выражения:
АПВ = ЗАПРЕТ А Ключ АПВ А РФК А РПО\АЧР А SG2/5) л (ABTASG2/6) (1)
Пуск схемы АПВ формируется при аварийном отключении выключателя в соответствии с
(1), при этом АПВ производится, если набрана выдержка времени tror и нет сигналов запрета
АПВ от защит и внешних устройств.
Сигнал АПВ используется в схеме включения реле К 1.3 (рис.2-23), а также приводит к
срабатыванию реле К1.7 “Вызов” и зажиганию светодиода VDFATIB или Газовая защита”.
A3£>SG2/5
РФК
XICIS
РПО
Запрет
Зиврет
АПВ
ГОТОВНОСТЬ
ПУСК
SG2/7
IK-
Xt83-~
Актоыатака
протмвоавар. SG2*
ЧАПВ
X 186-
Ком АПВ
РАЗРЕШЕНИЕ
1АПВ1
1АПВЗ
РАЗРЕШЕНИЕ
2 ЦИКЛА АПВ
Счетчик АПВ,
Реде икяючеюи выключателя KI.3
22 ИRJSкаша на блоке L2210,
—> рем Вызов К1.7
“ Лжто>«тич«жийейрос
еапшизшим после АПВ
Рис.2-17а. Структурная схема АПВ
39
Сигнал запрета АПВ (рис.2-17б) формируется при срабатывании:
- УРОВ (17);
- команда “отключить” от РКО (1);
- защт с запретом АПВ (устанавливается в измерительном блоке программированием
переключателей с действием на SS3) (16).
Программными переключателями в блоке управления можно ввести запрет АПВ при
действии :
- противоаварийной автоматики (ШМН) - SG2/1 (7);
- дуговой защиты иа отключение - SG2/2 (9); ,
- отключения от внешних устройств - SG2/3 (10);
- газовой защиты на отключение - SG2/4 (6);
- АЧР с запретом ЧАПВ - SG2/5 (3).
Рис. 2-176. Структурная схема цепей запрета АПВ
Вход противоаварийной автоматики (7) при действии на отключение выключателя
(SG1/5=1) может быть запрограммирован с различным действием на схему АПВ, выбор кото-
рого определяется программными переключателями SG2/1 (рис.2-176) и SG2/6 (рис.2-17а).
Установка SG2/1=1 обеспечивает отключение без последующего АПВ. Установка SG2/l=0 да-
ет возможность производить АПВ по факту аварийного отключения выключателя от противо-
аварийной автоматики.
Установка переключателя SG2/6 в 1 (при SG2/l=0) дает возможность производить отклю-
чение с последующим АПВ после возврата (в нормально открытое состояние) выходного кон-
такта автоматики (XI 8:9), при этом набор выдержки времени первого цикла АПВ начинается
после возврата контакта.
Устройство обеспечивает двукратное АПВ при их поочередном действии. Для ввода дву-
кратного АПВ, кроме внешнего ключа разрешения АПВ, необходимо установить программ-
ный переключатель SG2/7 в состояние 1. Второй цикл АПВ вводится при неуспешном первом
цикле с контролем цепи несоответствия.
Устройство SPAC 801 обеспечивает подсчет количества попыток АПВ, хранящегося в ре-
гистрах памяти и доступного для считывания.
Частотное АПВ
При приеме сигнала АЧР (сигнал 3) от контакта реле или шинки ШАЧР производится от-
ключение выключателя либо с последующим ЧАПВ, либо без ЧАПВ. Выбираемая функция
зависит от положения переключателя SG2/5. При SG2/5=0 отключение производится без по-
следующего ЧАПВ, а при SG2/5-4 обеспечивается отключение с последующим ЧАПВ после
возврата воздействующего сигнала АЧР. Выдержка времени ЧАПВ 1чапв, регулируемая в
диапазоне 0,5...20 с, позволяет произвести разновременное включение выключателей после
действия АЧР для снижения нагрузки на аккумуляторную батарею. Уставка по времени Тчапв
регулируется в блоке управления L2210.
40
Вход АЧР выделен в отдельную изолированную группу,’ позволяющую подключать уст-
ройство к цинкам оперативного тока ШАЧР без промежуточного реле. Оперативно можно
включить отключенное после действия АЧР присоединение, даже если частота сети ие восста-
новилась (реле ие возвратилось).
Действие защиты от замыканий на землю
Действие защиты от замыканий на землю может быть запрограммировано с действием как
на сигнал, так и на отключение (рис.2-18). В последнем случае программные ключи, располо-
женные в измерительном блоке, программируются с действием на выход TS2. Необходимая
выдержка времени действия защиты устанавливается также в измерительном блоке.
Для действия защиты на сигнал необходимо программные ключи, определяющие работу
ступеней защиты, запрограммировать с действием на выход SS2. Прохождение сигнала в бло-
ке управления L2210 зависит от состояния переключателя SG3/6.
При SG3/6=0 выходной сигнал SS2 вызывает срабатывание выходного реле предупреди-
тельной сигнализации К1.6 и реле “Вызов” К1.7, при этом зажигается светодиод VD4 “Земля-
ная защита” в блоке управления. В зависимости от состояния ключей SG3/7 и SG3/8 реле К 1.6
включается на разное время: 1с (положение ключей 1 0 соответственно), 10с (0 1) или дли-
тельно (0 0 или 1 1).
При SG3/6=1 сигнал от измерительного блока SS2 действует на выходное реле отключе-
ния от защит К2.3 без выдержки времени, а на реле К2.4 этого же блока - с выдержкой вре-
мени порядка 0,5 с. Эти реле можно использовать для размножения сигнала отключения, если
на выход SS2 вывести сигналы ступеней, которые действуют на отключение (т.е. на реле
К1.2).
Рис.2-18. Структурная схема защиты от замыканий на землю
Цепи дуговой защиты
Цепи дуговой зашиты в устройстве предназначены для сигнализации поврежденной ячей-
ки КРУ, однако предусматривается и действие на отключение (рис.2-19). Вход от датчика ду-
говой защиты позволяет производить подключение устройства к изолированным шинкам
±ШУдуг или принимать сигнал от контакта, как показано на рис.2-19.
Возможно три варианта организации цепей дуговой защиты:
• с использованием внешнего сигнала пуска защиты “блокировка защит” (по напряжению)
(вход Х19:7, сигнал 19);
• с использованием пуска дуговой защиты по току (сигнал SS1);
• только от датчика дуговой защиты.
Выбор варианта защиты определяется состоянием переключателей SG3/1, SG3/2.
При SG3/l=0, SG3/2=0 сигнал XI 8:2 от датчика дуговой защиты без выдержки времени
действует на светодиод VD5 “Дуговая защита” и иа выходное реле К1.7 “Вызов” без пуска от
защит (сигналы пуска = 0). Действие на отключение может быть запрограммировано при этом
установкой переключателя SG1/6 в “1”. Установка переключателя SG2/2 в “1” обеспечивает
запрет АПВ при возможном отключении выключателя при действии дуговой защиты.
В случае, когда SG3/1=1, SG3/2=0 при действии сигнала от датчика дуговой защиты
XI 8:2 и одновременного действия сигнала пуска на входе “Блокировка защит ” (вход разомк-
нут, что соответствует сигналу “1”, т.е. напряжение вольтметровой блокировки на вход пода-
но) через время 10с срабатывают реле К1.6 и К1.7, а также зажигается светодиод VD5 “Дуго-
вая защита”.
41
Если же напряжение вольтметровой блокировки на входе XI 9:7 отсутствует (т.е. вход
замкнут и сигнал = 0), то без выдержки времени срабатывают реле К1.2, К1.6 и К1.7. а также
зажигается светодиод VD5 “Дуговая защита”.
В случае, когда SG3/l=0, SG3/2=1 и SS1=O (нет пуска от I») при действии сигнала от
датчика дуговой защиты XI 8:2 через 10с срабатывают реле К1.7 и К 1.6, а также зажигается
светодиод VD5. Если SS1=1 (есть пуск от I»), то при действии сигнала от датчика дуговой
защиты Х18:2 срабатыт^т'без выдержки времени реле К1.2 и К1.7, а также зажигается свето-
диод VD5.
Следует отметить, что пуск дуговой защиты от цепей напряжения может быть выполнен
во внешней схеме вне устройства. В этом случае на вход XI 8:2 приходит сигнал от датчика
дуговой защиты с пуском от защит, а переключатель SG3/1 должен быть установлен в 0.
запрет АПВ
Рис. 2-19. Структурная схема дуговой защиты
Блокирование действия защит
Вход XI 9:7 может использоваться для блокирования защит (рис. 2-20). При поданном на-
пряжении оперативного тока на вход Х19:7 сигнал BS1=O и действие защит разрешается при
соответствующей установке переключателей SGB измерительного блока (рис.2-10). При ис-
чезновении напряжения на входе Х19:7 сигнал BS1=1 и действие защит может блокироваться
(вольтметровая блокировка). Для измерительного блока функции блокирующего сигнала BS
описаны в разделе 2.5.1.
При использовании входа XI 9:7 для других целей в измерительном блоке (например, пе-
реход на другую группу уставок и др.) установка переключателей в блоке управления должна
быть тщательно проверена.
+ ИГУ
SG3/1=”1
1
Рис. 2-20. Блокирование действия защит
42
Цепи газовой защиты
При использовал:::: устройства для защиты трансформаторов малой мощности сигнал от
отключающего контакта газового реле, установленного на трансфер.' :?.торе, может быть пе-
реведен с помощью внешнего переключателя как для действия на сигнал (вход Х19:13), так и
на отключение (вход Х19:12) (рис.2-21). При действии газовой защиты на сигнал обеспечива-
ется светодиодная и контактная сигнализация с выдержкой времени порядка 10 с. Сигнальный
контакт газового реле здесь не используется и может применяться по своему усмотрению.
Газовая защита на сигнал (вход Х19:13) действует с Шыд = 10 с на срабатывание реле К1.6
“Предупредительная сигнализация”, КГ.7 “Вызов” и зажигание светодиода VD7 “АПВ или Га-
зовая защита”.
Газовая защита на отключение (вход Х19:12) действует на отключение без Твыд выключа-
теля (реле К 1.2), а также на срабатывание реле К 1.7 “Вызов” и зажигание светодиода VD7.
Действие на отключение может быть обеспечено с организацией “защелки” выходного ре-
ле К1.2 (ключ SG1/7). Переключателем SG2/4 производится разрешение/запрет действия АПВ
при работе газовой защиты на отключение.
XI9:I2 —
Х19:|3 20
Газовая зашита,
отключение
Газовая
защита, сиги.
Запрет АПВ
Сютыизацкжнабявкс
L22I0, репе Вызом К1.7
Предупр.
сигнализация
Олшючение
выждючггеяя
Рис. 2-21. Структурная схема газовой защиты
Цепи отключения
Действие на выходное реле отключения К1.2 предусмотрено двух видов: сигнал отключе-
ния с фиксацией (“защелкой”) и без фиксации (рис.2-22). Введение “защелки” не позволяет
производить включение выключателя без вмешательства дежурного персонала и осмотра обо-
рудования. Действие “защелки” устанавливается ключом SG1/7 в блоке управления.
На выходное реле отключения действуют сигналы:
• от измерительного блока (TS2);
• газовой защиты;
• внешнего отключения;
• ускорения;
• от ключа “отключить”;
• от АЧР;
• от противоаварийной автоматики;
• дуговой защиты.
“Защелка” отключающего сигнала установлена для следующих цепей:
• действие защит (TS2);
• газовая защита;
• внешнее отключение.
Сброс “защелки” производится нажатием кнопки С/Ш на блоке управления. Отключение
от противоаварийной автоматики и дуговой защиты вводится при помощи программных клю-
чей SG1/5 и SG1/6 соответственно.
При отключении от ключа РКО реле К1.2 срабатывает кратковременно на 1с, а от за-
щит - длительно до момента пропадания сигнала
При действии реле отключения обеспечивается подхват отключающего импульса до пол-
ного отключения выключателя, при этом РПО=0, а выходное реле отключения К1.2 непрерыв-
но замкнуто и подается напряжение на соленоид отключения. При отключении выключателя
сигнал РПО=1 и подхват убирается. Предусматривается возможность ручной деблокировки
отключающего импульса нажатием кнопки “Сброс” блока управления.
43
Рис. 2-22. Структурная схема цепей отключения
Исправность выходного реле К 1.2 контролируется системой самодиагностики путем пода-
чи на выходные транзисторы, в коллекторные цепи которых включены обмотки реле, кратко-
временных импульсов 50 мкс. Сигналы с коллекторов собираются на мультиплексор и обраба-
тываются. В случае обнаружения обрыва или ложного срабатывания подается сигнал “иеисп-.
равность” с указанием кода неисправности.
Цепи включения
Включение выключателя производится выходным реле К 1.3, которое обеспечивает вклю-
чающий импульс в течение 1 с (рис.2-23).
Рис. 2-23. Структурная схема цепей включения
На включение выключателя воздействуют две цепи: от схемы АПВ или от ключа управле-
ния РКВ “Включить” (сигнал 15). На прерывание включающего импульса воздействует схема
блокировки от многократных включений РБМВ.
Включение выключателя производится при включенном автомате питания цепей включе-
ния АВ ШП (сигнал 11), сигнал от блок-контакта которого подается на клемму устройства
XI 8:8. Это сделано для сохранения работоспособности выходного реле “Включить” при по-
пытке включения выключателя при отсутствии питания на соленоиде включения. Отсутствие
сигнала от АВ ШП более 10 с приводит к работе реле К1.6 “Предупредительная сигнализа-
ция”, К1.7 “Вызов” и свечению светодиода VD8 ”Неисправность цепей управления” (рис.2-
24).
Контроль цепей управления
Контроль исправности цепей включения и отключения (рис.2-24) производится встроен-
ными элементами РПВ “Реле положения включено” (сигнал 12) и РПО “Реле положения от-
ключено” (сигнал 13). При нахождении их в одном состоянии “0” через время 10 с загорается
светодиод VD8 “Неисправность цепей управления” и срабатывают выходные реле К1.6 и К1.7.
44
Схема реагирует также на пропадание сигнала АВ ШП (иа время > Юс) и длительное за-
мыкание ключа РКО или РКВ (на время > 10с) путем срабатывания реле К1.6 и К1.7 ” зажига-
ния светодиода VD8.
Рис. 2-24. Структурная схема контроля цепей управления
Режимы управления
При работе устройства с системой управления верхнего уровня АСУ ТП для исключения
конфликтных ситуаций при управлении предусмотрен ключ перевода режима управления
“местное/ дистанционное” (рис.2-25). При установке ключа в положение “местное” при
SG4/l=0 управление выключателем производится только от выносных ключей управления,
расположенных на двери ячейки КРУ иди в другом месте, ио при этом действие защит на реле
отключения К1.2 сохраняется. Перевод в положение “дистанционное” при SG4/l=0 обеспечи-
вает управление через шину передачи данных от АСУ ТП с запретом управления от ключей
управления на двери ячейки КРУ. При SG4/1=1 наряду с дистанционным управлением выклю-
чателем сохраняются возможности управления им и от ключей РКО и РКВ.
Рис. 2-25. Структурная схема цепи режимов управления
(О - местное управление; 1 - дистанционное управление)
Цепи сигнализации
Сигнализация устройства обеспечивается выходными реле и индикацией на светодиодах и
четырехразрядных дисплеях в измерительном блоке и блоке управления.
Блок управления своими светодиодными индикаторами сигнализирует о срабатывании
различных каналов защит. Сигнализация выполнена на триггерном принципе. Некоторые из
45
светодиодов имеют двойное назначение, например: действие АЧР и противоаварийной авто-
матики индицируется _дним светодиодом VD6, действие АПВ и газовой защиты - VD7.
На лицевой панели блока управления восемь светодиодных индикаторов (сверху вниз) по-
казывают действие следующих каналов защиты (рис.2-26):
VD1 - отключение от защит;
VD2 - ускорение защит;
VD3 - внешнее отключение;
VD4 - защита от замыканий на землю;
VD5 - дуговая защита;
VD6 - автоматика противоаварийная или АЧР;
VD7 - АПВ или газовая защита;
VD8 - неисправность цепей управления.
Все перечисленные сигналы регистрируются, т.е. сохраняются в энергонезависимой флэш-
памяти и при возобновлении питания устройства могут быть восстановлены в режиме регист-
рации (регистр 5 REG), воспроизводя сигнализацию блока при предыдущей аварийной ситуа-
ции. ЭгО существенно облегчает разбор при тяжелых случаях аварии.
Следует иметь в виду, что каждая последующая аварийная ситуация “накладывается” иа
предыдущую, т.е. в регистре 5 мы увидим не результаты последней аварийной ситуации, а,
возможно, нескольких с момента последней очистки этого-регистра.
Снятие сигнализации производи гея кнопкой С/Ш, расположенной на лицевой панели бло-
ка управления или командой по последовательному каналу связи. Для объектов без обслужи-
вающего персонала предусмотрен автоматический сброс сигнализации сигналом АПВ, что оп-
ределяется положением переключателя SG1/4 в блоке управления.
2 TS2___________________
26^ Земляная зещитв. сигнал
23, TS1
TS3
Сброс сигнализации _
поел. АЛ --SG1M
Внутренняя »югжа Г
Последовательный порт |
НЕИСПРАВНОСТЬ ЦЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ Г
ДУГОВАЯ ЗАЩИТА т
АПВ ИЛИ ГАЗОВАЯ ЗАЩИТА т
ВНЕШНЕЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ т
АЧР. АВТОМАТИКА ПРОТИВОАВАРИЙНАЯ т
УСКОРЕНИЕ ' т
ОТКЛЮЧЕНИЕ ОТ ’ l3AH|WT т
ЗЕМЛЯНАЯ ЗАЩИТА г
т
СРАБАТЫВАНИЕ ЗАЩИТ т
СБРОС
Реле Вызов
—>К1.7
Рис. 2-26. Структурная схема цепей сигнализации
Самодиагностика
При обнаружении системой самодиагностики неисправности блока защиты выдается сиг-
нал IRF1, который приводит к возврату «входного реле К1.1 “Неисправность”, нормально
подтянутого при исправном устройстве (рис.2-27).
На это же реле воздействует сигнал IRF2 при обнаружении неисправности в блоке управ-
ления. Реле “Неисправность” своими контактами подает предупредительный сигнал в схему
центральной сигнализации и на включение сигнальной лампы на двери ячейки КРУ.
46
От блока SPCJ 4D28 IRF1 ——ПП
От блока L2210 IRF2 ----------
К1.1 Неисправность
Рис. 2-27. Структурная схема сигнализации цепи самоконтроля
Предупредительная сигнализация
Репе предупредительной сигнализации К 1.6 имеет задержку на срабатывание порядка 10 с
при действии схем защиты и автоматики (рис.2-28):
• защиты от замыканий на землю 1о, переведенной иа сигнал (SG3/6=0) (рис.2-18);
• газовой защиты на сигнал;
• противоаварийной автоматики (SG3/5);
• неисправности датчика дуговой защиты;
• перегрузки (TS1);
• сигнал срабатывания зашит (TS3);
• схемы контроля цепей управления.
Примечание. При действии сигналов TS3, TS1 a SS2 реле предупредительной сигнализа-
ции срабатывает без задержки.
Выходное реле К1.6 может быть применено в трех режимах работы: с кратковременным
замыканием контактов (примерно 1 с), с замыканием контактов на 10 с и с длительным замы-
канием контактов. Выбор режима работы зависит от положения переключателей SG3/7 и
SG3/8.
Рис. 2-28. Структурная схема цепи реле предупредительной сигнализации
При SG3/7=1 и SG3/8=0 обеспечивается кратковременная (на 1с) работа реле К1.6. При
SG3/7=0 н SG3/8=1 обеспечивается срабатывание реле на 10с, а при SG3/7=0 и SG3/8=O или
SG3/7=1 и SG3/8=1 реле срабатывает длительно.
Реле аварийного отключения
Реле “Аварийное отключение” К 2.5 срабатывает при аварийном отключении выключате-
ля от защит (рис.2-29). При отключении выключателя ключом по входу РКО это реле ие сра-
батывает. Длительность срабатывания реле определяется положением ключей SG3/3 и SG3/4 и
может быть задана 1с, 10с или длительное срабатывание:
47
SG3/3=0 и SG3/4=1 - 10 с;
SG3/3=O и SG3/4=0 или SG3/3=1 и SG3/4=l - длительно.
SG3/3=1 и SG3/4=0 -1 c;
Рис- 2-29. Структурная схема цепи реле аварийного отключения
Реле фиксации комавд (РФК)
Сигнализация положения выключателя производится при помощи двухпознционного реле
РФК К1.8 (рис.2-30). Для размножения контактов РФК предусмотрено реле - повторитель РФК
К2.6, выполненное на обычном промежуточном реле.
При включенном выключателе реле РФК находятся в сработанном состоянии (РПВ=1).
При срабатывании защит и отключении выключателя РФК сохраняет свое положение и воз-
вращается только от команды “Отключить" ключа РКО.
При потере питания положение реле К2.6 сохраняется в энергонезависимой памяти.
ОВ
Рис. 2-30. Структурная схема цепи сигнализации положения выключателя
Перегрузка
Сигнализация действия перегрузки производится реле К2.2, подключенного к выходу TS1
блока SPCJ 4D28, на который по умолчанию действует сигнал t> (рис.2-31).
TS1 (t>) - перегрузка но I
Перегрузка
Рис. 2-31. Структурная схема цепи сигнализации перегрузки
Индикация
При нормальной работе устройства светится один зеленый светодиод блока питания. При
аварийных режимах устройство SPAC 801 сигнализирует о действии различных защит свече-
нием светодиодов на блоке управления и измерительном блоке. Каждому светодиоду соответ-
ствует определенный канал защиты или автоматики, что указывается на лицевых плитах бло-
ков (рис.2-6 и рис.2-32а).
Кроме сигнализации каналов отключения и автоматики блок управления обеспечивает ин-
дикацию уставок, состояния программных переключателей, логических входов и выходных
реле, а также индикацию регистрируемых данных. Для индикации уставок необходимо нажать
кнопку С/Ш на 1 с. При поочередном нажатии будут высвечиваться уставки по времени
(tl...t5) и контрольные суммы групп переключателей SGI, SG2, SG3 (рис.2-32б).
:ф
е
12210
Ш®
УРОВ
УРОВ
ГРИМ?
-РЕГИСТРАШ1ЯС1ПШП1МЦ11Я
рпв
РЛО
to
;гр
30
АО
.80
Лб
•70
80
;|;; ГРУППА 1;
.....ВЫХОДНЫЕ РЕЛЕ
Опяютим от защит
Ускорение_______
Внотим дпиючиип»
Затмим защит»
Дуззаизащита
AMP/IMH
АПВ/Газззая защита
ВХОДНЫЕ СИГНАЛЫ
,1<?
.то
. :<о
ПукМТз|‘. SO
Уб
«о
Buto*
РФК
ксл
Огня.
Вю.
- • -»S®
• • -Фзоз
to
гр
зр
40
80
60
7 0
acj рио
Г ; ГРУППА1
опд,
Кжм
ЙЛВ
Ключ
мл
Аетема*
тика
Автомат
РПВ
1;0
то
то
ч:о
so
40
7-6
*0
группа:
&я от
*»п
Опа.от
ажит
Апшин
отк».
РМ
to
го
?Р
40
50
бО
70
»o|wi
Ф • • — :«ИСПР.-
л::
а) б)
Рис. 2-32. Панель информации (а) и панель индикации (6) блока L2210
Осци ллографируемые данные
Блок осциллографа SPCR 8С27 может устанавливаться на крайнее правое место в верхней
части кассеты (вместо заглушки). Аналоговые сигналы (фазные токи) подаются на вход блока
осциллографа, на который также заводятся дискретные сигналы срабатывания измерительного
блока SS1...SS3, TS1...TS3 и сигнал о положении выключателя РПВ - XI 8:14 (см. табл).
№ канала 1 2 3 4 5 6 7 8
Сигнал SS1 TS1 SS2 TS2 SS3 TS3 РПВ
Возможна регистрация всех поступающих на вход устройства дискретных сигналов (а
также внутренних событий), из которых пользователь сам задает необходимый перечень реги-
стрируемых событий.
Меню блока L2210
Меню блока L2210 (рис.2-33) состоит из основного (главного) меню и субменю (подме-
ню), вход в которое выполняется из главного меню. В исходном (нормальном) режиме дис-
плей погашен и мы находимся в самом верхнем блоке главного меню с надписью “Нормаль-
ное состояние, дисплей погашен”. Для активизации меню нужно нажать кнопку С/Ш на 1с.
Движение по меню выполняется с помощью кнопок С/Ш и ПР, которые нажимаются на
заданное время (табл.2-9). Движение по главному меню происходит вкруговую, т.е. после про-
смотра последнего пункта главного меню - регистра А и нажатии С/Ш на 1с мы возвращаемся
в исходное состояние погашенного дисплея. Кроме того, из исходного состояния можно по-
пасть вконец главного меню, нажав кнопку С/Ш на 0,5 с.
При погашенном дисплее восемь светодиодов на передней панели индикации (рис.2-32б)
выполняют, функцию индикации текущего состояния регистра сигнализации блока. Например,
светодиод VD1 индицирует состояние регистра сигнализации “Отключение от защит” и т.д. в
соответствии с рис.2-26. Назначение светодиодов указывается на панели блока (рис.2-32а).
При движении по главному меню крайний левый индикатор дисплея погашен или там вы-
свечивается немигающая красная цифра. Если крайний левый индикатор дисплея погашен, то
49
пункт меню, в котором мы находимся в данный момент, определяется по загоранию светодио-
да на передней панели индикации блока (в схеме меню на рис.2-33 эти пункты отмечены знач-
ком ®).
Если в блоке меню присутствует символ то параметр данного блока можно изменять в
ручном режиме с помощью кнопок С/Ш и ПР (рис. 2-10).
Далее в меню находятся элементы памяти (регистры: 1 - 7 и 0, А), в которых хранится раз-
личная информация об устройстве.
Если при движении по меню на дисплее горит “ПпР”, то восемь светодиодов блока
управления показывают состояние входных сигналов первой группы блока входов Р1452
(рис.2-32а). Свечение светодиода свидетельствует о сработанном состоянии входа. В следую-
щем пункте меню с сообщением на дисплее “21пР” светодиоды показывают состояние вход-
ных сигналов второй группы блока входов Р1451.
В следующих пунктах меню с сообщениями на дисплее “3OUt” и “4OUt” восемь свето-
диодов показывают состояние выходных реле первой (блок Р1432) и второй (блок Р1442)
групп выходных реле.
В пункте меню с сообщением иа дисплее “5 REG” восемь светодиодов показывают со-
стояние индикации регистра сигнализации во время последней аварийной ситуации
(рис.2-32а).
Количество попыток АПВ индицируется в регистре 6.
В регистре 7 находятся два подрегистра конфигурации выходных реле (функции размно-.
жения контактов). Каждый подрегистр содержит один байт, который разделен на две тетрады
(по 4 бига).
Первая (старшая) тетрада содержит в двоичном коде номер выходного реле, контакты ко-
торого нужно размножить. Вторая (младшая) тетрада содержит в двоичном коде номер выход-
ного реле, контакты которого могут быть использованы для размножения (см. табл. ниже).
Например, байт 11100110, записанный в подрегистре означает, что для увеличения числа кон-
тактов реле К2.7 (код 1110) используются контакты реле К1.7 (код ОНО).
Реле К1.1 К1.2 КЕЗ К1.4 КЕ5 КЕб К1.7 КЕЗ
Код реле 0000 0001 0010 ООП 0100 0101 ОНО 0111
Реле К2.1 К2.2 К2.3 К2.4 К2.5 К2.6 К2.7 К2.8
Код реле 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
Отметим, что реле К1.2, КЕЗ и К1.8 нельзя использовать для размножения числа контак-
тов любых других реле. На практике для размножения чаще всего используются контакты реле
К2.3 и К2.4 (отключение от защит), а также К2.7 (РПВ) и К2.8 (РПО).
Второй подрегистр регистра 7 имеет то же назначение, что и первый.
В регистре 8 содержится время последнего отключения выключателя (мс), а в первом
подрегистре - время последнего включения выключателя (мс).
Из регистра “0” возможен выход в режим тестового контроля (см. далее).
В (регистре “А” хранится адресный код устройства SPAC 801 для обращения через порт
связи. В первом подрегистре содержится величина установленной скорости передачи данных
через порт (9600 или 4800 бит/с). Во втором подрегистре содержится таймер времени обра-
щения по линии связи, показывающий “0”, если устройство включено в линию связи. Третий
подрегистр хранит пароль для смены уставок блока L2210 по последовательной линии связи.
В четвертом подрегистре устанавливается положение ключей SG4. В пятом подрегист-
ре выполняется ручное форматирование флэш-памяти при ее повреждении. Процесс формати-
рования заключается в записи числа 2 в данный подрегистр, после чего надо выключить и сно-
ва включить питание. При этом во флэш-память записываются заводские уставки из ПЗУ, где
они постоянно хранятся. Следовательно, для нормальной работы SPAC после форматирова-
ния памяти нужно заново выставить уставки пользователя.
Данные регистров 5,6 и А сохраняются при перерывах в питании устройства.
Сброс информации в регистрах производится одновременным'нажатием кнопок С/Ш+ПР
при погашенном дисплее (табл.2-2).
50
Основное меню
Рис. 2-33. Меню блока
51
Шаг 1 с<
Вперед
Субменю
^Шаг 0.5 с Шаг 1 с
-—* ►
Параметры последовательной линии связи
управления L2210
52
Задание уст авок .
В блоке управления L2210 процесс задания уставок включает в себя программирование
необходимых выдержек времени для каналов защит, автоматики и переключателей. Всего
предусмотрено пять выдержек времени:
И- выдержка времени УРОВ (0,1...1с);
t2- выдержка времени цепи ускорения (0,1... 1,5 с);
t3- выдержка времени АПВ первого цикла (0,5—20 с);
t4- выдержка времени АПВ второго цикла (20...120 с);
t5- выдержка времени ЧАПВ • (0,5...20 с).
Установка необходимой уставки производится при помощи кнопок управления с отобра-
жением на четырехразрядном дисплее; Процесс установки значительно упрощается, если при-
менить компьютер с соответствующим программным обеспечением. Выставление уставок
полностью аналогичны как и для блока защит SPCJ 4D28 (см. ранее) и выполняется с помо-
щью кнопок С/Ш и ПР на лицевой панели блока L2210. При выставлении уставок следует ру-
ководствоваться меню блока (рис.2-33).
Программирование внутренней конфигурации
Задание внутренней конфигурации осуществляется программными переключателями
(ключами) SG1.SG2, SG3. Каждая группа содержит по восемь переключателей, которые могут
быть установлены в состояние 1 (включен) или 0 (отключен). На экране высвечивается кон-
трольная сумма труппы переключателей.
Процесс выставления положений ключей SGI, SG2 и SG3 полностью повторяет аналогич-
ные действия для блока защит SPCJ 4D28 (см. ранее) и выполняется с помощью кнопок С/Ш и
ПР на лицевой панели блока L2210. При выставлении положений ключей следует руковод-
ствоваться меню блока (рис.2-33), а также табл. 2-15, 2-16 и 2-17, в которых приведены назна-
чения разрядов (битов) каждого переключателя.
Переключатели SG1 предназначены для программирования логики в цепях отключения.
Группа переключателей SG1
Таблица 2-15
Ключи Заводская уставка Функция
SG1/1 1 SG1/1=1 - ввод действия УРОВ, SG1/1=O - запрет УРОВ.
SG1/2 1 SG1/2=I - ускорение введено, SG 1/2=0 - ускорение выведено.
SG1/3 0 SG1/3=1 - сигнал “внешнее откл.” действует на схему УРОВ; SG1/3=O - сигнал “внешнее откл.” не действует на схему УРОВ.
SG1/4 0 SGl/4=0 - автоматический сброс регистра сигнализации при успешном АПВ.
SG1/5 1 SG1/5=1 - сигнал “противоаварийная автоматика” действует иа отключение, SG1/5=O - ие действует на отключение.
SG1/6 1 SG1/6=1 - сигнал “дуговая защита” действует на отключение; SG1/6=O - этот сигнал ие действует иа отключение.
SG1/7 0 SG1/7=1 - установка защелки (запоминания) сигнала на от- ключение при срабатывании защит измерительного блока и дейст- вии сигналов “внешнее откл.” и “газовая защита, откл.” Сигнал остается активным при возврате данных сигналов; SG1/7=O - сигнал отключения сбрасывается при возврате сиг- налов (защелки нет).
SG1/8 1 SG1/8=1 - разрешение действия выходных реле; SG 1/8=0 - запрет действия выходных реле.
Контрольная сумма заводской установки КС=179.
53
Переключатели SG2 предназначены для управления работой устройства АПВ.
Группа переключателей SG2
Таблица 2-16
Ключи Заводская уставка Функция
SG2/1 1 SG2/1=1 - запрет АПВ при действии сигнала "противоаварий- ная автоматика”, SG2/l=0 - нет запрета.
SG2/2 1 SG2/2“b запрет АПВ при работе дуговой защиты, SG2/2=0 - нет запрета.
SG2/3 1 SG2/3=1 - запрет АПВ при действии сигнала ’’внешнее отклю- чение”, SG2/3=O - разрешение АПВ при отключении от сигнала “внешнее отключение”.
SG2/4 1 SG2/4=1 - запрет АПВ при действии сигнала “газовая защита, отключение”, SG2/4=0 - разрешение АПВ при отключении от сиг- нала “газовая защита, отключение”.
SG2/5 0 SG2/5=1 - разрешение АПВ при частотной разгрузке (ЧАПВ); SG2/5=0 - запрет АПВ при действии сигнала “АЧР” (запрет ЧАПВ).
SG2/6 0 SG2/6=1 - разрешение АПВ при возврате сигнала “ претивоава- рийная автоматика”; SG2/6=0 - цепь выведена.
SG2/7 1 SG2/7=0 - запрет второго цикла АПВ; SG2/7=1 -разрешение.
SG2/8 0 Резерв
Контрольная сумма заводской установки КС=79.
Переключатели SG3 предназначены для управления работой сигнализации и пуска дуго-
вой защиты.
Группа переключателей SG3
Таблица 2-17
Ключи Заводская уставка Функция
SG3/1 1 . SG3/1=1- блокировка действия дуговой защиты от сигнала “Блокировка защит”; SG3/l=0-нет блокировки.
SG3/2 0 SG3/2=1 - пуск дуговой защиты по току (сигнал SS1); . SG3/2=0 - нет пуска.
SG3/3, SG3/4 0 0 Выбор режима работы выходных реле “Аварийное отклю- чение”: - SG3/3=1, SG3/4=0 - включение на 1с; SG3/3=0, SG3/4=1 -включение на 16с; SG3/3=0, SG3/4=0 или SG3/3=1, SG3/4=1 - длительное включение.
SG3/5 0 SG3/5=1 - действие сигнала “Противоаварнйная автоматика” на реле предупредительной сигнализации; SG3/5=0 - нет действия.
SG3/6 0 SG3/6=0 - действие выхода SS2 (to>) на реле К1.6; SG3/6=1 - действие выхода SS2 на выходные реле (отключение от защит).
SG3/7, SG3/8 0 0 Режим работы выходного реле К1.6: SG3/7=1, SG3/8=O - включение на 1с; SG3/7=0, SG3/8=1 - включение на 10с; SG3/7=O, SG3/8=0 или SG3/7=1, SG3/8=1 — длительное включение.
Контрольная сумма заводской установки КС-1.
Из группы переключателей SG4 используется только один - SG4/1, который при
SG4/l=0 запрещает местное управление выключателем при установке сигнала на входе Х19:5
в положение “Дистанционное управление”, а при SG4/1=1 - разрешает.
54
Программное обеспечение блока L2210
Программное обеспечение SPAC 801 написано наЗвыке ассемблер для семейства одно-
кристальных микроконтроллеров MCS-51. Обобщенная блок-схема алгоритма: выполнения
программы представлена на рис.2-34. Программа имеет 2 режима работы: основной и фоно-
вый. Синхронизация выполнения различных модулей программы по времени осуществляется
с помощью встроенных таймеров микроконтроллера ТО и Т1. Таймер ТО используется для
формирования временных интервалов длительностью 2,5 мс, а таймер Т1 - для синхронизации
передачи данных через последовательный порт связи. Скорость передачи/приема данных мо-
жет быть программно установлена равной 4800 или 9600 Бод.
В основном режиме выполняются высокоприоритетные программы обработки логики ра-
боты защит, автоматики, управления и сигнализации, а также программа обслуживания после-
довательного канала связи.
В фоновом режиме, т.е. после выполнения высокоприоритетных программ, выполняются
сервисные программы, к которым относятся подпрограммы обслуживания кнопок управления
СБРОС/ШАГ и ПРОГРАМ, вывода информации на четырехразрядный дисплей и светодиод-
ные индикаторы блока управления L2210, а также все подпрограммы, связанные с диагности-
кой исправности устройства.
Как видно из рис.2-34, после подачи питания выполняется инициализация устройства,
включающая следующие операции:
• запрещается работа портов ввода/вывода, действующих на выходных реле;
• выполняется подготовка внутреннего и внешнего ОЗУ;
• выполняется загрузка регистров управления таймерами;
• проверяется исправность выходных реле;
• запрещаются все прерывания;
• устанавливается приоритет и разрешаются прерывания;
• осуществляется запуск таймеров;
• разрешается работа выходных реле и защелок.
После завершения инициализации выполнение программы переходит в циклический ре-
жим с периодом 2,5 мс. Признаком для выполнения подпрограммы считывания состояния
дискретных входов и подпрограммы обработки логики является поднятый флаг таймера через
время 5 мс, то есть, данные подпрограммы выполняются каждые 5 мс. Признаком для выпол-
нения подпрограммы обслуживания последовательного порта связи является наличие флага
прерывания, который выставляется при наличии данных в буфере приема или передачи. Если
флаг прерывания от последовательного порта связи опущен, то в интервал времени, отведен-
ный для работы подпрограммы обслуживания последовательного порта связи, выполняются
подпрограммы тестов и диагностики исправности устройства.
Управление работой фоновых программ осуществляется при помощи регистров управле-
ния, в которых выставляются флаги, определяющие периодичность их выполнения и получен-
ные результаты. Временные интервалы для выполнения фоновых программ формируются при
помощи специальных регистров-счетчиков, суммирующих интервалы в 5 мс. Тесты, выпол-
няемые в фоновом режиме, имеют различную периодичность, однако максимальный интервал
времени между выполнением одного и того же теста не превышает 4,5 - 5,0 минут.
При обнаружении системой самодиагностики каких-либо изменений в программном обес-
печении или аппаратной части устройства, частота выполнения теста, обнаружившего Измене-
ния, увеличивается, а при сохранении такой ситуации за период, когда данный тест выполнил-
ся 10 раз - выставляется флаг устойчивой неисправности и на цифровой индикатор блока вы-
водится код неисправности. При этом запрещается работа'всех выходных реле за исключени-
ем реле К 1.2 «ОТКЛЮЧИТЬ», действующего на отключение выключателя при срабатывание
токовых защит.
55
Рис. 2-34. Обобщенная блок-схема алгоритма программного обеспечения SPAC 801
56
Система самодиагностики и функциональный контроль
Устройства, выполненные на микропроцессорной элементной базе, позволяют произво-
дить периодический контроль программной и аппаратной части, повышая степень готовности
оборудования к действию.
Наличие команд “включить” и “отключить” более 10 с (залипание контактов ключа) при-
водит к срабатыванию реле предупредительной сигнализации и светодиода “неисправность
цепей управления”.
При обнаружении устойчивой неисправности системой самодиагностики измерительного
блока или блока управления на первом (красном) индикаторе цифрового дисплея высвечива-
ется цифра 1, а на зеленых индикаторах - код неисправности (табл.2-18).
Периодичность самоконтроля определяется алгоритмом программного обеспечения и вы-
полняется в фоновом режиме каждые 5 мин.
Отметим, что при возникновении неисправности блока управления L2210 и при исправ-
ном блоке зашит SPCJ 4D28 сохраняется возможность отключения линии при возникновении
повреждения, т.к. в этом случае действует непосредственная связь с выходов блока SPCJ 4D28
на выходное реле отключения К1.2, минуя блок управления L2210.
Ошибки, выявляемые системой самодиагностики
Таблица 2-18
Код неисп- равности Тип ошибки
4 Неисправность выходных реле (не срабатывание)
5 Неисправность выходных реле (ложное срабатывание в Р1432). Проверяется каждые 2,5 мс и при появлении сигнала на срабатывание реле при отсутствии повреждения выходные реле блокируются.
6 Неисправность выходных реле (ложное срабатывание в Р1442, см. код 5).
30 Неисправность памяти программ (ROM)
50 Неисправность ОЗУ (RAMI - внутреннее ОЗУ)
60 Неисправность ОЗУ (RAME - внешнее ОЗУ в виде отдельной БИС)
51 Неисправен блок 1 флэш-памяти
52 Неисправен блок 2 флэш-памяти
53 Неисправность блоков 1 и 2 флэш-памяти
54 Блоки 1 и 2 флэш-памяти с различными контрольными суммами
56 Ключ EEPROM неисправен.. Запуск процедуры обновления уставок - переза- пись “правильных” уставок в неисправную область EEPROM.
Тестовый контроль
Для проверки устройства при выводе присоединения из работы может быть проведена ус-
коренная тестовая проверка с опробованием основных каналов защиты и автоматики. При тес-
те контролируется правильная реакция устройства на заранее заложенные тесты с проверкой
по сигнализации и выходным реле. Тестовый контроль измерительного блока и блока управ-
ления производится отдельно.
При проведении тестового контроля блока управления проверяется действие различных
каналов защит и автоматики при различных входных сигналах и режимах. Перечень заложен-
ных тестов блока управления и ответная реакция на них приведены в табл.2-19.
Вход в режим теста производится из регистра 0. При нажатии на 5 с кнопки ПР на дисплее
появляется цифра “1”- первый тест. Для проведения теста следует нажать кнопку С/Ш, при
этом проявляется действие теста. При отпускании кнопки действие прекращается. Все другие
тесты проводятся при одновременном нажатии кнопок С/Ш и ПР. Переход к другому тесту
выполняется кнопкой ПР. Перед началом любого теста устройство должно быть приведено в
исходное положение путем сброса всех сигналов и защелок.
При тестовой проверке предусматривается работа выходных реле, поэтому следует со-
блюдать меры предосторожности при возможном отключении-выключателя.
57
Тестовый контроль блока L2210
Таблица 2-19
№ Проверяемый канал Индикация блока L2210 Срабатывают (отпадают) выходные реле
1 Неисправность устройства Неиспр. (IRF) Неисправность (отпадает)
2 Отключение от защит при неус- пешном АПВ АПВ(УЛ7), Отключение от защит (VD1) Отключение, Включение, РПВ, РПО, Вызов, Аварийное отключение
3 Работа дуговой защиты Дуговая защита (VD5) Отключение, РПВ, РПО, Ава- рийное отключение, Вызов
4 Отключение от автоматики Автоматика (VD6) Отключение, РПВ, РПО, Ава- рийное отключение, Вызов
5 Внешнее отклю- чение Внешнее отключение (VD3) Отключение, РПВ, РПО, Ава- рийное отключение. Вызов
6 Газовая защита на отключение АПВ(УЛ7) Отключение, РПВ, РПО, Ава- рийное отключение, Вызов
7 Газовая защита на сигнал Газовая защита (VD7 через 10 с) Предупредительная сигнали- зация, Вызов
8 Отключение от АЧР Автоматика (VD6) Отключение, РПВ, РПО, Ава- рийное отключение, Вызов
9 Срабатывание земляной защиты Земляная защита (VD4) Вызов, Предупредительная сигнализация
10 Обрыв цепей управления Неисправность це- пей управления (VD8 через 10 с) Вызов, Предупредительная сигнализация
11 Ускорение защит при включении Ускорение (VD2) Вкл, Откл, РПВ, РПО, РФК, Аварийное отключение, Вызов, УРОВ
12 Блокировка от многократных включений Отключение от защит (VD1) Вкл. (на 1сек), РПО, Откл, Аварийное откл, РПВ, РФК, УРОВ, Вызов
Примечание, 1. Положение программных переключателей соответствует указанным в
табл.2-20. Иному положению переключателей соответствует иная индикация и срабатыва-
ние выходных реле, которая определяется конфигурацией терминала, находящегося в эксплуа-
тации. Эта индикация определяется в процессе наладки терминала при вводе его в эксплуата-
цию.
Положение программных переключателей при тестировании блока
Таблица 2-20
Номер ключа 1 2 3 4 5 6 7 8
SG1 1 1 0 0 1 1 0 1
SG2 1 1 1 1 0 0 1 0
SG3 1 0 0 0 0 0 0 0
. 2 Л.5. Передача данных по последовательному каналу
Как уже упоминалось в разделе 2.4.7. наличие связи дает возможность производить дис-
танционное управление защищаемым объектом, а также контроль и изменение таких парамет-
58
ров устройства, как положение переключателей, уставок, состояние логических входов и вы-
ходных реле, а также контроль элементов сигнализации.
Для того, чтобы изменить параметр по линии связи, обязательно требуется ввести число-
вой пароль, выбираемый из диапазона 1...999. На заводе устанавливается значение пароля 1.
Пароль открывается путем установки специального параметра последовательной связи
V160. Для закрытия пароля используется параметр V161. Пароль также закрывается в случае
потери оперативного питания.
Для смены пароля могут использоваться кнопки или команда по линии связи. Чтобы иметь
возможность сменить пароль по линии связи, необходимо сначала открыть пароль. Новый па-
роль вводится при помощи параметра V161. В случае использования кнопок, новый пароль
записывается поверх старого в подрегистре 3 регистра А.
Если неправильный пароль передается по линии связи более .семи раз подряд, пароль ав-
томатически сбрасывается в 0 и смена уставок становится недоступной по последовательной
линии. В этом случае пароль может быть открыт заново с помощью кнопок на передней' пане-
ли.
Более подробно вопросы передачи информации по последовательному каналу связи осве-
щены втехническом описании и инструкции по эксплуатации устройств серии SPAC 800.
2.5.6. Производство микропроцессорных устройств серии SPAC
Элементная база устройств серии SPAC состоит из высоконадежных компонентов веду-
щих западных фирм. Каждый используемый элемент проходит обязательный входной кон-
троль.
Пайка печатных плат выполняется с помощью автоматизированной установки пайки
“волной” фирмы “8еЬо”(Германия), оснащенной компьютером. В зависимости от плотности
печатного монтажа компьютер выбирает оптимальные параметры режима пайки - скорость
подачи и температуру.
После сборки сначала проверяются отдельные блоки, а затем все изделие в сборе. Кон-
троль производится с помощью программы тестирования, которая определяет последователь-
ность подачи тестов и оценивает результаты тестирования.
Одной из ключевых операций по выявлению качества применяемых компонентов, монта-
жа и сборки является 18-ти часовой термопрогон (+55° С) находящегося в работе изделия.
Прн производстве монтажных, сборочных и наладочных работ обращается большое вни-
мание на обеспечение защиты от статического электричества (антистатический линолеум, под
которым имеется заземленная сетчатая медная фольга; антистатические столы, светильники,
подставки для ног, инструмент, одежда - халат, обувь, браслет).
2.5.7. Конструкция SPAC 801
Конструктивно терминалы серии SPAC 801 выполнены в виде алюминиевой двухъярус-
ной кассеты 19” евростандарта На задней стороне кассеты располагаются клеммы входных и
выходных цепей, разъем питания, а также порт последовательной передачи данных (рис.П8).
Для последовательного канала вместо оптоволоконного кабеля может использоваться коакси-
альный, который дешевле, но имеет низкую помехоустойчивость.
Правая токовая колодка пустая, подключение - только к левой колодке.
Корпус терминала обязательно заземляется, сечение провода 2,5 - 5 мм2. Для заземления
используется специальный винт на задней стенке (рис.П8).
2.5.8. Возможные неисправности н их устранение
Неисправности, которые могут появиться в процессе эксплуатации устройства, выявляют-
ся системой диагностики, при этом на дисплей блока управления или измерительного блока
выдается код неисправности. При обнаружении обрыва или неисправности выходных реле
(код 4, 5 или 6) следует проверить целостность цепей между блоками выходных реде н объе-
динительной платой, связь между которыми выполняется с помощью жгутов. Для этого необ-
ходимо снять лицевую панель в нижней части кассеты и убедиться, что блоки установлены в
разъемы, расположенные на объединительной плате и проверить надежность подключения
жгутов.
59
При появлении других кодов неисправностей следует записать код и передать его пред-
ставителю предприятия - изготовителя.
3. Устройство защиты и автоматики
асинхронных двигателей SPAC 802
3.1. Введение
Опыт эксплуатации асинхронных электродвигателей (ЭД) «оказывает их высокую повре-
ждаемость, которая ежегодно достигает 25-30% от общего числа повреждений электрообору-
дования. Основными неисправностями ЭД являются электрические повреждения. Наиболее
часто, в 80-95% случаев повреждается обмотка статора /6/.
Аппаратное выполнение защиты ЭД весьма разнообразно: от сборных защит на электро-
механических реле (PT-40, PT-80, РНТ-565, ДЗТ-11 и др.) и на микроэлектронных реле (РСТ-
13, РТЗ-51 и др.), до специальных комплектных устройств типа ЯРЭ 2201 и микропроцессор-
ных цифровых защит.
Цифровые устройства защиты наряду с общеизвестными их достоинствами более полно
приспособлены к условиям работы ЭД. В настоящее время наиболее известны микропроцес-
сорные защиты фирмы АВВ серии SPAM 150С н русифицированный вариант этой защиты с
более широкими возможностями SPAC 802, выпускаемый ООО “АББ Реле-Чебоксары”.
Устройства серии SPAC 802 имеют два исполнения: SPAC 802-01 и SPAC 802-03. Они
предназначены для выполнения необходимых функций по защите, автоматике, управлению и
сигнализации комплектного распределительного устройства асинхронного ЭД напряжением 6-
10 кВ, а также для защиты маломощных синхронных двигателей. Устройство SPAC 802 может
также применяться для других объектов, нуждающихся в защите от тепловых перегрузок, та-
ких, как кабельные линии и силовые трансформаторы.
Отличие исполнения SPAC 802-03 от SPAC 802-01 состоит в том, что SPAC 802-03 имеет
модуль осциллографа SPCR 8С27, установленный в разъем правой верхней части кассеты.
Устройство SPAC 802 представляет собой набор блоков, конструктивно объединенных в
кассете и выполняющих все необходимые функции защиты, управления и автоматики.
В состав устройства входят следующие блоки:
- входных трансформаторов;
- питания;
- измерительный (блок защит) SPCJ 4D34;
- управления L2210;
- входных сигналов (блоки входов);
- выходных реле (блоки выходов).
С помощью перечисленных блоков выполняется устройство защиты, автоматики и сигна-
лизации двигателей, не требующих дифференциальной защиты.
Устройство SPAC 802 сочетает целый ряд функций: защита от тепловой перегрузки, кон-
троль режима пуска, защиту от междуфазных к.з. и замыканий на землю, защиту от обрыва
фаз и потери нагрузки, в также защиту от неправильного чередования фаз.
SPAC 802 позволяет выполнить полноценную защиту и обеспечить наиболее экономич-
ный режим работы двигателя. Защиту от перегрузки двигателя в самых различных режимах
работы обеспечивает токовая защита от тепловой перегрузки, позволяющая контролировать
как кратковременную, так и длительную перегрузку по всем фазам. Уставки для тепловой за-
щиты позволяют учесть постоянные нагрева и охлаждения практически всех существующих
типов двигателей.
Устройство выполняет защиту двигателя в пусковых режимах с учетом допустимого ко-
личества пусков из "холодного" и “горячего” состояния. При превышении суммы времен пус-
ков уставки или перегреве ЭД до опасного уровня его включение блокируется на время, доста-
точное для остывания ЭД, которое моделируется путем задания скорости снижения теплового
уровня.
Защита от междуфазных замыканий и замыканий на землю выполняется одноступенча-
тыми максимально - токовыми защитами с независимыми характеристиками.
«о
ЗЛ. Технические данныл
Технические данные устройства SPAC 802 приведены в табл. 3-1.
Технические данные устройства защиты электродвигателя SPAC 802
Таблица 3-1
Защита от тепловой перегрузки 16
Уставка по току полной нагрузки двигателя 16 Дискретность задания уставок Погрешность по току Уставка по допустимому времени заклинивания ротора t6x, равная времени отключения двигателя при запуске из холодного состояния и входном токе 6*16 Постоянная времени нагрева двигателя, th Дискретность задания уставок ' - Ступень увеличения счетчика времени - Погрешность по времени Коэффициент охлаждения ЭД в состоянии покоя кс Диапазон уставок по уровню предупредительной тепло- вой сигнализации 0а -Диапазон уставок по уровню запрета повторного запус- ка перегретого двигателя, 0i Кажущийся уровень нагрева ЭД при подаче или восста- новлении питания (0,50—1,50) In 0,01*1п 2% (2,0... 120) с »32*t6x 0,5 с до 100 с 0,5 с 2% или 25 мс 1-64 (50-100%) 0t (20-80%) 0t 70% 0t
Защита пускового режима 1>, 1я (втораа ступень МТЗ)
Уставка по току срабатывания Is Диапазон уставок по времени срабатывания ts Токовая защита Is*ts Время возврата Коэффициент возврата Погрешность по току срабатывания Защита от теплового воздействия Is2*ts Время возврата Точность определения величины теплового действия Минимальное время срабатывания (1,0-10,0) In (0,3-80) с <400 мс 0,96 3% <400 мс ±10% от величины Is2*ts «400мс
Защита от междуфазных замыканий I» (первая ступень МТЗ)
Диапазон уставок по току срабатывания Время запуска Диапазон уставок по времени срабатывания Время возврата Коэффициент возврата Погрешность по току срабатывания Погрешность по времени срабатывания (0,5-20,0) In 50 мс (0,04-30) с <80 мс 0,96 3% 2% от уставки или 25 мс
Защита от замыканий иа землю 1о>
Диапазон уставок по току срабатывания Время запуска Диапазон уставок по времени срабатывания Время возврата Коэффициент возврата Погрешность по току срабатывания Погрешность по времени срабатывания (1,0-100)% In <70 мс (0,05-30) с <80 мс 0,96 3%'+0,0005«1п 2% от уставки или 25 мс
«1
Защита от потерн нагрузки 1<
Диапазон уставок по току срабатывания Диапазон уставок по времени срабатывания Время возврата Коэффициент возврата (30-80)%*19 (2-600) с <500 мс <1,1
Счетчик суммарного времени запусков Ets
Диапазон уставок по допустимому суммарному времени запусков Ets Диапазон уставок по скорости снижения счетчика сум- марного времени запусков Ets/Al (5-500) с (2...250)с/ч
Защита от несимметричной работы AI н обратного чередования фаз
Уставка по току срабатывания Д1 Время срабатывания при Д1=10% и обратнозависимой характеристике, tA Время возврата Время срабатывания при обрыве фаз Время срабатывания при нарушении чередования фаз (10-40)% 1ф макс 20...120 с <250мс 1 с 600 мс
Цепи переменного тока фазных проводов защиты вы- держивают без повреждений при номинальном токе 1 и 5 А ток: 4 и 20 А 100и500А длительно в течение 1 с
Цепи переменного тока защиты от замыканий на землю выдерживают без повреждений при номинальном токе 0,2 и 1 А ток: 1,5 и 4 А 40 и 100 А длительно в течение 1 с
Диапазон измерения фазного тока (0-63)*1п
Диапазон измерения Тока нулевой последовательности (0...2,1)»1п
33. Блок защиты двигателя SPCJ.4D34
Блок защиты двигателя SPCJ 4D34 выполняет следующие функции:
• Защита от тепловой перегрузки 19 с диапазоном уставок по току полной нагрузки дви-
гателя to = (0,5—l,5)In и уставкой по допустимому времени заклинивания ротора t6x = (2-
120)с.
• Предупредительная сигнализация 0а о перегреве двигателя с уставкой 6а = (50-100)%6t
и запрет 6i перезапуска перегретого двигателя с уставкой 0i “ (2O-8O)%0t.
• Защита от междуфазных к.з. I». Диапазон уставок по току срабатывания 1ср» =
(0,5—20) In, по времени срабатывания top» = (0,04—30) с. Защита может быть выведена из ра-
боты.
• Чувствительная защита от замыканий на землю 1о> с диапазоном уставок по току сра-
батывания 1о> = (1,0—100)% In и по времени срабатывания tocp> - (0,05...30)с.
• Защита от несимметричных режимов работы Л1 с диапазоном уставок по току срабаты-
вания Alep = (10...40)% 1ф макс, имеющая обратнозависимые характеристики срабатывания и
уставку по базовому времени срабатывания tAcp= (20—120) с. При обрыве фаз tAcp= 1с.
• Защита от нарушения чередования фаз с временем срабатывания 600 мс.
• Защита пускового режима двигателя Is с уставкой (1-10)1п, действующая как .обычная
токовая защита Is*is или как защита от теплового воздействия Is2*ts с временем срабатывания
ts = (0,3-80) с.
• Защита от потери нагрузки на валу двигателя 1< с уставкой (30-80)%19 с временем сра-
батывания tcp< = (2-600) с.
• Подсчет суммарной длительности запусков ЭД Ets в диапазоне (5-500)с для предот-
вращения повторных пусков перегретого двигателя.
62
Защиты от тепловой перегрузки, от нарушейия режима пурка, от несимметрии поданного
из сети напряжения часто называют профилактическими, поскольку их задача не допускать
такие опасные режимы работы ЭД, которые приводят к его повреждению.
Функциональная схема блока SPCJ 4D34 приведена на рис.3-2, на рис.3-3 приведен вид
передней панели этого блока.
3.3. !• Описание работы защит
Защита от тепловой перегрузки 1е
Общие положения. Увеличение тока в обмотках ЭД вызывает перегрев изоляции обмо-
ток, сердечников статора и ротора. Увеличение температуры изоляции, точнее уменьшение
разницы между ее фактической рабочей температурой и предельно допустимой, вызывает
снижение срока службы изоляции, а быстрый дополнительный нагрев обметок может привес-
ти к опасным деформациям.
Перегрузки делятся на кратковременные, когда температура обмотки не успевает достичь
установившегося значения, и длительные, когда температура обмотки достигает установивше-
гося значения, соответствующего значению перегрузочного тока. На основании ГОСТ повы-
шение температуры обмотки определяется относительно предельной температуры охлаждаю-
щей среды, которая принимается равной 40° С.
Из современных защит от перегрузки наиболее полно отражают тепловую характеристику
ЭД микропроцессорные устройства РЗА. Так в SPAM 150С и SPAC 802 обеспечивается защи-
та как от кратковременных, так и от длительных перегрузок, учитывается предшествующий
нагрев и охлаждение, выполняется запрет повторного пуска, пока температура ЭД не снизится
до такой величины, при которой за время последующего пуска температура не достигнет пре-
дельной.
На ЭД подверженных перегрузке по технологическим причинам, РЗА должна выпол-
няться с действием на сигнал и автоматическую разгрузку, при невозможности разгрузки или
отсутствии дежурного персонала допускается действие РЗА на отключение.
Если отключение ЭД не приводит к нарушению технологического процесса или имеют
место тяжелые условия пуска и самозапуска, то РЗА от перегрузки также действует на отклю-
чение.
Защита от тепловой перегрузки включает в себя несколько устройств:
• защита от тепловой перегрузки во время работы;
• защита от тепловой перегрузки, вызванной пусковым током (защита пускового режима);
• сигнализация перегрузки;
• запрет повторного пуска после отключения от тепловой защиты;
• счетчик суммарного времени запусков ЭД.
Нагрев ЭД характеризуется тепловым уровнем St, значение которого в % учитывает сте-
пень превышения температуры ЭД над температурой окружающей среда в 40°С. В формулах
нагрева удобно использовать систему относительных единиц, в которой температура отклю-
чения принимается за 100%. Зависимость St от времени нагрева определяется следующим вы-
ражением /4/:
0t% - ((1вх/1,05*1е))2 » (1-е*/та)*100 + Oo*P/lOO*e’v™, (1)
где 1вх - входной ток статора ЭД;
1е - уставка по току полной нагрузки ЭД;
Тн — постоянная времени нагрева ЭД
Р - коэффициент тепловой защиты в %;
0о - начальный тепловой уровень нагрева ЭД в %.
Если обозначить I» = 1вх/1е, то (1) примет вид:
St% = (?./!,1025)*(l-e‘v™>100 + 6о«Р/1ОО*еЛи. (2)
63
По выражению (2) значение 6t вычисляется при пуске ЭД из горячего состояния или при
его нормальной работе, если !•>!. При пуске ЭД из холодного состояния В (1) следует принять
0о=О, т.е. в этом случае нагрев ие зависит от значения Р. Для нормального режима работы под
нагрузкой при !• 5 1 в (2) следует принять Р=100%.
Срабатывание тепловой защиты происходит при исчерпании теплового уровня, т.е. при
достижении значения 0t =100%. При Р=100% и !•=! значение 0t стремится к уровню 90,7%
(рис.3-1).
При входном токе 1»=1.05, который принимается в качестве тока срабатывания, значение
0t стремится к уровню 100%, достигая его по истечении времени t = т. Иными словами, сраба-
тывание защиты происходит при !•> 1.05.
Если при работе ЭД произойдет снижение тока I» до значения < 0.12, то его охлаждение
происходит в соответствии с выражением, полученным из (2) при 1»=0:
0t% = 0o»e'1/ro, (3)
где То = Тн*Кс - постоянная времени охлаждения;
Кс - коэффициент увеличения постоянной времени охлаждения То по сравнению с посто-
янной времени нагрева Тн за счет отсутствия обдува от вентилятора на валу остановленного
ЭД.
При охлаждении ЭД значение 0t стремится к 0%. На рис.3-1 приводятся временные диа-
граммы, иллюстрирующие процесс нагрева ЭД.
Рнс.3-1. Кривые нагрева ЭД из холодного состояния при Р=100%.
Здесь-обозначено I» = 1вх/Й.
Выбор уставок защиты от тепловой перегрузки заключается в определении следующих
величин:
• тока полной нагрузки ЭД 10 в долях от номинального тока - (0,5-1,5)*Ih;
• допустимого времени заклинивания ротора t6x в сек - (2-120) с;
• коэффициента тепловой защиты Р в % - (20-100) %;
• уровня предупредительной тепловой сигнализации 0а в процентах от 0t - (5О-1ОО)%*01;
• уровня запрета повторного пуска ЭД 01 в процентах от 6t - (20-80)%*61;
• коэффициента кс постоянной времени охлаждения - (1-64).
Дадим подробную характеристику этих величин.
Ток полной нагрузки 10 - это отношение наибольшего длительного допустимого тока ЭД
при Юкр = 40°С, приведенного к вторичной стороне ТТ, к номинальному току реле. При этих
условиях (если Р=100%) возрастание тока ЭД на 5% вызовет действие тепловой защиты за
время, близкое к бесконечности (рнс.3-1).
64
Время срабатывания защиты определяется не только током перегрузки I», но и предшест-
вующим входным током (параметр во), моделирующим нагрев ЭД перед началом перегрузки,
н условиями пуска (параметр Р).
Максиселектор на входе защит выделяет максимальный фазный ток. Пока ток двигателя
меньше уставки по току полной нагрузки 16, реле не срабатывает. Ток срабатывания защиты
устанавливается равным 1,05*16. Если ток превышает уставку по току полной нагрузки на
время, которое определяется по кривым на рис.3-5...3-8, происходит исчерпание ресурса теп-
ловой устойчивости и защита срабатывает.
Время срабатывания определяется по формуле:
t - 32 * t6x » In
i;-p/100 »(1,Ле)!
I.2 -1,1025
(4)
где I» = Ibx/16.
При Ip/Ie==O получаем т.н. “холодные” кривые, в которых время срабатывания не зависит
от значения Р:
I2
t = 32 » t6x * In -5----------------. (5)
I.2 -1,1025
При Ip/Ie = 1 получаем т.н. “горячие” кривые:
t = 32 * t6x
♦ In
i; - р/юо
I2 - 1,1025
(6)
Уставка t6x равна времени срабатывания защиты при входном токе, в 6 раз превышаю-
щем ток полной нагрузки при запуске из холодного состояния (допустимое время заклинива-
ния ротора). Время t6x определяется в соответствии с временем пуска ЭД аналитическим или
графическим путем /б/. После этого по кривым рис.3-5...3-8 для входного тока 1/1© на пересе-
чении с выбранной кривой t6x определяется время срабатывания защиты от перегрузки.
Коэффициент Р учитывает крутизну возрастания характеристики (рис.3-4) и выбирается в
зависимости от тяжести пуска в пределах 20 - 100%. Для механизмов с особо тяжелыми усло-
виями пуска коэффициент выбирается минимальным Р = 20%. При запуске двигателя прямым
включением в сеть коэффициент Р обычно принимается равным 50%. Коэффициент Р=100%
применяется при защите кабелей и двигателей с весьма легкими пусками. Как правило выбор
следует производить между 50% для стандартного двигателя с прямым пуском от линии и
100% для невращающегося объекта или двигателя с мягким (затяжным) пуском.
При пуске ЭД из холодного состояния в (2) должно приниматься значение Р = 100%.
Влияние коэффициента Р на характеристики защиты показано на рис.3-4.
Защитой предусматривается сигнализация перегрузки 0а, значение которой может
быть равно 50-100% теплового уровня Ot, при котором защита действует на отключение. Пре-
дупредительный сигнал выдается, когда тепловой уровень 6t двигателя превышает уставку
предупредительной сигнализации 0а (рис.3-1).
65
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ SPCJ 4034
Рис. 3-2. Функциональная схема блока SPCJ 4D34
66
$ Ь ft ft А) Носвр
О О О О О
SPCJ 4D34
Рис. 3-3. Передняя панель
блока SPCJ 4D34
Предупредительный сигнал может быть использован для пре-
дотвращения нежелательного срабатывания из-за начавшейся те-
пловой перегрузки. При срабатывании сигнализации нагрузка ЭД
может быть снижена для предотвращения срабатывания.
Уровень предупредительной тепловой сигнализации обычно
выбирается равным 6а = (80 90)%6t, при этом должно выпол-
няться условие 6a>0i. При таком уровне обеспечивается исполь-
зование полной теплоемкости ЭД, не доводя до отключения, обу-
словленного длительной перегрузкой. Если ключ SGRl/l=l, то
предупредительная тепловая сигнализация формирует сигнал пе-
регрузки SS2 (рис.3-2).
Примечание. На практике значение Gt для работающего ЭД
обычно находится в пределах 20-25%, т.е. 6t<6i.
Предусматривается запрет последующего пуска ЭД после
превышения теплового уровня 6t значения уставки 6i, которое ус-
танавливается в процентах от 6t (рис.3-1). Величина 6i определя-
ется тепловым запасом, оставшимся после первого пуска ЭД из
холодного состояния:
6i i (1- tn/t6x)»100%, где tn - время пуска ЭД.
Постоянная времени нагрева Тн ЭД принимается равной
32*t6x (это справедливо при Р=100%). Меньшая скорость охлаж-
дения ЭД в режиме покоя учитывается тем, что постоянная вре-
мени То охлаждения берется больше постоянной времени нагрева
Тн в' кс раз и определяется как То = кс*Тн, где кс = (1 ч- 64). При
отсутствии данных о постоянных нагрева и охлаждения следует
кс принимать равным 2-^4.
Действие сигналов на выходные реле определяется положением программных переклю-
чателей. При действии предупредительной тепловой сигнализации на дисплее показывается
цифра 1 (табл.3-2). При срабатывании тепловой защиты на дисплее показывается цифра 2. По-
ка тепловой уровень превышает уставку уровня запрета повторного пуска двигателя 6i, блок
не дает разрешения на его включение. В течение времени запрета перезапуска на дисплее по-
казывается цифра 3. При этом не происходит индикации других операций тепловой защиты.
Примерное время в минутах, после которого возможен повторный запуск, содержится в реги-
стре 9. Сигнал о запрете перезапуска нагретого двигателя может быть выведен из работы уста-
новкой программного переключателя SG4/2el.
После прерывания и восстановления питания реле устанавливается в состояние, соответ-
ствующее нагреву двигателя до уровня 70% от уставки Ot. Это делается для того, чтобы при
тяжелых условиях нагрузки двигателя отключение происходило за короткое время. При нор-
мальной нагрузке эквивалентный уровень нагрева двигателя быстро снижается до установив-
шегося значения, определяемого током двигателя.
Прн низких уставках по уровню предупредительной тепловой сигнализации включение
питания реле может вызвать формирование предупредительного сигнала благодаря кажуще-
муся уровню нагрузки 70%. Для установления нулевого уровня нагрева нужно одновременно
нажать кнопки “Сброс/Шаг" и "Програм" и, не отпуская, включить питание терминала.
В блоке предусмотрен также счетчик суммарного времени запуска. При каждом запуске
ЭД время длительности запуска прибавляется к содержимому счетчика Sts. Если содержимое
счетчика превышает уставку Sts, то перезапуск ЭД запрещается. Уменьшение значения счет-
чика определяется скоростью возврата Sts /At (см. далее).
67
а) б)
Рис. 3-4. Статические время-токовые характеристики защиты:
1 - холодная характеристика; 2 - характеристика при Р=20%;
3 - характеристика при Р=50'%; 4 - характеристика при Р=100%;
5 - перегрузочная характеристика ЭД.
Защита пускового режима (Is)
Если при пуске происходит затормаживание ЭД из-за заклинивания агрегата, то он дол-
жен быть отключен. Это выполняется защитой пускового режима. Эта защита обычно является
резервной к защите от перегрева ЭД и имеет 2 исполнения:
• в виде простой МТЗ Is*ts с независимой выдержкой времени (SGF/7=0);
• в виде защиты Is, основанной на вычислении теплового импульса, т.е. произведения
квадрата пускового тока и времени пуска Is2*ts (SGF/7=1).
Дтя ЭД более предпочтителен последний способ, т.к. при этом возможно увеличение до-
пустимого времени запуска при низком напряжении питающей сети.
Режим работы защит пускового режима выбирается переключателем SG4/1. При SC4/l=0
значение Is2*ts начинает вычисляться при запуске двигателя, т.е. когда ток возрастает от
0,12*16 до 1,5*16 за время не более 60 мс. Окончание режима запуска определяется по сниже-
нию тока до значения 1,25*16 на время более 100 мс. При SG4H=1 значение Is2*ts начинает
вычисляться при превышении входным током величины уставки Is.
Ток срабатывания защиты Is берется меньше пускового тока ЭД при пониженном напря-
жении сети в условиях самозапуска (на уровне 0,6-0,7 пускового тока). Выдержка времени ts
берется близкой к максимально допустимому времени пуска.
68
Рис. 3-5. Графики срабатывания тепло-
вой защиты двигателя без предваритель-
ной нагрузки (“холодные кривые”);
р=20...100%
Рис. 3-6. Графики срабатывания тепловой
защиты двигателя с предварительной на-
грузкой 1,0*16, ("горячие кривые").
р= 100%
69
V»
4000
№
Рис. 3-7. Графики срабатывания тепловой
защиты ЭД с. предварительной нагрузкой
1,0*16, ("горячие кривые "), р= 50%.
Рис. 3-8. Графики срабатывания тепловой
защиты ЭД с предварительной нагрузкой
1,0*19, (” горячие кривые ”). р=20%.
70
Защита пускового режима, выполненная 1&к токовая защита (Is*ts)
При использовании защиты I> (SGF/7=0) уставки Is и ts - это ток и время срабатывания
защиты. Зашита запускается, когда ток двигателя превышает уставку Is. Уставка по времени
срабатывания ts принимается несколько большей допустимого времени запуска. Если дли-
тельность запуска превышает уставку по времени срабатывания, защита действует на отклю-
чение, при этом на дисплее показывается цифра 6. Недостаток такой защиты состоит в том.
что максимальное допустимое время запуска двигателя является фиксированным и не проис-
ходит его увеличения при низких напряжениях, когда ЭД нагревается меньше и время пуска
можно было бы увеличить.
Защита пускового режима имеет диапазон уставок по току срабатывания Is = (1...10)*1п и
по времени ts = (0,3—80) с. При срабатывании защиты могут активизироваться сигналы SS2 и
SS3.
При запуске ЭД активизируется сигнал “Запуск” (рис.3-2), который при SGR2/2=1 активи-
зирует сигнал SS1, который, в свою очередь, вызывая срабатывание реле К1.5 “Пуск МТЗ”,
может выполнить необходимые блокировки на время пуска ЭД.
Защита пускового режима, основанная нв вычислении теплового импульса (Is2ts)
Данная защита также использует уставки Is и ts (SGF/7=1). Уставка Is соответствует току
при запуске двигателя, уставка ts соответствует времени запуска двигателя. По этим данным
подсчитывается величина Is2ts, которая равна предельному тепловому воздействию при запус-
ке двигателя (т.е. уставка). В течение запуска постоянно измеряется входной ток, который да-
лее возводится в квадрат и умножается на текущее время запуска. Если полученная величина в
какой-либо момент превысит величину Is2ts, защита срабатывает и выдает сигнал отключения,
а на дисплее показывается цифра $. При данном методе защита возможно увеличение допус-
тимого времени запуска при низких напряжениях за счет того, что при этом снижается теку-
щее значение пускового тока и, след., может быть увеличено время запуска (Is2ts =* const).
В устройстве предусмотрена возможность запоминания теплового воздействия при пуске
(регистр 6) и времени пуска (подрегистр 2 регистра 9).
Защита пускового режима с управлением
от датчика скорости вращения двигателя
Существуют условия, когда эта защита используется как самостоятельная. В частности,
это необходимо для защиты ЭД в случаях, когда приводимый им механизм может застревать
по технологическим причинам (например, транспортеры мерзлого угля- при завале глыбами
или дробилки при попадании в них крупных металлических предметов) и др. При этом допус-
тимое время безопасного заклинивания ротора меньше, чем время нормального запуска двига-
теля, что может привести к отключению еще не запустившегося ЭД.
В этом случае необходима информация о том, запустился двигатель или нет, которая мо-
жет быть получена от датчика скорости, закрепленного на валу двигателя. Для получения ин-
формации от датчика скорости используется сигнал BS. При пуске ЭД защита 1> запускается,
но отсчет выдержки времени не начинается, т.к. она блокируется сигналом “1” от датчика ско-
рости ЭД (сигнал BS=I н SGB/1=1), а после запуска ЭД блокировка исчезает и происходит
возврат защиты 1>.
Зашита от междуфазных коротких замыканий (I»)
Защита от междуфазных замыканий I» выполнена в виде грубой максимальной токовой
защиты (отсечка). Она запускается, когда ток в одной или нескольких фазах превышает устав-
ку. Если продолжительность запуска превышает уставку по времени срабатывания t>>, защита
срабатывает и действует на отключение выключателя формированием сигнала TS2. Одновре-
менно на дисплее показывается цифра 4 и загорается индикатор срабатывания. При срабаты-
вании всегда активизируется выход SS3 и может выдаваться сигнал SS2.
Диапазон уставок по току срабатывания (0,5...20)*1п, по' времени срабатывания
(0,04..30)с. •
71
Уставка I» может автоматически удваиваться при включении защищаемого объекта, бла-
годаря чему она может быть выбрана ниже броска тока при включении. Функция автоматиче-
ского удвоения уставки устанавливается переключателем SGF/2=1.
Режим работы защиты при пуске выбирается переключателем SG4/1. При SG4/l=0 пуск
определяется по факту возрастания фазных токов с тока 0,12*1е до тока 1,5*1е за время, мень-
шее, чем 60 мс. Окончание режима запуска определяется по снижению тока до значения
1,25*16 на время более 100 мс. Защита может быть выведена из работы переключателем SGF/1.
В целях повышения чувствительности ток срабатывания защиты берется порядка 0,85-0,95
от величины пускового тока ЭД. От начального броска тока в момент включения защита от-
страивается путем автоматического удвоения уставки за счет резкого изменения скорости на-
растания тока статора в начале пуска, т.е. во время пуска 1ср будет равен (1,7-1,9)»1пуск. По
окончании пуска заданная уставка восстанавливается. Время срабатывания защиты рекомен-
дуется выбирать минимальным (0,04 с).
Защита от замыканий на землю (1о>)
Чувствительная ненаправленная одноступенчатая защита от замыканий на землю 1о> реа-
гирует на ток нулевой последовательности. Диапазон уставок по току (1,0... 100)% In (в про-
центах, а не в долях!), диапазон уставок по времени срабатывания (0,05...30)с. При превыше-
нии уставки по току срабатывания защита запускается. По истечении выдержки времени to>
защита срабатывает, одновременно на дисплее показывается цифра 7 н загорается индикатор
срабатывания.
При использовании контакторного управления защита 1о> блокируется, когда линейные
токи превышают уставку по полному току тепловой защиты в 5-8 раз. Это делается с целью
избежания повреждения контактора, который не в состоянии разорвать такие токи. В этом
случае отключение производится вышестоящими предохранителями. Такой запрет устанавли-
вается переключателями SGF/3 и SGF/4, при этом возможна установка запрета действия защи-
ты при фазных токах, превышающих ток полной нагрузки 19 в 4,6 и 8 раз.
Действие защиты может быть блокировано внешним сигналом BS=1 при установке
SGB/4=1.
В сетях с изолированной нейтралью и в некоторых других случаях защита от.замыканий
на землю может действовать только на сигнал. Это достигается установкой SGRl/8=0.' Для
действия защиты на сигнал следует установить .SGR1/6=1 или SGR2/7=1, тогда срабатывание
защиты будет активизировать выходы SS2 или SS3 соответственно.
Чувствительность защиты 1о> обычно устанавливается (15.. .40)% In двигателя.
Защита от несимметричных режимов работы (41)
Несмотря на то, что несимметричные режимы работы ЭД весьма опасны, Правилами не
регламентирована необходимость установки защиты от такого режима. Только в микропро-
цессорных защитах SPAM 150С и SPAC 802 предусмотрена защита от такого режима.
Несимметричность режима работы определяется сравнением наибольшего и'наименыгз-п
фазных токов. Величина небаланса находится как 41= (1ф тах-1ф тт)/1ф max *100%. Этот не-
баланс определяется несимметрией линейных напряжений, поступающих на. ЭД.. По ГОСТу
допускается иесимметрия напряжений не более 2%. При такой иесимметрии разность между
фазными токами ЭД может доходить примерно до 11-13%, а неравенство фазных токов может
превышать 20% In, что может вызвать опасный нагрев ЭД /6/. Уставка 41 обычно выбирается
на уровне 25%.
Время срабатывания зависит от степени небаланса и уставки базового времени срабатыва-
ния t4 (рнс.3-9). Прн минимально различимой величине небаланса 41=10% время срабатыва-
ния определяется уставкой 14. В случае обрыва одной из фез время срабатывания минимально
н равно 1с.
Если время небаланса длится больше уставки по времени срабатывания, то защита сраба-
тывает и выдает сигнал иа отключение выключателя. Одновременно иа дисплее показывается
цифра 5 и загорается индикатор срабатывания. Соответствующей установкой программных
переключателей могут формироваться сигналы SS2 и SS3.
При токах нагрузки, меньших номинального, незйачительная несимметрия фазных токов,
вызванная разлн -..„.ш причинами, может привести к появлению небаланса, превышающей
уставку. В таких случаях для предотвращения излишнего срабатйвания защита загрубляется.
При установке SCB,'3=1 срабатывание защиты блокируется при додаче внешнего управ-
ляющего сигнала BS. Зашита может быть выведена из 7<*чствия установкой SGF/5=0.
Диапазон уставок по току срабатывания Д1ср = (10...40)% 1ф (в процентах, а не в долях!),
по базовому времени срабатывания ГД = 20... 120 с.
Значения уставок Д1 и ГД рассчитывается по специальной методике /6/. По этой методике
сначала рассчитывается значение Д1%, затем время срабатывания защиты гср, и на их пере-
сечении по рис.3-9 определяют ближайшую кривую базового времени ГД. Указанные значения
Д1% и ГД (с) используют в качестве уставок данной защиты. Если при работе ЭД небаланс пре-
вышает уставку Д1, происходит запуск защиты и начинается отсчет времени.
Прн использовании реле в схемах с двумя трансформаторами тока для правильной работы
защиты от небаланса фаз необходимо, чтобы на третий фазный вход подавалась сумма этих
токов и тем самым устанавливалась кажущаяся третья фаза.
Защита от неправильного чередования фаз
Принцип действия защиты основывается-на определении очередности появления положи-
тельных полуволн токов фаз. Если токи фаз появляются в неправильном порядке, защита сра-
батывает и действует на отключение с фиксированным временем порядка 600 мс. Защита мо-
жет быть выведена из действия установкой SGF/6=0 в случае, например, когда ЭД меняет на-
правление вращения. Действие защиты на дисплей и выходные реле аналогично действию за-
щиты от несимметричных режимов работы.
Защита от потери нагрузки (1<)
Используется для защиты приводов и двигателей от внезапной потери нагрузки. Потеря
нагрузки может являться аварийным режимом для конвейеров и погруженных помп, охлажде-
ние которых производится перекачиваемой жидкостью. При потере нагрузки токи трех фаз
снижаются и при их снижении до уровня срабатывания защита 1< запускается. По истечении
уставки по выдержке времени t< защита срабатывает. Одновременно на дисплее появл,.стся
цифра 8 и загорается индикатор срабатывания.
Диапазон уставок по току срабатывания (30...80)%18, по времени срабатывания - 2...600 с.
Для предотвращения формирования сигнала отключения при снятии нагрузки действие
зашиты блокируется при снижении входного тока дс зеличины 0,12*10. Защита от потерн на-
грузки . может быть выведена из работы установкой SGF/8=0.
Эта защита вводится в особо оговариваемых случаях, обусловленных особенностями кон-
струкции ЭД или режимов работы механизма. Уставки срабатывания этой защиты определя-
ются индивидуально для каждого случая ее применения.
Счетчик суммарного времени запусков (Sts)
Пусковой суммирующий счетчик контролирует число пусков ЭД в течение определенного
времени и обеспечивает запрет повторных пусков сверх разрешенных заводскими требова-
ниями до истечения заданного промежутка времени, необходимого для его охлаждения. При
каждом запуске двигателя время длительности запуска прибавляется к содержимому счетчика
Sts. Если содержимое счетчика превысит уставку Srs, то перезапуск двигателя запрещается до
истечения промежутка времени, необходимого для его охлаждения. По требованием россий-
ского ГОСТа после двух разрешенных пусков ЭД из холодного состояния последующий пуск
разрешается через 30 мин.
Процесс охлаждения ЭД в промежутках между пусками учитывается уменьшением значе-
ния счетчика Srs с определенной скоростью Srs/ДГ. Выбор уставок срабатывания счетчика за-
ключается в выборе допустимого суммарного времени запусков Srs (диапазон 5-500 с) н ско-
рости его снижения Sts/ДГ (диапазон 2-250 с/ч).
73
Рис. 3-9. Характеристики срабатывания защиты от несимметричных режимов
Например, если двигатель допускает два запуска с временем пуска tn = 10 с в течение 30
мин, то уставка Its будет равна Its = (n-l)*tn+l = (2-1)*10+1 = 11 с, где п - число разрешенных
пусков /6/. Произведя оба разрешенных пуска, мы получим ситуац ию, изображенную иа рис.3-
10 (на рисунке не соблюдены временные масштабы). Два пуска по 10 сек складываются в итог,
равный 20 сек. Сразу же после второго запуска должен подействовать запрет, чтобы попытка
третьего пуска не была разрешена. Это значит, что уровень запрета должен быть взят несколь-
ко выше 10с, например, 11 сек. Обратите внимание, что пуск продолжается, хотя запрет уже
подействовал. Запрет только разрывает путь к включению выключателя, предотвращая после-
дующие пуски (сигнал TS1=O, рис.3-2).
Установка не более двух песков за 30 мин означает, что для разрешения нового пуска че-
рез 30 мин (0,5 часа) необходимо за 0,5 часа сбросить 10 сек, т.е. уставка Its/At будет равна
10с/0,5ч = 20 с/ч.
Однако эта функция защиты не сможет предотвратить второй пуск из горячего состояния,
если ЭД проработал более 1ч, т.к. за это время значение Its снизится до нуля и вновь можно
произвести два пуска, но уже из горячего состояния, что недопустимо. В этом случае запрет
пуска будет осуществляться защитой тепловой перегрузки 6i.
74
Рис.3-10. Действие счетчика времени пусков.
Запоминание срабатывания защит
Для защит может устанавливаться запоминание срабатывания при их действии на выход
TS2 (зашелка). При этом сигнал TS2 остается активным после возврата защиты. Для защиты от
замыканий на землю, МТЗ и защиты от несимметричных режимов защелка устанавливается
при SGB/7= 1, для всех защит (включая перечисленные) - при SGB/8= 1.
33.2. Индикация режимов
Включение питания вызывает свечение зеленого светодиода в блоке питания и кратковре-
менное загорание цифр 1 и 3 на дисплее, если уставка 6i < 70%. В случае, когда уставка Oi
>70%, то включение питания вызывает кратковременное появление на дисплее двух цифр “1”
и самотестирование, во время которого происходит переключение сегментов “—” на дисплее
модуля.
Срабатывание того или иного канала защиты вызывает появление иа дисплее соответст-
вующего числового кода (табл.3-2). Индикатор срабатывания СРАБ является общим для всех
каналов и загорается по факту срабатывания тепловой защиты 6>0t, защит Is, I», Д1,1<, при
этом активизируется выходной сигнал TS2. Загорание индикатора СРАБ (активизация TS2) от
срабатывания ступени 1о программируется переключателем SGR1/8, а от внешнего отключе-
ния - переключателем SGB/5. Индикатор срабатывания продолжает светиться после возврата
защиты в исходное состояние и сбрасывается нажатием кнопки СБРОС. Если запуск защиты
ие вызвал срабатывания, то коды запустившихся каналов исчезают с дисплея автоматически,
однако можно запрограммировать их фиксацию и последующий ручной сброс кнопкой С/Ш.
Не сброшенные ин дикаторы срабатывания не влияют на работу модуля.
При перегрузке или повреждении ЭД светодиодными индикаторами указываются фазы, в
которых появились неисправности. Одновременно на цифровом дисплее показывается код ка-
нала, по которому произошло срабатывание. Обозначение кодов приводится на лицевой пане-
ли под надписью ИНДДЕЙСТВИЯ (табл.3-2).
Свечение индикатора НЕИСПР. показывает, что система самоконтроля обнаружила внут-
реннюю неисправность, при этом выдается сигнал на выходное реле системы самоконтроля.
Одновременно на дисплее показывается код неисправности, состоящий из красной цифры 1 и
зеленых цифр кода, причем он не может быть удален путем сброса. Код должен быть записан
и передан представителям предприятия - изготовителя.
Под заголовком РЕГИСТРАЦИЯ на передней панели блока приводится расшифровка со-
держимого регистров 1-9, в которые записываются текущие и аварийные параметры.
33.3. Выст авление уставок
На передней панели модуля расположены светодиодные индикаторы, которые показыва-
ют, для какого параметра происходит выставление уставок (табл.3-3). Значения уставок пока-
зываются тремя зелеными цифрами на дисплее. Если вместо числа показывается строка “—”,
то защита выведена из работы и значения уставок ие определены.
Процесс просмотра и выставления уставок аналогичен блоку SPCJ 4D28 (см. п.2.5.1).
75
Индикация на дисплее при срабатывании зашит
Таблица 3-2
Код Операция
1 2 3 4 5 6 7 8 Предварительный сигнал тепловой защиты (0>0а) Срабатывание тепловой защиты (0>6t) Запрещение перезапуска двигателя (Gi+Xts) Срабатывание защиты от междуфазных замыканий (I») Срабатывание защиты от несимметричных режимов (AI) Срабатывание защиты пускового режима (I*ts) Срабатывание защиты от замыканий на землю (1о) Срабатывание защиты от потери нагрузки (1<)
Уставки блока SPCJ 4D34
Таблица 3-3
Уставка Параметр Диапазон
10 Ток полной нагрузки ЭД 10 в долях от номинального тока In. (0,50—1,50)*1п
t6x Максимальное безопасное время заклинивания ротора двига- теля, т.е. время отключения холодного двигателя при шестикрат- ном токе полной нагрузки, выраженное в секундах.- (2,0-120) с
Р Коэффициент тепловой защиты. (20—100)%.
6а Уставка по уровню предупредительной сигнализации о пере- греве двигателя в процентах от Gt. (5o...ioo)%*et
Oi Уставка по уровню запрещения повторного пуска двигателя вследствие тепловой перегрузки в процентах от 0t. (20...80)%*Gt
kc Коэффициент уменьшения постоянной охлаждения двигате- ля в режиме покоя по сравнению с постоянной времени нагрева. 1...64
Is Уставка по току запуска ЭД, выраженная в долях от тока In. (l,0...M)*In
ts Уставка по времени запуска двигателя, выраженная в сек. 0,3-80 с
I» Уставка по току срабатывания МТЗ в долях от In (0,5...20)*In
t» Уставка по времени срабатывания МТЗ, выраженная в сек. (0,04-30) с
Io Уставка пр току срабатывания защиты от замыканий на зем- лю в процентах от номинального тока. (1,0...100)%1п
to Время срабатывания защиты от замыканий на землю, выра- женное в секундах. (0,05—30) с
Al Уставка защиты от несимметричных режимов работы в про- центах По отношению к максимальному фазному току. (10...40)%1ф
At Базовое время срабатывания защиты от несимметричных режимов работы, выраженное в секундах. (20.., 12 м) с
К Уставка по току срабатывания защиты от потери нагрузки на валу двигателя в процентах по отношению к току 10. <ЗО...8О)%*10
t< Уставка по времени срабатывания защиты от потери нагруз- ки на валу двигателя, выраженная в секундах. (2...600)с
Its Уставка счетчика суммарного времени запусков двигателя для запрета повторного запуска. (5...500)с
Xts/At Уставка по скорости уменьшения значения счетчика Lts. (2...250) с/ч
76
3.3.4. Программные переключателя
Задание внутренней конфигурации осуществляется переключателями SGF, SGB, SGR,
SG4. Назначение групп переключателей приведено в табл. 3-4...3-8.
Группа переключателей SGF
Переключатели используются для определения функций блока (табл. 3-4).
Таблица 3-4
Переклю- чатели Функции Заводская уставка Вес разряда
SGF/1 Токовая отсечка I» введена или выведена: 0- выведена из работы; 1- введена в работу. 1 1
SGF/2 Автоматическое удвоение уставки по току срабатывания отсечки I» при включении ЭД: 0- уставка ие меняется; 1- уставка автоматически удваивается. 1 2
SGF/3 SGF/4 Запрет действия защиты от замыканий на землю 1о> при фазных токах, больших тока пол- ной нагрузки ЭД 10 в определенное число раз: SGF/3 SGF/4 0 0 нет запрета 1 0 запрет при I = 4*10; 0 1 запрет при I = 6*10; 1 1 запрет при I = 8*10. 0 0 4 8
SGF/5 Ввод или вывод защиты от несимметричных режимов работы Д1: 0- зашита не используется; 1-защита введена в работу. 1 16
SGF/6 Ввод или вывод защиты от неправильной по- следовательности фаз: 0- защита не используется; 1- защита введена в работу. 1 32
SGF/7 Выбор принципа действия защиты пускового режима: 0- токовая защита Is*ts; 1- зашита от теплового воздействия Is2*ts. 1 64
SGF/8 Ввод или вывод защиты от потери нагрузки навалу!<: 0- защита ие используется; 1- защита введена в работу. 0 118
Контрольная сумма заводской уставки 115
77
Группа переключателей SGB
Программируемые переключатели группы SGB используются для определения функций
внешнего сигнала BS управления реле (табл.3-5).
Таблица 3-5
Пере- ключате- ли Функции Заводская уставка Вес разряда
SGB/1 Поступление информации о заклинивании от переклю- чателя скорости ЭД (при SGB/1=1). Этот сигнал использует- ся для защиты при запуске индукционных двигателей. 0 1
SGB/2 Запрет перезапуска двигателя внешним сигналом BS (при SGB/2 =1). Может использоваться для управления пе- резапуском ЭД от внешних устройств автоматики.. 0 2
SGB/3 Блокировка действия защиты от несимметричной рабо- ты при подаче внешнего управляющего сигнала BS (при ЗОВ/3-1).Может использоваться для блокировки защиты при запуске. 0 4
SGB/4 Блокировка действия защиты от замыканий на землю при подаче внешнего управляющего сигнала BS (при SGB/4= 1). Может использоваться для предотвращения ложного срабатывания защиты при запуске ЭД из-за насыщения ТТ. 0 8
SGB/5 Прием сигнала BS от внешних защит на вход управле- ния и формирование сигнала отключения TS2 (при SGB/5=1). Благодаря этому другие устройства РЗА могут воздействовать на отключение ЭД 0 16
SGB/6 Сброс сигнализации реле при подаче внешнего сигнала BS (при SGB/6=1). Сброс может осуществляться оператором на станции или от устройств автоматики. 0 32
SGB/7 Защелкивание выходного сигнала TS2 при срабатыва- нии защит I», 1о> и ЛЬ 0- автоматический сброс TS2 при возврате защит; 1- сигнал TS2 остается после возврата защит. Сброс защелки - С/Ш+ПР, по последовательному кана- лу или сигналом BS. 0 64
SGB/8 Защелкивание выходного сигнала TS2 при срабатыва- нии всех защит: 0- автоматический сброс TS2 При возврате защит; 1- сигнал TS2 остается после возврата защит. Сброс защелки: С/Ш+ПР, по последовательному каналу или сигналом BS. 0 128
Контрольная сумма заводской уставки 0
It
Переключатели группы SGR1
Переключатели групп SGR1 и SGR2 используются для задания конфигурации выходных
реле (табл. 3-6 и 3-7).
Таблица 3-6
Переклю- чатели Функции Заводская уставка Вес разряда
SGR1/1 При SGR1/1=1 предупредительная тепло- вая сигнализация йа формирует сигнал SS2. 1 1
SGRI/2 При SGR1/2=1 срабатывание тепловой защиты формирует сигнал SS2. 1 2
SGR1/3 При SGR1/3=1 срабатывание защиты при запуске Is формирует сигнал SS2. 0 4
SGRl/4_ При SGR1/4=1 срабатывание защиты от междуфазных замыканий Г» формирует сиг- нал SS2. 0 8
SGR1/5 При SGR1/5=1 срабатывание защиты от несимметричных режимов Д1 формирует сиг- нал SS2. 0 16
SGR1/6 При SGR1/6=1 срабатывание защиты от замыканий иа землю 1о> формирует сигнал SS2. 0 32
SGR1Z7 При SGR1/7=1 срабатывание защиты от потери нагрузки 1< формирует сигнал SS2. 0 64
SGR1/8 При SGR1/8=1, срабатывание защиты от замыканий на землю 1о> формирует сигнал TS2. 1 128
Контрольная сумма заводской уставки 129
Переключателя группы SGR2
Таблица 3-7
Переклю- чатели Функция Заводская уставка Вес разряда
SGR2/1 При SGR2/1=1 предупредительная тепло- вая сигнализация 6а формирует* сигнал SS1. 0 1
SGR2/2 При SGR2/2=1 запуск двигателя вызывает появление информационного сигнала SS1. 1 2
SGR2/3 При SGR2/3= 1 запуск защиты от между- фазиых замыканий I» формирует сигнал SS1. 0 4
SGR2/4 При SGR2/4=1 срабатывание тепловой защиты формирует сигнал SS3. 1 8
SGR2/5 При SGR2/5=1 срабатывание защиты пус- кового режима Is формирует сигнал SS3. 1 16
SGR2/6 При SGR2/6=1 срабатывание защиты от несимметричных режимов Д1 формирует сиг- нал SS3. 1 32
SGR2/7 При SGR2/7=1 срабатывание защиты от замыканий иа землю формирует сигнал SS3. 1 64
SGR2/8 При SGR2/8= 1 срабатывание защиты от потери нагрузки 1< формирует сигнал SS3. 1 128
Контрольная сумма заводской уставки 250
79
Группа переключателей SG4
Труппа переключателей содержит три переключателя. Контрольная сумма содержится в
субменю 4 регистра А (табл.3-8).
Таблица 3-8
Переклю- чатели Функция Заводская уставка Вес разряда
SG4/I Используется для выбора принципа определения значения Is2»ts защиты пускового режима. Когда SG4/1= 0, значение Is2*ts начинает вычис- ляться при запуске двигателя, т.е. когда ток возраста- ет от 0,1 2*16 до 1,5*19 за время не более 60 мс. Когда SG4/1= 1, значение Is2»ts начинает вычис- ляться при превышении входным током величины уставки Is. 0 1
SG4/2 При SG4/2=1 (ключ разомкнут) запрет переза- пуска двигателя по выходу TS1. 0 2
SG4/3 При SG4/3-1 запуск защиты Is при запуске дви- гателя формирует сигнал SS1. 0 4
Контрольная сумма заводской уставки (
33.5. Регистрация данных
Токи при запуске и срабатывании, длительность ситуации запуска и другие величины за-
писываются в ОЗУ в т.н. регистры (табл.3-9"и рис.3-11). При выводе иа дисплей левая красная
цифра показывает номер регистра, зеленые цифры справа показывают его значение.
В регистрах с номерами 1-9 содержатся параметры работы защиты. Величины фазных то-
ков даются без учета апериодической составляющей. Всего может быть записано две величи-
ны, новая величина сдвигает старую иа одну позицию. При появлении третьей первая величи-
на теряется. При сбросе и отключении питания информация теряется:
Регистр 0 содержит информацию о наличии внешнего управляющего сигнала BS.
В регистре А содержатся параметры, требуемые для последовательной связи.
Регистры 0...9 сбрасываются в 0 одновременным нажатием кнопок ПР и С/Ш и при потере
питания, при этом адрес, скорость передачи данных и пароль ие стираются.,
Регистры меню
Таблица 3-9
Регистр Параметр
1 Ток фазы А, выраженный в долях номинального тока In в момент срабатыва- ния. \\ Длительность ситуации запуска тепловой защиты Is, выраженная в про- центах от уставки по времени срабатывания ts.
2 Ток фазы В, выраженный в долях In в момент- срабатывания. \\ Длительность ситуации запуска защиты от междуфазных замыканий I», выраженная в процен- тах от уставки по времени срабатывания tcp».
3 Ток фазы С, выраженный в долях In в момент срабатывания. \\ Длительность ситуации запуска защиты от потери нагрузки 1<, выраженная в процентах от ус- тавки по времени срабатывания tcp<
4 Ток защиты от замыканий на землю 1о, выраженный в процентах от номи- нального тока соответствующего входа реле. \\ Длительность ситуации запуска защиты 1о, выраженная в процентах от уставки по времени срабатывания tcpo.
5 Ток небаланса фаз Д1, выраженный в долях от фазного тока. \\ Длительность ситуации запуска защиты от несимметричных режимов, выраженная в процентах от уставки по времени срабатывания Atcp.
80
6 Величина теплового воздействия при запуске * в % от уставки Is2*ts. \\ Счетчик суммарного времени пусков двигателя при событии п.
7 Набранный уровень тепловой защиты 6% в момент отключения от защитЛХ Набранный уровень тепловой защиты 0% в момент запуска защит.
8 Набранный уровень тепловой защиты 6 в данный момент в процентах к уровню срабатывания 0t \\ Величина небаланса фаз Д1 в данный момент.
9 ' Время, оставшееся до снятия блокировки повторного запуска двигателя (в мин) \\ Состояние счетчика Ets суммарного времени запуска двигателя в данный момент (в сек) \\ Длительность последнего запуска двигателя (в сек) \\ Полное время работы двигателя (для получения значения в часах нужно число на дисплее умножить на 100).
0 Состояние входов управления. Крайняя правая цифра экрана отображает со- стояние внешнего сигнала управления BS. 0- нет внешнего управляющего сигнала BS. 1-есть внешний управляющий сигнал BS. .Действие сигнала определяется группой переключателей SGB.
А Адресный код измерительного блока для последовательной связи (ПС) \\ Скорость передачи данных по линии ПС \\ Счетчик, показывающий состояние линии связи (значение 0...255) \\ Пароль для смены уставок по линии ПС \\ Кон- трольная сумма группы переключателей SG4.
Примечание. Зваком отмечены параметры, которые находятся в субменю.
Из регистра 0 возможен выход в режим тесга. Соответствие между активируемыми инди-
каторами и проверяемыми каналами представлено в табл.3-10.
Тестирование блока SPSJ 4D34
Таблица 3-10
Индикатор Канал
et Срабатывание защиты от тепловой перегрузки
0а Предупредительная сигнализация о перегреве двигателя
Is Срабатывание защиты пускового режима
I» Срабатывание защиты от междуфазных замыканий
Io Срабатывание защиты от замыканий на землю
Al Срабатывание защиты от несимметричных режимов
К Срабатывание защиты от потери нагрузки
Its Запрет перезапуска от счетчика времени
3.3.6. Меню блока SPCJ 4034
Структура меню приведена на рис.3-11. Назначение пунктов меню, высвечиваемых свето-
диодами на передней панели, ясно непосредственно из текста меню, а также из табл.3-3, на-
значение регистров указано в табл.3-9.
3.4. Блок управления L2210
Блок управления L2210 терминала SPAC 802 имеет много общего с аналогичным блоком
терминала SPAC 801, поэтому в данном разделе будут описаны только отличительные особен-
ности указанного блока.
3.4.1. Входные сигналы блока управления
Входными сигналами для блока управления являются сигналы от измерительного блока
защиты, а также от блоков приемных цепей. Блок защиты выдает логические сигналы о сраба-
тывании ступеней защит, которые на схеме обозначаются как TS 1, TS2, SS1, SS2, SS3.
81
ГЛАВНОЕ МЕНЮ
СУБМЕНЮ
ШАГ ОДС
ПРОГРАМ 1С
1® | | Нормальный ражим,
L..I_ДЛ!ЙИЙЛЙ1ИВЙ—
ГориарФ СМГО0ПД Марчамцал красная Отображвкмив на дисплее
Шифре иа дисплее паутрц
Pl Ч Уставка повремени*»
режима румнога выбора уставок
BflWjWfJC________ Нмад ШАГ o,s с
|Ф | j Группа парвкрдчаталейЗВГ ||
|Ф' | '' | Грута лараюавматаяай BG8 11
i
I
I
I
I
I
i
I
i
I
I
I
I
I
i
I
I
I
4
i
I
I
1
I
j * рутепорвипжчатепейВвЯ! |j рВ> | Г |Группе перекпкнтапайSGR2 j|
Рис. 3-11. Меню блока SPCJ 4D34
82
Программные переключатели в блоке защиты SPCJ 4D34 устанавливаются таким образом,
чтобы было обеспечено следующее назначение сигналов:
TS1 - сигнал запрета включения двигателя при работе защит;
TS2 - отключение выключателя от защит;
SS1 - пуск МТЗ (SGR2/2=1, SGR2/3=1);
SS2 - действие предупредительной тепловой защиты (SGR1/1=1);
SS3 - действие защит от внутренних повреждений.
Устройство SPAC 802 содержит два блока входов по 8 сигналов в каждом. Назначение
входных сигналов практически такое же, как в SPAC 801 за тем исключением, что иа вход
XI 8:6 поступает команда включения двигателя по АВР, а на входы Х19:12 и Х19:13 поступа-
ют сигналы от технологических защит на отключение н сигнал соответственно.
3.4.2. Описание функций некоторых устройств блока
Елок управления взаимодействует с двумя блоками выходных реле, в каждом из которых
содержатся по 8 реле. Назначение реле обозначено на схеме рис.П2.
Работа выходных реле контролируется системой самодиагностики и действие их блокиру-
ется при обнаружении неисправности. Более подробное описание логики работы выходных
реле будет приведено ниже в соответствующих разделах.
В блоке L2210 реализованы функции УРОВ, блокировка от многократных включений вы-
ключателя, дуговой защиты, блокирование действия защит сигналом BS, цепи включеиия и
отключения, контроль цепей управления и цепи сигнализации. Все эти функции реализованы
точно так же, как и в блоке L2210 терминала SPAC 801 н поэтому здесь не рассматриваются.
Рассмотрим реализацию функций АПВ после действия защиты минимального напряжения
и технологических зашит, отсутствующих в SPAC 801.
АПВ после действия защиты минимального напряжения (ЗМН)
Отключение выключателя при действии защиты минимального напряжения сопровожда-
ется свечением светодиода VD3 “ШМН” на блоке L2210. При работе защиты минимального
напряжения программными переключателями SG3/5 и SG3/6 может быть задано действие за-
щиты на выходные реле К2.3 “Разгрузка” и К2.4 "Защита от внутренних повреждений”. Пере-
ключателем SG2/1 вводится/выводится функция АПВ (рис.3-12).
Рис.3-12. Схема АПВ
Устройство SPAC 802 предусматривает повторное включение выключателя после дейст-
вия ЗМН с выдержкой времени, регулируемой в диапазоне 0,5—30 с.
Схема имеет время подготовки (аналог заряда конденсатора) пот порядка 25-30 с, отсчи-
тываемой с момента перехода выключателя во включенное состояние. После срабатывания
83
РПВ сигнал РФК изменяется 0/1 и начинается отсчет времени готовности АПВ. Пока не на-
брано это время, АПВ невозможно, т.к. сигнал готовности =0.
После набора team АПВ готов к работе, при этом сигналы имеют следующее значение:
запрет = 0; РФК=1;
готов =1; РПО = 0 (пуска АПВ нет);
ШМН = 0 (ЗМН не работает).
Если сработала ЗМН и при этом SG2/4=1, то имеем:
запрет = 0; РФК=1;
готов = 1; РПО = 1 (выключатель отключился);
ШМН — 1 (ЗМН сработала).
Начинается отсчет времени 9 с. Пока t<9c, ШМН=1 и пуска АПВ нет. Если до истечения
времени 9с питание на секции восстановится, то ШМН=0, АПВ запускается и начинает отсчет
Щвдд. Из этого следует, что АПВ работает с выдержкой времени, которая может быть больше
установленной fane иа время восстановления напряжения секции (<=9с).
Если через 9с питание на секции не восстановится, то сигналом ШМН =1 происходит
сброс troT и АПВ запрещается по входу “Запрет”. Новый отсчет времени готовности АПВ на-
чинается лишь при включении выключателя (после восстановления напряжения), когда
РФК=0/1. Для этого нужно сначала ключом РКО сбросить сигнал РФК, затем ключом РКВ
включить выключатель. Через 25с АПВ вновь готово к работе.
Вход ШМН XI 8:2 (сигнал 10) при действии на отключение выключателя (SG1/7=1) может
быть запрограммирован с различным действием на схему АПВ, выбор которого определяется
программным переключателем SG2/4. Установка SG2/4 = 0 обеспечивает отключение без по-
следующего включения. Установка SG2/4 = 1 дает возможность производить повторное вклю-
чение после восстановления напряжения.
Сигнал запрета АПВ (рис.3-13) формируется также при срабатывании:
- команды "отключить" (1);
- защит с запретом АПВ (2) (устанавливается в измерительном блоке SPCJ 4D34 програм-
мированием переключателей с действием на TS2);
- АЧР (7);
- отключения от внешних устройств (9);
- технологических защит на отключение (11);
- дуговой защиты на отключение (23).
9с
Рис.3-13. Схема запрета АПВ
84
Цепи технологических защит
Технологические защиты - это защиты, выдающие сигнал типа “сухой контакт” и контро-
лирующие масло (для охлаждения подшипников), температуру, пар и воду, т.е. вспомогатель-
ные устройства (датчики), сигнал от которых заводится на вход блока L2210. Сигнал от техно-
логических защит (рис.3-14) может быть переведен с помощью внешнего переключателя как
для действия на сигнал (12), так и на отключение (11) с подачей на клеммы XI 9:13 и Х19:12
соответственно. При действии защит на сигнализацию обеспечивается светодиодная и кон-
тактная сигнализация с выдержкой времени порядка 10с. Сигнализация действия технологиче-
ских защит производится светодиодом VD2. “Технологические защиты ’’блока L2210.
Г Опшючоше
) выключателя
(_3алрег АПВ
РелеПредупр.
сигнализации KI.6
Индикация иа блоке L22I0,
реле Вызов KI.7
Рис.3-14. Схема цепей технологических защит
Задание уставок
В блоке управления процесс задания уставок включает в себя программирование необхо-
димых выдержек времени для каналов защит, автоматики и переключателей. Всего использу-
ется две выдержки времени:
tl-выдержка времени УРОВ (0,1...1с);
t 2- выдержка времени повторного включения (О,5...3Ос).
Уставки просматриваются и изменяются при входе в соответствующий пункт меню
(рис.3-15). Конфигурация устройства может изменяться переключателями SGI, SG2 и SG3
(табл.3-11,3-12 и 3-13).
Также в меню можно просмотреть состояние входов (ПпР и 21пР), выходов (10ut и 20ut),
сигнализацию при аварийной ситуации (5rEG) и т.д. Структура меню практически не отлича-
ется от аналогичного меню терминала SPAC 801 и поэтому здесь подробно не рассматривает-
ся.
Группа переключателей SG1
Таблица 3-11
Переклю- чатели Заводская уставка Функция
SG1/1 1 SG1/1=1 Ввод действия реле УРОВ SG1/1=0 Действие реле УРОВ запрещено
SG1/2 0 SG1/2=1 Действие дуговой защиты на отключение SG1/2=O Действие на отключение выведено
SG1/3 0 SG1/3=1 Сигнал “внешнее отключение” действует на УРОВ SG1/3=O Сигнал “внешнее отключение” не действует на УРОВ
SG1/4 0 SG1/4=1 Пуск дуговой зашиты по току (сигнал SS1) SG 1/4=0 Нет пуска дуговой защиты по току
SG1/5 0 SG1/5=1 Блокировка дуговой защиты от сигнала BS (вход XI 9:7) SG 1/5=0 Нет блокировки дуговой защиты от сигнала BS
SG1/6 0 Резерв
85
SG1/7 1 SG 1/7=1 Сигнал ШМН действует на отключение SG 1/7=0 Сигнал ШМН ие действует на отключение
SG1/8 1 SG1/8=1 Разрешение действия выходных реле SG 1/8=0 Запрет действия выходных реле
КС-193 Группа переключателей SG2
Таблица 3-12
Переклю- чатели Заводски уставка Функция
SG2/1 0 SG2/1=1 Разрешение АПВ при действии сигнала “противоаварийная автоматика” SG2/l=0 АПВ выключателя выведено
SG2/2 0 Резерв
SG2/3 0 Резерв
SG2/4 0 SG2/4=0 Запрет АПВ при действии сигнала ШМН SG2/4=1 Разрешение АПВ выключателя при отключении от сигнала ШМН
SG2/5 SG2/6 0 0 Выбор режима включения выходного реле предупредительной сигна- лизации К1.6 длит 1 сек 10 сек длит SG2/5 0 10 1 SG2/6 0 0 1 1
SG2/7 SG2/8 0 0 Выбор режима-включения выходного реле аварийной сигнализации К2.5 длит 1 сек 10 сек длит SG2/7 0 10 1 SG2/8 0 0 1 1
Группа переключателей SG3
Таблица 3-13
Переклю- чатели Заводская уставка Функция
SG3/1 0 Резерв
SG3/2 0 Резерв
SG3/3 0 SG3/3=1 Действие тепловой предупредительной сигнализации на реле К2.3 (разгрузка) SG3/3=0 Нет действия
SG3/4 0 Резерв
SG3/5 0 SG3/5=1 Действие сигнала “противоаварийная автоматика” (ШМН) на выходное реле К2.3 (разгрузка) SG3/5=0 Нет действия
SG3/6 0 SG3/6=1 Действие сигнала “противоаварийная автоматика” (ШМН) на выходное реле К2.4 ,SG3/6=0 Нет действия
SG3/7 0 SG3/7=I Действие дуговой защиты на реле К2.4 (защиты от внутрен- них повреждений) SG3/7=0 Нет действия
SG3/8 0 SG3/8=1 Действие сигнала “внешнее отключение” на выходное реле К2.4 (защиты от внутренних повреждений) SG3/8=0 Нет действия
Группа переключателей SG4 используется так же, как и в устройстве SPAC 801.
Мено
Рис.3-15. Меню блока L2210
«1
Типовая конфигурация терминала SPAC 802
Для справки в табл.03-14 приведем типовую конфигурацию терминала SPAC 802, которая
чаще всего устанавливается на практике.
Типовая конфигурация терминала SPAC 802
Таблица 3-14
Вид защиты блока SPSJ4D34 На что действует
Выход SPCJ4D34 Выходные реле Светодиоды
Запуск двигателя - - -
Срабатывание защиты перегрузки (6>01) TS2 К1.2.К1.7 VD1
0>0а SS2 К2.3, К1.7,К2.2,К1.б
Запрет перезапуска ЭД TS1 К2.2 -
Пуск!з> - - -
Срабатывание Is> TS2 К1.2.К1.7 VD1
Пуск!» SS1 К1.5
Срабатывание I» TS2, SS3 К1.2, К1.7, К2.4 VD1
Защита Д1 TS2 К1.2.К1.7 VD1
Неправильное чередо- вание фаз TS2 К1.2, К1.7 VD1
К - - -
!о> TS2 К1.2.К1.7 VD1
BS - - -
Пример расчета уставок для защиты двигателя
дымососа рециркуляции газов1
ДА 304-400;
400кВт;
1ном — 47 А;
Кп = 1п/1ном = 7;
Птт = 300/5;
Исходные данные:
• Тип ЭД:
• Мощность:
• Номинальный ток:
• Кратность пускового тока:
• Коэффициент трансформации ТТ:
• Допустимое число пусков из холодного/горячего состояний: 2/1.
о Минимальный промежуток времени между двумя последующими пусками из горячего со-
стояния: Atnocn = 30 мин;
• Время пуска ЭД: 1пуск=3,5с.
Расчет уставок:
1. Вторичный номинальный ток ЭД: Ibt.hom 35 Ьюм / Птг - 47*5/300=|р,78 Aj.
2. Вторичный пусковой ток: 1вт.п = Кп*Ibt.hom = 7*0,78 = р,48 А|.
3. Номинальный ток реле выбирается из ряда 1 А, 1,25А или 5А по условию2:
1 Методика разработана Шевелевым В.С. (АББ Реле - Чебоксары). Более подробно методика выбо-
ра уставок рассмотрена в/6/.
2 Если расчетные токи срабатывания защит не укладываются в диапазон уставок как при 1п-5А,
так н при 1п=1А, то можно использовать нетиповой вариант включения на 1п=1,25А. Для этого исполь-
зуется часть первичной обмотки согласующего трансформатора, заключенная между входами 5А и IA
и содержащая 4/5 полного числа витков этой обмотки. Такое включение соответствует вторичному но-
минальному току 1п=1,25А.
88
1нр =
5 А, если 1вт.ном> 1,9А;
1,25А, если 1,4А < Ibt.kom S 1,9А;
1А, если 1вт.ном< 1,4А;
Так как Ibt.kom = 0,78А < 1,4А, то выбираем |1нр = I Aj
Защита от перегрузки.
4. Уставка начального тока срабатывания защиты от перегрева Й/ Ibt.hom выбирается по
условию:
16 =
' 1,5,
4 0,5;
1,12*1вт.ном/1ир
если 1,12*1вт.ном/1нр> 1,5;
если 1,12*1вт.ном/1ир < 0,5;
в остальных случаях.
Вычисляем 1,12*1вт.номЛнр 1,12*0,78/1 = 0,874 и выбираем ближайшее большее значе-
ние 0,88. 16 = 0^.
5. Выбираем уставку Р=50°/4
6. Уставка t6x вычисляется по формуле:
t6x =----------------------------------------------------= 9,03. |t6x = 9,03 cj
32*1п(Кп/1,12) ~Р%/1(Ю „ (7/1,12)2-50/100
(кл/1,12)2-1,1025 “ (7/Ц2)2-1,1025
7. Выбираем уровень предупредительного сигнала о перегрузке |0а = 80%|
8. Уровень запрета повторного пуска ЭД вычисляется по формуле:
6i = 0,95* (1-........) *100% = 95%* (1--------)=|54~8%|.
32*16х*1п—32 *9,03*1п— д 1р25
(кп/1,12)2 (7/1,12)2 .
9. Выбираем значение коэффициента Кс = То/Тн - отношение постоянных времени охла-
ждения и нагрева ЭД. Из диапазона (1 ...64) выбираем значение |кс=з|.
10. Защита пускового режима.
а) принцип I2s*ts;
• уставка Ыном вычисляется по условию:
1з/1ном = -
10, если 1вт.пЛнр >10;
Ьт.п/йр в остальных случаях.
У нас 1вт.п/1ир = 5,48/1 = 5,48<10, след, выбираем |Is/Ihom = 5,48]
• Уставка ts вычисляется по условию:
1,3*12вт.п/(100* 12нр)*ш, если 1вх.п/1кр>10;
1,3»tn в остальных случаях.
У нас 1вт.п/11ф = 5,48/1 =5,48<10, след, выбираем ts=l,3*tn= 1,3*3,5=4,55. |ts = 4,5 5|
89
б) принцип Is*ts;
• уставка Is/Ihom s 1вт.п/(2*1нр) ~ 5,487(2* 1) = 2,74; • уставка ts= l,3*tn= 1,3*3,5 = 4,55. Is/Ihom = 2,74]
ts = 4,55|
11. Токовая отсечка I». • Уставка токовой отсечки с удвоением 1ср»Лном = 0,95* 1.3* 1вт.пЛнр =0,95*1.3*5,48=|б,77). • Уставка токовой отсечки без удвоения 1ср»Лном = 2* 1вт.пЛнр=2* 5,48=|10,9б|. • Уставку tcp» принимаем близкой к минимальному значению: jtep»1* 0.06 4 12. Защита от замыканий на землю 1о.
• Уставку 1оср>Лном принимаем равной 19%. • Уставку tocp> принимаем равной 0,06 с. 1оср>Лном = 19%|.
tocp> = 0,06q
13. Защита от несимметрии фаз Л1.
• Уставку Д1ср/1ф принимаем равной 25%. А1срЛф=25*/4
• Уставку tAcp принимаем равной 60 с. 1Дср = 60с|
14. Уставка Sts = (n-l)*tn +1 = (2-1)*3,5+1 = 4,5с. Здесь п—число разрешенных пусков.
jsts=4,5c|
15. Уставка Sts/At выбирается исходя из того, что за время между последовательными
пусками (Atnoci= 30 мин = 0,5 ч) значение Sts должно снизиться на величину tn, при этом мож-
но будет произвести еще один пуск из горячего состояния:_______________
Sts/At = tn/0,5 = 3,5/0,5 = 7 с/ч. |sts/At = 7c/^
16. Положение ключей блока SPCJ 4D34 установлено следующее:
a) SGF - контрольная сумма = 83. Устанавливаются следующие режимы работы:
• SGF1 =1- защита I» введена;
• SGF2=1-удвоение уставки при пуске ЭД;
• SGF3=0; SGF4=0 - нет запрета действия защиты 1о> при фазных токах, больших тока
полной нагрузки ЭД;
• SGF5=1 - защита AI введена;
• SGF6=0 - защита от неправильного чередования фаз выведена;
• SGF7=1 - защита пускового режима использует принцип Is2* ts;
• SGF8=0 - защита 1< выведена;
б) SGB - контрольная сумма=0. Все блокировки от сигнала BS запрещены.
в) SGR1 - контрольная сумма = 129. SGR2 - контрольная сумма = 68.
Переключателями SGRJ и SGR2 устанавливаются следующие режимы работы:
• Срабатывание тепловой защиты действует на сигнал TS2;
• Срабатывание предупредительной сигнализации 6а действует на сигнал SS2;
• Срабатывание защиты 1> действует на сигнал TS2;
• Пуск защиты!» действует на сигналSS1;
• Срабатывание защиты I» действует на сигналы SS3 и TS2;
• Срабатывание защиты AI действует на сигнал TS2;
• Срабатывание защиты 10> действует на сигналы SS3 и TS2;
г) SG4 - контрольная сумма=1. Устанавливаются следующие режимы работы:
• SG4/1=1- значение Is2«ts при пуске ЭД начинает вычисляться при превышении вход-
ным током величины уставки Is;
• SG4/2=0- нет запрета перезапуска ЭД;
• SG4/3=0-запуск защиты Is не формирует сигнал SS1.
90
17. Положение ключей блока L2210 установлено следующее:
a) SG1 - контрольная сумма=129. Устанавливаются следующие режимы работы:
• SG 1/1=1 - схема УРОВ введена в работу;
• SG 1 /2=0 - дуговая защита не действует иа отключение;
• SG 1/3=0 - внешнее отключение ие действует иа схему УРОВ;
• SG 1/4=0; SG 1/5=0 - дуговая защита работает от датчика дуговой защиты без пуска от
блокировки защит и сигнала SS1;
• SG1/6=O - резерв;
• SG 1/7=0-сигнал ШМН не действует иа отключение;
• SG1/8=1-разрешение работы выходных реле. '
б) SG2 - контрольная сумма=66. Устанавливаются следующие режимы работы:
• SG2/l=0 - АПВ выведено из работы;
• SG2/2=1- резерв;
• SG2/3=0- резерв;
• SG2/4=0 - ШМН ие действует на схему АПВ;
• SG2Z5=0; SG2/6=0 - реле К1.6 “Предупредительная сигнализация” включается длитель-
но;
• SG2/7=1; SG2/8=0 - реле К2.5 “Аварийное отключение” включается на 1с;
в) SG3 - контрольная сумма = 0.
Примечание. Расчетные значения уставок SPAC 802 рекомендуется уточнить после вы-
полнения пробных пусков ЭД.
4. Устройство защиты и автоматики трансформаторов
напряжения 6-10 кВ SPAC 804
4.1. Основные сведения
Устройство SPAC 804 предназначено для выполнения необходимых функций по защите,
автоматике и сигнализации комплектного распределительного устройства трансформатора на-
пряжения б -10 кВ.
В состав устройства входят следующие блоки:
- входных трансформаторов;
- питания;
- измерительные (3 блока);
- управления;
- входных сигналов (входов);
- выходных реле (выходов).
Устройство SPAC 804 обеспечивает:
- обмен информацией с верхним уровнем АСУ ТП;
- двухступенчатую защиту минимального напряжения (ЗМН 1 и ЗМН2);
- двухступенчатую защиту при замыканиях иа землю сети б-10 кВ;
- пуск АВР вводного выключателя;
- пуск токовых защит и дуговой защиты по напряжению;
- регистрацию аварийных параметров;
- гибкую программируемую логику;
- предупредительную и аварийную сигнализацию действия защит и автоматики;
- контроль исправности вторичных цепей трансформатора напряжения;
- постоянный самоконтроль аппаратной и программной части устройства;
- прием входных сигналов от внешних устройств количеством не более 8;
- управление выходными реле количеством не более 15;
91
контроль положения тележки и автоматов цепей напряжения, а также общесекцион-
ных автоматов ШУ. s
4.1.1. Технические данные
1. Номинальное напряжение переменного тока Uh, В 100;
2. Номинальное напряжение постоянного или выпрямленного
переменного оперативного тока, В 220; 110;
3. Номинальная частота, Гц 50 или 60 (по заказу).
4. Устройство предназначено для работы от постоянного или выпрямленного переменного
оперативного тока в диапазоне входных напряжений от 88 до 242 В.
5. Измерительные органы минимального напряжения:
Диапазон уставок по напряжению по времени
- ступень (3U«) (0,l...l,2))*UN; 0,1... 10 с;
- ступень (U<) (0,4...U)*Un; О,1...1О с;
6. Время возврата <0,08 с;
7. Коэффициент возврата <1.05;
8. Погрешность по времени срабатывания
для независимой характеристики ± 2% от уставки или + 25 мс;
9. Погрешность по напряжению срабатывания ± 3% от уставки;
10. Коэффициент К для обратнозависимых характеристик 0,1... 1,0
11. Измерительные органы максимального напряжения нулевой последовательности.
Диапазон уставок по напряжению ло времени
-1 ступень (Uo>) (0,02...0,8)*UN; 0,05-100 с;
- 2 ступень (Uo>>) (0,02—1,0)»Un; 0,05-100 с;
12. Время возврата < 0,1 с; 13. Коэффициент возврата >0,94; 14. Погрешность по времени срабатывания для независимой характеристики 15. Погрешность по напряжению срабатывания ± 2% от уставки или ± 40 мс; не более ± 5%
4.1.2. Устройство и принцип работы
Функциональная схема устройства представлена на рис.ПЗ. Междуфазные напряжения от
измерительных трансформаторов напряжения (TH) подаются через клеммные колодки на блок
входных трансформаторов. В этом блоке производится гальваническое разделение цепей уст-
ройства от цепей измерительных трансформаторов и преобразование уровней входных сигна-
лов до необходимых для работы аналого-цифровых преобразователей (АЦП) уровней.
Преобразованные сигналы от блока трансформаторов с-помощью гибкого экранированно-
го жгута поступают на вход измерительных блоков, где производится их обработка. Измери-
тельный блок обеспечивает преобразование сигналов от промежуточных трансформаторов в
двоичный код и сравнение его с уровнем уставок. В случае превышения уставки в регистры
памяти записываются параметры аварийного режима и формируется логический сигнал, кото-
рый поступает иа вход блока управления.
На вход блока управления поступают также логические сигналы от блока входов, который
обеспечивает прием внешних логических сигналов и их гальваническую развязку. Устройство
SPAC 804 обеспечивает прием 8 логических сигналов.
Блок управления производит обработку поступающих на его входы сигналов по заранее
определенному алгоритму. Алгоритм обработки может быть изменен пользователем с помо-
92
щью программных переключателей. Блок управления формирует сигналы срабатывания вы-
ходных реле сигнализации и отключения, а также сигналы светодиодной сигнализации.
Блок управления L2210
Блок L2210 имеет внешний вид и конструкцию, аналогичную терминалу SPAC 801 (см.
раздел 2.4.3 и рис.2-32). Подробное описание блока L2210 приведено ниже в разделе 4.4.
Блок входных трансформаторов
Блок конструктивно состоит из платы, на которой располагаются промежуточные транс-
форматоры напряжения. Первичные цепи TH подключаются к разъему, а сигналы от вторич-
ных обмоток подаются на промежуточную плату, на которой располагаются элементы нагруз-
ки вторичных цепей, обеспечивающие необходимые уровни вторичных сигналов.
Промежуточные TH выполняются на номинальное напряжение 100 и 110 В.
Блок входов
Устройство SPAC 804 содержит один блок входных сигналов на восемь цепей. Описание
этого блока приведено в разделе 2.5.2.
Блок выходов
Устройство SPAC 804 содержит два блока выходных реле. Описание этих блоков приве-
дено в разделе 2.5.3.
4.2.Б.ток зашиты минимального напряжения типа SPCU ЗС15
4.2.1. Характеристики
В блоке реализованы следующие,функции:
• 3 - фазная ступень минимальной защиты напряжения U<, которая срабатывает, если
одно из входных междуфазных напряжений падает ниже величины уставки по пуску. Ступень
защиты U< может иметь характеристику срабатывания как с независимой выдержкой времени,
так и с инверсной характеристикой типа IDMT;
• 3- фазная ступень минимальной защиты напряжения 3U«, которая срабатывает, если
все три входных междуфазных напряжения одновременно падают ниже величины уставки по
пуску;
« Срабатывание обеих ступеней защиты может блокироваться при помощи внешнего
сигнала управления BS (в SPAC 804 не используется). Запуск и срабатывание ступени U< мо-
жет быть блокировано автоматически при падении входного напряжения.
« Вывод на дисплей измеренных величин и уставок, а также данных, зарегистрированных
в момент срабатывания.
« Непрерывный самоконтроль аппаратной части и программного обеспечения блока за-
щиты, включая самодиагностику.
4.2.2. Описание действия
Блок защиты минимального напряжения типа SPCU ЗС15 измеряет три междуфазных на-
пряжения (рис.4-1). Блок состоит из двух ступеней. Одна из ступеней (U<) срабатывает, если
хотя бы одно из трех измеренных напряжений упадет ниже величины уставки пуска, другая
ступень (3U«) срабатывает, когда все три напряжения падают ниже уставки пуска.
Если одно из трех измеряемых напряжений падает ниже величины уставки пуска ступени
U<, блок защиты выдает сигнал пуска SS1 после того, как истечет уставка времени пуска. Ус-
тавка времени пуска ступени U< выбирается при помощи переключателей 1 или 2 группы пе-
реключателей SG1, при этом возможны четыре значения уставки времени пуска.
После окончания предварительно установленной уставки по времени срабатывания К,
ступень защиты минимального напряжения U< формирует сигнал срабатывания TS1. Диапа-
зон уставки по времени срабатывания (0Д...1.0) с или (1...10) с выбирается при помощи пере-
ключателя SG1/4. Если при работе ступени U< используется инверсная характеристика сраба-
тывания, время срабатывания зависит от того, насколько напряжение упало ниже значения ус-
S3
тавки пуска. Для выбора вида характеристики срабатывания с независимой или обратнозави-
симой выдержкой времени используется переключатель SG1/3 (табл.4-2). При работе ступени
U< используется только один тип характеристики срабатывания с обратнозависимой выдерж-
кой времени.
Примечание. Уставки по времени пуска и срабатывания блока SPCU ЗС15 выбираются
минимальными, а все необходимые выдержки времени устанавливаются в блоке L2210.
Если для ступени 3U« все три напряжения, измеряемые модулем защиты, падают ниже
уставки пуска, то формируется сигнал пуска SS2 по истечении уставки по времени пуска.
Время пуска ступени 3U« (два значения) выбирается при помощи переключателя SG1/6.
После окончания предварительно установленной уставки по времени срабатывания t«,
ступень защиты минимального напряжения 3U« формирует сигнал срабатывания TS2, если
все три напряжения ниже величины уставки пуска. Возможен выбор одного диапазона по вре-
мени срабатывания из двух. Диапазон уставки по времени срабатывания выбирается при по-
мощи переключателя SG1/7.
Во избежание ложных срабатываний, например, во время действия АПВ, запуск и сраба-
тывание ступени минимальной защиты напряжения U< может быть блокирован при помощи
переключателя SG1/5. Функция блокирования вводится, если одно из трех измеряемых напря-
жений падает ниже величины 0.2*Un (рис.4-2).
Действие ступени U< может быть блокировано при запуске ступени 3U«. Выбор этой
функции осуществляется при помощи переключателя SG1/8.
Блокировка ступеней внешними сигналами управления BS], BS2 и BS3 в SPAC 804 не ис-
пользуется, поэтому положение ключей SGB не устанавливается.
Блокировка стуовяи
и<присрабЗО«
V1SO® 1- дистанц. уч 5Q
V1SO=0 - py«*t ......।
Группе лермлючат.
расположен» mi
па юв плат» внутри
Модуля
SGB4
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ SPCU ЗС15
V15O=1-/отстану
VISO-0-ручк
3U«
SG1/5
SG1/S
пуа» или срабатывания ступени 1К
0.2Un
SG«2
Выбор ус «
пс арами». пуска
SG1/1
SG1/4
Выбор Хф-КИ
срабатывают
SG1/3
vieoM-wci.4. К₽аснь"
УЧБО^О - ручн
TS1
и<
SS1
и<
SS2
зи«
Желтый
Желтый
SG1/6M) 0,1с
SGV6=1 1.0 с
Выбор д иапазона уставки
по мраам*м г^сж
SG1/5 _
V150
Красный
V15O=1-днстамц.
V15C=0-py44.
Рис.4-1. Функциональная схема модуля защиты минимального
напряжения SPCU ЗС15.
Выбор диапазона уставки
по времени срабатывают
SG1/7’0 0,1.-.1,0 с
SG1№1 1...10С
TS2
зи«
&
94
На схеме приняты следующие обозначения:
UnCJae), UjjGJbc), UaiGJca) Входные напряжения;
BS1.BS2, BS3 BTS1 BTS2 SG1 SGB SS1 TS1 Внешние сигналы блокировки срабатывания для ступени U<; Блокировка срабатывания ступени U<; Блокировка срабатывания ступени 3U«; Группа переключателей на лицевой панели; Группы переключателей на плате для сигналов блокировки; Сигнал запуска ступени U< ; Сигнал иа срабатывание ступени U<;
SS2
TS2
Y
R
V150
Сигнал запуска ступени 3U«;
Сигнал на срабатывание ступени 3U«;
Индикатор запуска желтого цвета;
Индикатор срабатывания красного цвета;
Код, передаваемый по последовательной линии связи и устанавли-
вающий режим ручного или дистанционного управлении; уставка- :
Рис. 4-2. Диаграмма срабатывания ступени U< при положении переключателя SG1/5 = 1
4.2.3. Индикаторы операций
Каждая ступень защиты имеет свои собственные желтые/красные светодиодные индика-
торы (на рис.4-3 обозначены U< и 3U«). При запуске ступени соответствующий светодиод
загорается желтым цветом, а при срабатывании - изменяет его на красный.
Красный светодиод продолжает гореть при возврате сработавшей ступени, показывая ка-
кая ступень сработала. Индикатор срабатывания сбрасывается при помощи кнопки RESET.
Несброшенный индикатор операции никак не влияет на функции блока защиты.
Аварийный индикатор самоконтроля IRF указывает на то, что система самоконтроля об-
наружила устойчивое внутреннее повреждение. Индикатор загорается красным светом немед-
ленно после определения повреждения, одновременно блок защиты посылает сигнал управле-
ния на выходное реле системы самоконтроля. В дополнение к этому, при большинстве неис-
правностей, на дисплее блока защиты появляется код неисправности, обозначающий тип не-
исправности. Код неисправности состоит из красной цифры и трехзначного цифрового кода
зеленого цвета.
4.?.4. Уставки
Величины уставок показываются тремя крайними справа зелеными цифрами.. Светодиод-
ные индикаторы расположенные ниже регуляторов уставок показывают, какие уставки ото-
бражаются на дисплее.
95
Индикаторы измере-
ния напряжений.
Индикатор и регуля-
тор уставки напряжения
пуска ступени U<.
Индикатор и регуля-
тор уставки по времени
срабатывания Кили мно-
житель времени к< ступе-
ни и<.
Индикатор и регуля-
тор уставки напряжения
пуска ступени 3U«.
Индикатор и регуля-
тор уставки по времени
срабатывания t« ступени
зи«.
Символ устройства
Аварийный светодиод
самоконтроля IRF.
Дисплей для вывода
уставок и измеренных ве-
личин.
Кнопка “Шаг”.
Группа переключате-
лей SG1.
Индикатор группы
переключателей SG1.
Кнопка “Сброс".
Индикаторы пуска и
срабатывания.
Рис. 4-3. Лицевая панель модуля SPCU ЗС15
Величины, отображаемые светодиодными индикаторами
Таблица 4-1
Уставка Параметр Диапазон
U<Un Уставка по напряжению пуска ступени защиты U<, выражен- ная в отношении к значению номинального напряжения исполь- зуемого входа. (0,4...1^)*U„
t<[c] Уставка по времени срабатывания ступени защиты U<, выра- женная в секундах для характеристики срабатывания с независи- мой выдержкой времени. Диапазон уставок определяется положе- нием переключателя SG1/4. При характеристике срабатывания IDMT, множитель к выби- рается из диапазона 0,1...!,Ос или 1,0...10с 0,1 ...1,0
3U«/Un Уставка по напряжению пуска ступени защиты 3U«, выраженная в отношении к значению номинального напряжения питания ис- пользуемого входа. (0,1..1Д*и„
t<<[c] Уставка по времени срабатывания ступени защиты 3U«, вы- раженная в секундах. Диапазоны уставок определяются положе- ние переключателя SG1/7 0.1...1 с или 1,0...10с
96
На дисплей также выводится контрольная сумма группы переключателей SOI в случае,
если горит светодиодный индикатор под группой программных переклю-™"'’—"'. Таким обра-
зом, производится проверка того, что переключатели установлены правильно, и что сами они
функционируют нормально.
2 отличие от блоков защит, рассмотренных выше, в данном блоке уставки по напряжению
и времени устанавливаются с помощью движков потенциометров, которые вращаются с по-
мощью отвертки. Для выставления уставки нужно с помощью кнопки STEP (ШАГ) продви-
нуться по меню и зажечь светодиод под соответствующим потенциометром, при этом на, дис-
плее высветится текущая уставка. Изменяя положение движка потенциометра по показаниям
дисплея нужно установить требуемое значение уставки.
Переключатели SG1 блока SPCU ЗС15
Таблица 4-2
Переклю- чатели Функция
SG1/1 SG1/2 Выбор уставки по времени пуска для ступени защиты U<. SG1/1 SG1/2 Время пуска 0 0 0.1 с 10 1с 0 1 5с 1 1 30с
SG1/3 SG1/4 Выбор типа характеристики н диапазона уставок времени сраба- тывания для ступени защиты U<. SG1/3 SG1/4 Тип характеристики Время срабатывания t< 0 0 независимое tcp 0.1...1.0 0 1 независимое tcp 1...10 1 0 IDMT 1_ 1 IDMT
SG1/5 Выбор функции блокирования пуска или срабатывания для ступе- ни защиты минимального напряжения U<- При SGl/5=0 ступень U< всегда срабатывает, когда одно из измеренных напряжений ниже величины уставки. При SG1/5=1 ступень защиты минимального напряжения U< все- гда блокируется, если хотя бы одно из трех измеренных напряжений падает ниже величины 0.2 х Un.
SG1/6 Выбор диапазона уставки по времени пуска для ступени защиты зи« При SGl/6=0 - время пуска 0.1 с- При SG1/6=1 - время пуска 1 с.
SG1/7 Выбор диапазона уставок по времени срабатывания t« для сту- пени защиты 3U«. SG1/7 - 0 - диапазон уставки 0.1... 1.0 с; SG1/7 = 1 - диапазон уставки 1 ...10 с.
SG1/8 Действие ступени защиты минимального напряжения U< блокиру- ется при запуске ступени 3U<<. При SG1/8 =0 - нет блокировки ступени U<. При SG1/8 =1 - блокировка ступени U< прн запуске ступени зи«.
4.2.5. Измерение входных напряжений
Измеряемые величины отображаются на дисплее тремя крайними справа цифрами. Дан-
ные измерений, выводимые на дисплей, указываются горящим светодиодным индикатором.
vi
Измер"т::щ; напряжения
Таблица 4-3
Индикатор ’^.меряемые данные
U,2(UaB) U23(Ubc) U3i (Uca) Напряжение Ui2, измеряемое модулем по отношению к Un Напряжение U23, измеряемое модулем по отношению к Un Напряжение Uji , измеряемое модулем по отношению к Un
4.2.6. Регистрация данных
Крайняя слева красная цифра на дисплее показывает код адреса регистра меню, а другие
три зеленые цифры показывают содержимое данного регистра (рис.4-5).
Регистрируемые данные
Таблица 4-4
Регистр/Шаг ' Информация
1 2 3 4 5 6 7 8 0 Минимальное напряжение в относительных единицах к номинальному напряжению Un, измеренное на момент последней ситуации, когда одно из трех напряжений опустилось ниже величины уставки ступени защиты U< Срабатывание ступени защиты останавливает процесс регистрации данных. Запуск ступени защиты минимального напряжения удаляет всю записанную ранее информацию и начинается процесс новой регистрации данных. Максимальное напряжение, измеренное модулем после предшествующе- го сброса регистров, представленное в относительных единицах к Un- Самое маленькое значение наибольшего напряжения из трех измерен- ных модулем напряжений при последнем срабатывании ступени 3U«, пред- ставленное в относительных единицах к Un- При новом запуске ступени пре- дыдущее значение-удаляется и записывается новое значение. Срабатывание ступени останавливает процесс регистрации данных. Минимальное напряжение, измеренное модулем после предыдущего сброса регистров, представленное в отношении к U„. Количество пусков ступени U<, п==0...255. Количество пусков ступени 3U«, n = 0...255. Длительность последней ситуации запуска ступени защиты U<, выра- женная процентах к уставке по времени срабатывания t< или, при характе- ристике срабатывания IDMT, в процентах к вычисленному времени срабаты- вания. При новом срабатывании происходит сброс счетчика, который начи- нает отсчет с нуля. Когда ступень сработала, содержимое счетчика равно 100. Длительность последней ситуации запуска ступени защиты 3U«, выра- женная в процентах к уставке t«. При новом срабатывании происходит сброс счетчика, который начинает отсчет с нуля. Когда ступень сработала, содержимое счетчика равно 100. Вывод на дисплей сигналов блокировки и других внешних сигналов управления. Крайняя справа цифра отражает состояние входов блокировки защиты. При этом могут быть следующие состояния: 0 -- нет блокировок; 1 == блокируется срабатывание ступени U<; 2 = блокируется срабатывание ступени 3U«; 3 -- блокируется срабатывание обеих ступеней. В данном регистре средняя цифра равна нулю. Крайняя слева зеленая цифра показывает состояние дистанционного входа сброса, если устройство защиты имеет вход управления. Могут быть выведены следующие состоя- ния: 0 - нет входа управления дистанционным сбросом; 1 - есть вход управления дистанционным сбросом. Имеется возможность перейти из этого регистра в режим тестирования.
98
А Код адреса блока защиты для системы последовательной связи. Код адреса устанавливается в ноль, еслик последовательная связь не ис- пользуется. Регистр А имеет три подрегистра со следующим содержимым. 1) Выбор скорости передачи данных для последовательной связи. 2) Контроль шины связи. 3) Пароль, требуемый для дистанционной установки параметров ' реле защиты.
Регистры I ...8 устанавливаются в ноль при одновременном нажатии кнопок STEP и
RESET или через шину SPA при помощи команды V102. Регистры также очищаются при пре-
рываниях в напряжения питания блока зашиты. Код адреса блока защиты, скорость передачи
последовательной связи и пароль не сбрасываются при исчезновении питания.
В начальном состоянии, когда обе ступени находятся в состоянии покоя, содержимое ре-
гистра 1 равно “ООО”, а регистра 3
4.2.7. Характеристика срабатывания с обратнозавнсимой выдержкой времени ,
При характеристике срабатывания типа IDMT, время срабатывания ступени защиты ми-
нимального напряжения и<тем короче, чем меньше напряжение по отношению к напряжению
пуска (рис.4-4).
Действие ступени U< основано на характеристике срабатывания IDMT, когда переключа-
тель выбора SG1/3, расположенный на лицевой панели, в положении 1. Зависимость времени
от напряжения для IDMT можно выразить при помощи^ормулы:
480*к<
. top =-----------+ 0,055 [с],
(31,5-32*U.)2
где top- время срабатывания, с;
к < = временной множитель в диапазоне 0... 1.0;
U« “ U»x/Usp<.
4.2.8. Меню блока
Особенностью данного блока является выставление уставок по напряжению и времени, а
также положения переключателей не кнопками Сброс/Шаг н Програм, как в ранее рассмот-
ренных блоках, а традиционным способом с помощью движков потенциометров и переключа-
телей. В этом случае невозможно дистанционно по последовательному каналу связи изменить
значения уставок и положения переключателей. Для предоставления такой возможности вве-
дены два пункта подменю: “Дистанционная уставка в процентах Р1...Р4", и “U<*P1” и т.д.,
которые позволяют дистанционно изменять значения уставок, установленных вручную потен-
циометрами и переключателями SG1 (рис.4-5).
Этим режимом управляет параметр VI50, который устанавливается дистанционно по по-
следовательному каналу и может принимать два значения: 0 или 1.
Лри величине параметра V150 = 0 значения уставок и положение ключей считывается из
соответствующих пунктов основного меню, а при VI50 == 1 - из второго подрегистра данных
пунктов меню.
В пунктах подменю “Дистанционная уставка в процентах Р1...Р4” устанавливается значе-
ние множителя Р% в'диапазоне 0 - 999%, а в пунктах “U<*P1” и тщ. подсчитывается и ото-
бражается произведение уставок, выставленных вручную, на соответствующий множитель Р%
(см. рис. ниже).
99
Заводские уставки имеют следующее значение:
• параметр V150=О;
• множители Р1...Р4 = 100%;
• дистанционно установленная контрольная сумма = 0.
Пусть, например, вручную выставлена уставка U< = 0.8 н установлено значение Р=50%.
Следовательно, во втором подрегистре пункта меню “Уставка пуска ступени U<” будет запи-
сано значение уставки 0.8*50% = 0.4.
Процентный множитель Р% (для уставок по U н t) или непосредственно контрольная сум-
ма в десятичном коде (для переключателей SG1) устанавливается вручную в соответствующем
пункте “Дистанционная уставка в процентах Pl ...Р4”.
Примечание. Движение по меню осуществляется кнопкой STEP, вход в подменю — нажа-
тием кнопки RESET на 1 с, т.е. здесь кнопка STEP выполняет роль кнопки ПРОГРАМ (см.
SPAC 801).
Значение уставки U<, вы- Значение Р1% (диапазон Значение уставки U<*P1.
О...999%).
ставленное вручную. Бе-
рется отсюда при VI 50=0.
Считывается отсюда при
V150=l.
Рис.4-4. Характеристика срабатывания с обратнозависимой выдержкой времени
для ступени U<.
100
Нормально* состояние. Дисплей выклю*
"Величина . «водимая я режиме ввода уставок
Дмот.уотаяк*.
U<xpt
|/$?\! Выдержка времени
|К>| t« Ступени 3tX<
1(5?л •«’’’Рольная сумма
1'0'] труплы лереключателей SGI
|(^)| Измеренное
Кедыолул*
ООО
Длительность последнего пуска
ступени Ц< __________________
Устаяка пуска
етупенм Ц<
Диетчиц, уставка
в процентах pl
jjoj Bpemnyos
K(k<) ступени U<
Д^танц. уставка A L J W I Дист.уотаакя
«процентах р2 j7f\| t<jtp2
Устажа пуска ступени 3U« | i -F
Г li
J?A< | Дмст.устаакж
JT J/fx] 3U« x p3
I Диетчиц, уставка Ж L | в процентах р4 ▼ |
1«хр4
} 1 МН Дистаиц. уотжн. A L J\>-1 Xt4| кстрольмаясумма V ]. |Л\| Дмстанц. уста к. котрольная сумма j
Минимальное измеренное непр-е
н i Мемимальное намеренное налр-е 1 1 поела сброса 1
.1
3 Минимальное мэмереммое иалр-е [ | последнего пуска ступени 3U« {
I
I Минкмаяьмое намеренно* напр-е | | поем сбросе J
I
5 Число пуекое ступени IX 1
I _
1*1 | Число пусков ступени 3U«
Длительность последнего пуска
ступени ЭЦ«_________________
ы 1 Входящие сигналы 1 1 блоямр. шмупр-н “
Си
оСмеиа (Бод^
Рис.4-5. Меню блока SPCU 3C15
101
4.2.9. Технические характеристики блока SPCU ЗС15
Ступень защиты минимального напряжения И<
Напряжение пуска U<
Время пуска
Время срабатывания при характеристике
срабатывания с независимой выдержкой времени
Временной множитель к< при характеристике
срабатывания IDMT
Время возврата
Коэффициент возврата
Точность top при независимой характеристик
Точность tcp при характеристике типа IDMT
Точность срабатывания по напряжению
(0.4...1.2)*U„
0.1 с, 1 с, 5 с Или 30 с
0.1...1.00 с или 1...10 с
0.1...1.00
<80мс
г 1.03
+ 2% от уставки или ± 25 мс
±25мс
+ 3% от уставки
Ступень защиты минимального напряжения 3U«
Напряжение пуска 3U«
Время пуска
Время tcp при независимой характеристике
Время возврата
Коэффициент возврата при значении уставки
пуска ступени 3U« >0.4
при значении уставки пуска ступени 3U« < 0.4
Точность времени срабатывания и пуска
Точность срабатывания по напряжению
,(0.l...l.2)*U„
0.1 сили 1.0 с
1...0сили 1...10с
<80мс
<1.03
«1.1
±2% от уставки или +25 мс
± 3% от уставки
4.2.10. Коды неисправностей
Сразу после того, как система самоконтроля обнаруживает непрерывно действующую
внутреннюю неисправность, загорается светодиодный индикатор IRF. Одновременно с этим
блок защиты посылает сигнал управления на выходное .реле системы самоконтроля. При
большинстве неисправностей на экране появляется код системы автодиагностики. Код состоит
из красной цифры 1 и трех зеленых цифр кода неисправности.
В табл. 4-5 приводится список некоторых кодов неисправностей, которые могут появить-
ся на экране дисплея блока защиты типа SPCU ЗС15.
Коды неисправностей
Таблица 4-5
Код неисправности Тип неисправности
4 Неисправность или отсутствие цепи управления выходных реле
30 Неисправность памяти программ (ROM)
50 Неисправность оперативной памяти (RAM)
195 Слишком низкая величина опорного напряжения канала с множителем 1
131 Слишком низкая величина опорного напряжения канала с множителем 5
67 Слишком низкая величина опорного напряжения канала с множителем 25
203 Слишком высокая величина опорного напряжения канала с множителем 1
139 Слишком высокая величина опорного напряжения канала с множителем 5
75 Слишком высокая величина опорного напряжения канала с множителем 25
253 Нет сигнала прерывания от АЦП.
102
4.3.Блок защиты максимального напряжения нейтрали
(нулевой последовательности) SPCU 1С6
4.3.1. Характеристики
В блоке реализована двухступенчатая максимальная защита напряжения нейтрали Uo,
имеющая следующие характеристики:
• Ступень Uo> с меньшей уставкой максимальной защиты напряжения имеет независи-
мую выдержку времени и диапазоны уставок по напряжению (2..20 %)*Un и
(10..100%)*U„.
• Ступень Uo» с большей уставкой максимальной защиты напряжения имеет независи-
мую выдержку времени и диапазоны уставок по напряжению (10...80)%»Un или
(2...16%)*Un. Ступень Uq» может быть выведена путем выбора уставки со (вывод из
работы).
• Эффективное подавление гармоник входного напряжения.
Непрерывный самоконтроль аппаратной части и программного обеспечения. При непре-
рывно действующем повреждении выходное аварийное реле срабатывает, а другие выходы
блокируются.
Г
tocp>
toep»
Uo>
1
U о»
2
U
Uocp> Uocp»
Рис.4-6. Характеристика двухступенчатой максимальной защиты напряжения Uo
4.3.2. Описание действия
Блок защиты максимального напряжения нейтрали типа SPCU 1С6 используется в различ-
ных устройствах защиты, где он играет роль основной ненаправленной защиты от замыканий
на землю, измеряющей напряжение нейтрали энергосистемы.
Защита максимального напряжения нейтрали состоит из двух ступеней: Uo > и Uo »
(рис.4-6). Функциональная схема блока приведена иа рис. 4-7.
Любая из ступеней запускается, когда измеренное напряжение превысит уставку пуска со-
ответствующей ступени. При запуске соответствующая ступень выдает сигнал пуска SS1 или
SS2 и одновременно загорается желтый индикатор пуска данной ступени. Если ситуация пре-
вышения напряжения длится достаточно долго, превышая уставку по времени срабатывания,
запущенная ступень срабатывает и выдает сигнал срабатывания TS1 или TS2. Индикатор сра-
батывания такой ступени меняет цвет свечения с желтого иа красный..
Индикаторы срабатывания и пуска снабжены управляемой памятью, это означает, что они
могут работать в режиме самосброса или в запоминающем режиме. Запоминающие индикато-
ры сбрасываются при помощи кнопки RESET на лицевой панели или командой V101 или V102
через порт последовательной связи.
Срабатывание ступени максимального напряжения Ub> может быть блокировано при по-
лучении ею блокирующего сигнала BTS1. Таким же образом может быть блокировано дейст-
вие ступени U6», при помощи блокирующего сигнала BTS2. Сигналы блокировки формиру-
ются при помощи группы переключателей SGB, расположенных на плате модуля.
Примечание. В терминале SPAC 804 блокировка не используется и переключатели SGB
устанавливаются в 0.
Переключатели SG1/1 и SG1/2 используются для выбора одного из трех диапазонов уста-
вок для времени срабатывания to> ступени Uo>.
Переключатели SG1/7 и SG1/8 используются для выбора одного из трех диапазонов уста-
вок для времени срабатывания to» ступени Uo».
103
Диапазон уставки пуска для ступени Uo> выбирается три помощи переключателя SG1/5.
Возможны два диапазона уставок: (2...20)%*Un и (10...100)%*Un.
Диапазон уставки пуска для ступени UtP>> выбирается при помощи переключателя SG1/6.
Возможны два диапазона уставок: (2...16) %*Un и ((0...80)%*Un-
Сигналы срабатывания TS1 и TS2 выполнены с возможностью запоминания (защелкой),
которая означает, что выходной сигнал фиксируется после исчезновения сигнала, вызвавшего
срабатывание. Функция запоминания выбирается при помощи переключателя SG1/4. Запом-
нившиеся сигналы TS1 и TS2 и выходное реле могут сбрасываться тремя различными спосо-
бами:
а) при одновременном нажатии кнопок RESET и STEP;
б) через последовательный интерфейс по команде V101;
в) через последовательный интерфейс по команде V102.
При использовании способа б) вся зашкайная в регистрах информация сохраняется, при
использовании способов а) и в) вся записанная информация стирается.
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ SPCU 1С6
Uo
группа тракщочаталай
SGB располшоиа на
печатной плата ацутри
модуля
Выбор дмапаган* устааки
по налряжанмк
----------1SG1/6M- £..20%xUn
SG1«=0- lb...100%xUfT(
SG1/5^ | | JJ
70 ме
Uo »
SS2
70 мс
Цо»
SG1H
ШАГ+СЬРОС
TS2
Uo»
'Красный
SG1Z3=0 Не используется
SGB1...3«0
по напряжению V1S0=1- дистянц.
V160=0 - ручн
SG1MM- 2,..16%xUn
SGI/BcO- 10...«0%xtki
SG1/7
yi таил поарымни
срабатывамн SG1/
SS1
Uo>
TS1
Uo>
SGB8^
Желтый
V15Q ,
УЧБОМ.ДЖПИЦ.' SG1n
V1S0=0-pyw. SG112
Выбор диапазон» уставке
певрмкми срабатывания ,
SG1/6
У15<т>д«станц.
VISOMJ-pwK
¥1бб*1-лмстанц.
V1«W-py4H.
Кресшй
Желтый
Рис.4-7. Функциональная схема модуля защиты
максимального напряжения нейтрали SPCU 1С6
Uo Измеряемое напряжение нейтрали;
BS 1, BS2, BS3 Входящие внешние блокирующие сигналы;
BTS1 Блокировка срабатывания ступени Uo>;
BTS2 Блокировка срабатывания ступени Uo»;
SG1 Группа переключателей на лицевой панели;
104
SG2 Группа переключателей выбора функции для индикаторов операций;
SGB Группы переключателей на плате для сигналов блокировки;
SS1 Сигнал запуска ступени Uo>;’
TS1 Сигнал на срабатывание ступени Uo >;
SS2 Сигнал запуска ступени Uo »;
TS2 Сигнал иа срабатывание ступени Uo »;
Y Индикатор запуска желтого цвета;
R Индикатор срабатывания красного цвета;
VI50 Код, передаваемый по последовательной линии связи и устанавливающий
режим ручного или дистанционного управления уставками.
Индикатор
измерения
напряжения
Индикатор и регулятор
уставки напряжения пуска
ступени Uo>
Индикатор и регулятор
уставки переключателей вре-
мени срабатывания t> ступе-
ни Uo>
Индикатор в регулятор
уставки напряжения пуска
ступени Uo>>
Индикатор и регулятор
уставки переключателей вре-
мени срабатывания t» сту-
пени Uo»
Символ устройства
Аварийный светодиод
самоконтроля
Дисплей для вывода уставок
и измеренных величин
Кнопка "Шаг”
Группа переключателей SG1
Индикатор группы
переключателей
Кнопка “Сброс”
Индикаторы пуска и
срабатывания
Рис. 4-8. Лицевая панель модуля SPCU 1С6
4.33. Индикаторы операций
Каждая ступень защиты напряжения имеет свои собственные желтые/красные светодиод-
ные индикаторы (Ud> и Ud>> на рис 4-8), Желтый цвет светодиода обозначает запуск соответ-
ствующей ступени, а красный - срабатывание.
Для всех четыре индикаторов, независимо друг от друга может быть выбран режим запо-
минания или самосброса. Режим запоминания означает, что индикатор продолжает гореть по-
сле того, как был включен, хотя ступень защиты, которая управляет данным индикатором, уже
возвратилась. Если, например, желтый светодиод запуска работает в режиме запоминания, а
красный в режиме самосброса, то при запуске данной ступени защиты загорается желтый све-
тодиод, затем при срабатывании данной ступени защиты он меняет свой цвет на красный.
105
При возврате, ступени защиты красный индикатор гаснет (режим самосброса), а желтый
индикатор продолжает гореть (режим запоминания). Индикаторы, работающие в режиме за-
поминания, сбрасываются нажатием кнопки RESET, расположенной иа лицевой панели или
дистанционно через шину SPA с использованием команды VI02. Не сброшенный индикатор
режима никак ие влияет на защитные функции блока реле. Блок реле защиты постоянно нахо-
дится в рабочем состоянии, независимо от того, сброшены индикаторы или нет.
Режим работы индикаторов устанавливается переключателями SG2 (см. далее).
Аварийный индикатор самоконтроля IRF указывает на то, что система самоконтроля об-
наружила непрерывное внутреннее повреждение. Индикатор загорается красным светом не-
медленно после определения повреждения. Одновременно блок защиты посылает сигнал
управления иа выходное реле системы самоконтроля, а на дисплее блока защиты появляется
код неисправности.
4.3.4. Уставки
Величины уставок показываются тремя зелеными цифрами справа иа дисплее. Светоди-
одные индика>мры, расположенные ниже регуляторов уставок показывают, какие уставки ото-
бражаются на дисплее (табл.4-6). Выставление уставок аналогично блоку SPCU 1CI5 и описа-
но выше.
Индикация уставок на передней панели блока
Таблица 4-6
Уставка Параметр Диапазон
Uo>/Un Уставка по напряжению пуска ступени защиты Uo>, выра- женная в процентах к номинальному значению напряжения пи- тания используемого входа. npnSGl/5 = 0 при SG1/5 = 1 (2...20%)‘U„ (10...100%)*Ua
Wc] Уставка по времени срабатывания ступени защиты U6>, выраженная в секундах. Диапазон уставок определяется поло- жением переключателей SG1/1 и SG1/2. 0,05...! с или 0,5—10 с или 5...100 с
Uo»/Un Уставка по напряжению пуска ступени защиты Uo», вы- раженная в процентах к номинальному значению напряжения питания используемого входа. Диапазон уставок определяется положением переключателя SG1/6. при SG1/6 = 0 при SG1/6 = 1 Кроме того, может быть выбрана уставка “оо“, которая на дисплее отображается в виде —, это означает, что ступень Uo » выведена из действия. (10... 80%)*U„ (2...16%)*U„
t»(c] Уставка по времени срабатывания ступени защиты Uo », выраженная в секундах. Диапазоны уставок определяются по- ложением переключателей SG1/7 и SG1/8 0,05-1.00 с или 0.5...10 с или 5...100 с
На дисплей также выводится контрольная сумма труппы переключателей SG1 в случае,
если горит светодиодный индикатор под данной группой переключателей.
43.5. Переключатели SG1 и SG2
Требуемая конфигурация блока устанавливается при помощи группы переключателей
SG1, расположенных ня лицевой панели, которые пронумерованы от 1...8, а под ними про-
ставлены положения 0 и 1. В отличие от блоков защит, рассмотренных выше, установка пере-
ключателей выполняется при горящем светодиоде SG1 путем ручной установки движка в нуж-
ное положение, при этом на дисплее будет высвечиваться контрольная сумма данной группы
переключателей.
106
.Переключатели SG1 блока SPCU 1С6
Таблица 4-7
Переклю- чатели Функция
SG1/1 SG1/2 Выбор диапазона времени срабатывания для ступени Uo>: SG1/1 SG1/2 Время срабатывания - О’ 0 0.05...1.00с 1 0 0.5...10.0с 0 1 0.5...10.0с 1 1 5...100C
SG1/3 Не используется. Установлен в положение 0.
SG1/4 Выбор режима запоминания для сигналов срабатывания TS1 и TS2. При SGl/4=0 сигналы TS1 и TS2 переходят в начальное состояние (вы- ходное реле возвращается), когда измеряемый сигнал, вызывающий срабаты- вание, падает выше уставки пускового напряжения. - При SG1/4-1 сигналы TS1 и TS2 остаются включенными (выходное реле в сработанном состоянии), хотя измеряемый сигнал падает выше уставки пуско- вого напряжения. Сброс производится по команде V101 или VI02 через после- довательный интерфейс или одновременным нажатием кнопок STEP и RESET.
SG1/5 Выбор диапазона уставки по напряжению пуска для ступени защиты Uo>. При SGl/5=0, диапазон уставки: (2...20)%*Un При SGl/5=4, диапазон уставки: (10...100)%*Un
SG1/6 Выбор диапазона уставки по напряжению пуска для ступени Uo». При SG1/6=O, диапазон уставки: (10...80)%*Un и <» (вывод из работы) При SG1/6=1, диапазон уставки: (2...16)%*Un и оо (вывод из работы)
SG1/7 SG1/8 Выбор диапазона уставок по времени срабатывания t» для ступени U#»: SG1/7SG1/8 Время срабатывания t>> 0 0 0.05...1.00с 1 0 0.5..Л0.0С 0 1 0.5... 10.0 с 1 I 5...100 с
Группа переключателей SG2 расположена в третьем субменю группы переключателей
SG1 (рис.4-9). При помощи этой группы определяется режим сброса светодиодных индикато-
ров ступеней защиты. Режим сброса устанавливается независимо для каждого индикатора при
помощи контрольной суммы, которая может быть вычислена из следующей таблицы. Нор-
мально индикаторы пуска SS1 и SS2 установлены в режим самосброса, а индикаторы срабаты-
вания TS 1 н TS2 - с запоминанием.
Индикатор Управляемые с запоминанием Заводская уставка
Индикатор пуска Uo> (SS1) 1 0
Индикатор срабатывания Uo> (TS 1) 2 2
Индикатор пуска Uo» (SS2) 4 0
Индикатор срабат. Uo» (TS2) 8 8
Контрольная сумма 15 10
Плата блока реле защиты содержит группу из восьми переключателей SGB. Как уже упо-
миналось, в терминале SPAC 804 блокировка не используется н переключатели SGB устанав-
ливаются в 0.
107
4.3.6. Измеренные данные
В терминале SPAC 804 модуль SPCU 1С6 измеряет напряжение нейтрали Uo в процент-
ном отношении к номинальному напряжению Un, которое отображается иа дисплее тремя
крайними цифрами справа. Это напряжение выводится на дисплей при горящем светодиоде
Uo.
43.7. Регистрация данных
Данные, характеризующие работу терминала, регистрируются в регистрах 1-А и отобра-
жаются на дисплее (рис.4-9). Крайняя слева красная цифра на дисплее показывает номер реги-
стра, а другие три зеленые цифры показывают содержимое регистра (табл.4-8).
Регистрация данных
Таблица 4-8
Регистр/Шаг Информация
1 Максимальное измеренное напряжение нейтрали, выраженное в % к Uo. При пуске модуля значение напряжения в момент пуска сохраняется в памя- ти. Срабатывание модуля удаляет предыдущее значение и обновляет содер- жимое регистра новым значением напряжения. То же происходит, если из- меряемое значение напряжения при новом пуске превысит предыдущее за- писанное максимальное значение.
2 Количество пусков ступени Uo>, n = 0...255.
3 Количество пусков ступени Uo», n = 0...255.
4 Длительность последней ситуации запуска ступени Uo>, выраженная в процентах к уставке t>. При новом срабатывании происходит сброс счетчика, который начинает отсчет е нуля. При срабатывании ступени пишется 100.
5 Длительность последней ситуации запуска ступени, зашиты Uo », выра- женная в процентах к уставке t». При новом срабатывании происходит сброс счетчика в нуль. При срабатывании ступени пишется 100.
0 Вывод на дисплей сигналов блокировки и других внешних сигналов управления. Крайняя справа цифра отражает состояние входов блокировки защиты. При этом могут быть следующие состояния: 0 = нет блокировки 1 = блокируется срабатывание ступени Ud> 2 = блокируется срабатывание ступени Uo» 3 - блокируется срабатывание обеих ступеней В данном регистре вторая цифра справа всегда равна нулю. Крайняя сле- ва цифра регистра показывает состояние дистанционного входа сброса, если устройство защиты его имеет. Могут быть выведены следующие состояния: 0 - нет входного сигнала управления дистанционным сбросом 1- есть входной сигнал управления дистанционным сбросом Имеется возможность перейти из этого регистра в режим тестирования.
А Код адреса блока защиты для системы последовательной связи. Регистр А имеет три подрегистра со следующим содержимым: 1) Выбор скорости передачи данных для последовательной связи в 300, 1200,2400,4800 или 9600 Бод. Заводская уставка - 9600 Бод. 2) Контроль шины связи. Если блок защиты соединен системой последо- вательной связи, которая находится в рабочем режиме, содержимое счетчика контроля шины связи равно нулю. Если последовательная связь нарушена, счетчик прерываний начинает считать от 0...255. 3) Пароль, требуемый для дистанционной установки параметров реле за- щиты.
108
Регистры 1...5 устанавливаются в ноль при одновременном нажатии кнопок STEP и
RESET (при погашенном дисплее) или через шину SPA при помощи команды VI02. Регистры
также очищаются при прерывании в питании устройства. Код адреса блока защиты, скорость
передачи последовательной связи и пароль не сбрасываются при исчезновении питания.
ГЛАВНОЕ ПОДМЕНЮ
МЕНЮ
Рис. 4-9. Меню блока SPCU 1С6
4Л.8. Технические характеристики блока SPCU 1С6
Ступень защиты максимального напряжения Uo >
Напряжение пуска Uo>
Стандартное время пуска
Время срабатывания t >
Время возврата
(2...20)%*U„ или (10... 100)%*U„ "
70 мс
0,05...!,0 с, 0,5-10.0 с'нли 5..100 с
< 100 мс
Коэффициент возврата, стандартный
Точность времени срабатывания
Точность срабатывания:
- (10...100)%*U„
- (2...20)%*Un
109
0.96
±2% от величины уставки или ±40 мс
±3% от величины уставки
±5% от величины уставки
Ступень защиты максимального напряжения Uq»
Напряжение пуска Uo >
Стандартное время пуска
Время срабатывания t»
Время возврата
Коэффициент возврата
Точность времени срабатывания
Точность срабатывания:
- (10...80)%*U„
- (2...16)%*и„
(10...80)%*ипили оо (вывод из работы)
или (2...16)%*и„или со (вывод из работы)
70 мс
0,05—1,0 с, 0,5..10,0 с или 5..100 с
< 100 мс
0.96
±2% от величины уставки или ±40 мс
±3% от величины уставки
±5% от величины уставки
4.3.9. Коды неисправностей
В таблица 4-9 приводится список некоторых кодов неисправностей, которые могут поя-
виться на экране дисплея блока максимальной зашиты напряжения нейтрали типа SPCU 1С6.
Коды неисправностей
Таблица 4-9
Код неисправности Тип неисправности
4 Неисправность или обрыв цепи управления модуля выходных реле
30 Неисправность памяти программ ROM
50 Неисправность оперативной памяти RAM
195 Слишком низкая величина опорного сигнала канала с множителем 1
131 Слишком низкая величина опорного сигнала канала с множителем 5
67 Слишком низкая величина опорного сигнала канала с множителем 25
203 Слишком высокая величина опорного сигнала канала с множителем 1
139 Слишком высокая величина опорного сигнала канала с множителем 5
75 Слишком высокая величина опорного сигнала канала с множителем 25
253 Нет сигнала прерывания от АЦП
4.4.Блок управления L2210
Функциональная схема устройства приведена на рис.ПЗ, где показана взаимосвязь между
блоком управления и другими блоками, входящими в состав устройства SPAC 804. Здесь же
показано назначение входов и выходов для связи с внешними устройствами.
При типовом применении предусматривается использование двух измерительных блоков
минимального напряжения типа SPCU ЗС15 с измерительными органами U< , 3U« и блок
максимального напряжения нулевой последовательности типа SPCU 1С6 с двумя ступенями
Uo> и Uo».
Измерительные органы первого блока SPCU ЗС15 (U1) используются в качестве:
• U|< - органа контроля номинального напряжения секции;
• 3Ui« - органа ЗМН1 первой ступени.
Измерительные органы второго блока SPCU ЗС15 (U2) используются в качестве:
• U2< - органа ЗМН2 второй ступени;
• 3U2«-органа пуска АВР вводного выключателя.
Индексы U1 и U2указывают на принадлежность к одному из двух блоков SPCU ЗС15.
110
В случае необходимости пользователь может изменить назначение органов и использовать
их с другим назначением.
4.4.1. Входные сигналы блока управления
Входными сигналами для блока управления L2210 являются сигналы от измерительных
блоков защиты (6 сигналов), а также от блока входов (8 сигналов) (рис.ПЗ).
Блок SPCU ЗС15 (Ul-ближннй к блоку питания) выдает сигнал о срабатывании ступени
U|< (внутренний сигнал SS1), контролирующий снижение напряжения в любой из фаз. и обо-
значенный на схеме как внешний сигнал SS3 с номером 12, а также сигнал о срабатывании
ступени 3U|« (внутренний сигнал TS2), контролирующий одновременное снижение напря-
жения во всех трех фазах и обозначенный на схеме как внешний сигнал TS2 с номером 5.
Ступень U|< используется'в качестве органа, контролирующего номинальное напряжение
на секций с уставкой (0,7-0,8)*Un. Ступень 3Ui« используется в качестве органа для первой
ступени защиты минимального напряжения ЗМН1 с уставкой 0,7*Un.
Второй блок. SPCU ЗС15 выдает сигнал о срабатывании ступени 3U2« (внутренний сиг-
нал TS2), использующийся в качестве пускового органа АВР с уставкой примерно 0,4*Un и
обозначенный на схеме как внешний сигнал TS3 с номером 26, а также о срабатывании ступе-
ни U2< (внутренний сигнал SS1), использующийся в качестве органа для второй ступени
ЗМН2 с уставкой 0,5*Un и обозначенный на схеме как внешний сигнал SS1 с номером 6.
Блок SPCU 1С6 формирует сигналы о срабатывании первой и второй ступени защиты от
замыкания на землю на секции (внутренние сигналы TS1 и TS2) и обозначенные на схеме как
внешние сигналы SS2 н TS1 с номерами 7 и 13 соответственно.
Назначение входных сигналов блока входов следующее:
Х19:2 -от клапана дуговой защиты;
XI 9:9 - блокирование пуска АВР от схемы АЧР;
Х19:5 -от органа напряжения обратной последовательности U2; '
Х19:7 - от блок-контактов тележки н автоматов;
Х19-.12 - от ключа ввода АВР;
Х19:13 - от блок-контактов общесекционных автоматов ШУ;
Х19:8 - от блок-контактов вводного и секционного выключателей;
Х19:6 - от реле контроля нормального напряжения другой секции.
Наличие входных сигналов можно проконтролировать с помощью светодиодных индика-
торов блока L2210 в режиме индикации входов. В этом случае свечение светодиода свидетель-
ствует о поданном напряжении на вход устройства, в противном случае - об отсутствии вход-
ного сигнала. Исключение составляет вход XI 9:7 для контроля положения тележки и автома-
тов, где сделана инверсия входа.
4.4.2. Выходные реле
Блок управления взаимодействует с двумя блоками выходных реле. В первом блоке ис-
пользуется 7 реле:
К1.2 - выходное реле для ЗМН] (1 н.о. контакт);
К1.3 - выходное реле для ЗМН2 (1 н.о.);
К1.4 - реле срабатывания органа 3Uo» (1 н.о.);
К1.5 - реле пуска МТЗ, дуговой защиты (1 перекл.);
К1.6 - реле блокирования резервных защит ТСН (1 перекл,);
К 1.1 - реле неисправность (1 перекл. и 1 и.з.);
К1.7 - вызов (1 перекл.).
Во втором блоке используется 8 реле:
К2.1 - срабатывание органов U2< и 3U|« (1 н.о.);
К2.2 - выходное реле пуска АВР ввода (1 и.о.);
К2.3 - выходное реле U>0,8 - контроль нормального напряжения (1 н.о.);
К2.4 - реле предупредительной сигнализации (2 н.о.);
К2.5 - реле срабатывания органа 3Uo> (2 и.о.);
К2.6 -' реле блокирования резервных защит ТСН (1 н.о., 1 и.з.)
Ill
K2.7 и K2.8 - реле пуска МТЗ, дуговой защиты (2 н.о., 2 н-з.).
Работа выходных-реле контролируется системой самодиагностики и действие их блокиру-
ется при обнаружении неисправности.
4.4.3. Защита минимального напряжения
ЗМН выполняется с использованием измерительного органа 3U|« первого блока защиты
SPCU ЗСГ5 и органа U2< второго блока защиты SPCU ЗС15 (рис.4-10).
Выполнение ЗМН предусматривается в двух режимах:
- с использованием двух измерительных органов различных блоков;
-с использованием одного измерительного органа 3U|«.
Измерительный орган ЗМН первой ступени (ЗМН1) 3Ui« срабатывает при одновремен-
ном снижении напряжения во всех трех фазах ниже уставки 0,7*Un и через выдержку времени
ЗМН1 (tl=0,5 с), регулируемую в блоке L2210, выдает сигнал на срабатывание реле К1.2. ,
Рис.4-10. Структурная схема цепей защиты минимального напряжения
Срабатывание обеих ступеней блокируется при отключении автомата цепей напряжения
или выкаченной тележке трансформатора напряжения, нормально-открытые и последователь-
но-соединенные контакты которых подключаются к клемме Х19:7 (сигнал 1). Действие органа
блокируется также при срабатывании внешнего органа напряжения обратной последователь-
ности Uz, по дключенного ко входу XI 9:5 (сигнал 2).
Возврат выходного реле может быть изменен при установке переключателя SG1/2 = 1, при
этом напряжение возврата реле будет составлять 0,8*Un. Это дает возможность реализовать
АПВ нагрузки (после действия ЗМН1) только при восстановлении напряжения выше 0,8*Un.
t
Sc
0.5 с
0
U2<
ЗМН2
3U1«
j ЗМН1
0.5Un 0.7Un
Рис.4-11. Характеристика двухступенчатой защиты минимального напряжения
При использовании одного измерительного органа напряжения для ЗМН1 и ЗМН2
переключатель SG1/1 устанавливается в 0.
112
Выполнение ЗМН с использованием двух органов напряжения обеспечивает отключение
части нагрузки при снижении напряжения ниже 3Ui«=0,7*Un через 0,5с, а при дальнейшем
снижении напряжения ниже U2<=0,5*Un через 9с срабатывает выходное реле ЗМН2 (рис.4-11).
Выдержки времени блоков SPCU ЗС15 устанавливаются с минимальной уставкой, а уставки
по времени ступеней ЗМН1 и ЗМН2 устанавливаются в блоке L2210.
Действие ЗМН сигнализируется светодиодами VD2, VD3 и срабатыванием выходного ре-
ле “вызов” К 1.7.
4.4.4. Пуск АВР вводного выключателя
Симметричное снижение напряжения на контролируемой секции ниже определенного
уровня приводит к пуску схемы АВР (рис.4-12) при срабатывании органа минимального на-
Рис.4-12. Структурная схемаАВР
пряжения. 3иг« (сигнал 26) (выдержка времени в блоке - минимальная) второго блока (U2),
введенномположении ключа АВР (сигнал 28) и номинальном напряжении другой секции (сиг-
нал 24) (реле U< сработано - напряжение +220 В подано на XI 9:6). Переключателем SG2/8,
установленным в 1, вводится пуск АВР при одновременном срабатывании органов U|< (сигнал
12) и Ц» (сигнал 13), (режим обрыва одной из фаз питающего напряжения).
Выдержка времени АВР (t3), необходимая для отстройки от снижений напряжения во
время коротких замыканий, регулируется в блоке L2210 в диапазоне 0...60 с. По истечении
выдержки времени производится отключение ввода рабочего питания секции через выходное
реле пуска АВР - Х16:13, Х16:14 (К2.2), а затем включение резервного источника.
Схема пуска АВР блокируется при отключении автомата переменного напряжения и вы-
каченной тележке (1), а также при срабатывании внешнего органа напряжения обратной по-
следовательности (2) и устройства АЧР, контакт которого подключается к клемме XI 9:9 (27).
В случае выполнения ЗМН с одним органом напряжения, другой орган Uj< (блока U2),
контролирующий снижение напряжения в любой из трех фаз, может быть использован для
пуска АВР (сигнал 6). При установке переключателя SG1/6 в положение 1 пуск АВР произво-
дится при одновременном срабатывании органов Uj< (сигнал 6) и 3Uj« (сигнал 26).
4.4.S. Комбинированный пуск защит по напряжению
Устройство комбинированного пуска по напряжению (рис.4-13) обеспечивает пуск МТЗ,
дуговой защиты по напряжению при срабатывании внешнего реле напряжения обратной по-
следовательности (2), а также органов напряжения U< (сигналы би 12). Выбор измерительно-
го органа для пуска МТЗ производится установкой переключателей SG1/3 н SG1/4 в положе-
ние 1. Выходные реле для пуска находятся в сработанном состоянии прн нормальном напря-
жении н своим нормально закрытым контактом обеспечивают пуск защит при возврате реле.
Рис. 4-13. Структурная схема комбинированного пуска по напряжению
4.4.6. Блокирование резервных защит
При необходимости устройство производит блокирование резервных защит ТСН 6/0,4 кВ -
при срабатывании измерительных органов напряжения обратной последовательности (сигнал
2) н органа ЗМН1 (при самозапуске) (рис.4-14).
Рис. 4-14. Структурная схема блокирования резервных защит
Реле Блокир. резервных
защит ТСН Ш,Ш
Предусматривается блокирование от органа напряжения Uj< (сигнал 6) при установке пе-
реключателя SG1/5 в положение 1.
4.4.7. Контроль напряжения секции
Контроль номинального напряжения секции (рис.4-15) при типовой схеме включения
(SG2/5=1) производится-органом U|< (сигнал 12) с уставкой (0,7-0,8)*Un. Выходное реле К2.3
U>0,8 находится при нормальном напряжении секции в сработанном состоянии, разрешая
действие схемы АВР ввода другой секции.
Переключателем SG2/7=1 вводится разрешение действия схемы АВР при одновременном
срабатывании органов Ui< и Uo» (сигналы 12 и 13), т.е. при обрыве одной из фаз напряжения.
Рис.4-15. Структурная схема контроля напряжения секции
114
Переключателем SG2/6, установленным в 1, можно задействовать для контроля номиналь-
ного напряжения секции другой измерительный орган - Uj< (сигнал 6). Переключатель SG2/5
при этом должен быть выведен:
4.4.8. Защита от замыканий на землю
Цепи зашиты от замыканий на землю представлены на рис.4-16.
7
Х19:7 1
XI915 2
12
13
Х19:7 <
Х19:5 2
SS2(Uo>)
Контроль поло*,
тележки и автоматов
Вход органа U2
SS3(U,<) SG1/7
TSl(Uo»)
Контроль полож.
тележки и автоматов
Вход органа U2
Реле Срабатывание
3UOK2.5.
Индикация на блоке L221C.
реле Вызов К1.7.
Реле Срабатывание
3UoK1.4.
&
- >
&
Рис. 4-16. Структурная схема защиты от замыканий на землю
Сигнализация замыканий иа землю производится двухступенчатым органом напряжения
нулевой последовательности в блоке SPCU 1С6. Выдержки времени ступеней Uo> и Uo» ус-
танавливаются в блоке SPCU1C6, Срабатывание ступеней защиты сигнализируется светодио-
дом в блоке L2210 “Земля в сети 6 кВ”, а действие на цепи сигнализации и отключения произ-
водится с помощью двух выходных реле:
- первая ступень Uo> (сигнал 7) действует на реле К2.5;
- вторая ступень Uo» (сигнал 13) действует на реле К1 -4.
Действие ступеней блокируется при срабатывании реле напряжения обратной последова-
тельности (2), отключении автомата цепей напряжения (1) и при работе органа Ui< (сигнал 12,
SG1/7=1). При использовании одной ступени защиты рекомендуется использовать орган Uo>.
4.4.9. Блокирование действия ступеней защит
Вход Х19:7 используется для блокирования действия ступеней защит при отключении ав-
томата цепей напряжения или выкаченной тележке TH, нормально-открытые контакты кото-
рых соединяются последовательно. При включенном автомате цепей напряжения и вкаченной
тележке TH на вход Х19:7 подается напряжение и на входы блокирования схемы ЗМН и АВР
подается разрешающий сигнал О. При отключении автомата или размыкании блок-контакга
тележки схема пуска АВР, а также действие ступеней защит ЗМН и ступеней защит от замы-
каний на землю блокируется и подается сигнал “Неисправность TH”.
4.4.10. Цепи сигнализации
Сигнализация устройства обеспечивается выходными реле и индикацией на светодиодах и
четырехразрядных дисплеях в измерительных блоках н блоке управления.
Блок управления своими светодиодными индикаторами сигнализирует о срабатывании
различных каналов защит. Сигнализация выполнена на триггерном принципе. На лицевой па-
нели блока управления восемь светодиодных индикаторов показывают действие (рнс.4-17):
115
V D1- неисправность TH;
V D2- защиты минимального напряжения первой ступени;
V D3- защиты минимального напряжения второй ступени;
V D4- земля в сети 6 кВ;
V D5- неисправность автоматов ШУ;
V D6- дуговая защита;
V D7, VD8- ие используются.
Рис. 4-17. Структурная схема цепей сигнализации
Устройство SPAC 804 контролирует включенное состояние автоматов общесекционных
устройств защиты (автоматы ШУ дуговой защиты, УРОВ, защиты шин и др.). При отключе-
нии этих автоматов на вход Х19:13 подается сигнал от НЗ контактов (на схеме сигнал 30) и
через 10 с загорается светодиод и срабатывает реле предупредительной сигнализации.
Дуговое замыкание в ячейке TH (срабатывание клапана дуговой защиты) сигнализируется
светодиодом “дуговая защита” и срабатыванием выходного реле “вызов” Контакт от клапана
дуговой защиты подается на вход устройства XI 9:2 (сигнал 31).
Все перечисленные сигналы выполняются с “памятью”, т.е. фиксируются в энергонезави-
симой памяти и при подаче питания на устройство могут быть восстановлены в режиме реги-
страции, воспроизводя сигнализацию блока при аварийной ситуации. Это значительно облег-
чает разбор при тяжелых случаях аварии.
Измерительные блоки обеспечивают сигнализацию пусков и срабатываний ступеней за-
щит без “памяти”. Снятие сигнализации производится кнопкой “Сброс/Шаг” (или “Шаг”) на
передней лицевой панели блока управления и измерительных блоков.
При обнаружении неисправности в измерительных блоках системой самодиагоостики вы-
дается сигнал, который приводит к Возврату выходного реле К1.1 “неисправность”, нормально
подтянутого при исправном устройстве. На это же реле воздействует сигнал при обнаружении
неисправности в самом блоке управления. Реле К 1.1 своими контактами подает предупреди-
тельный сигнал в схему центральной сигнализации и на загорание сигнальной лампы на двери
ячейки КРУ.
4.4.11. Индикация
Реле предупредительной сигнализации К2.4 срабатывает с выдержкой времени при:
- срабатывании защиты от замыканий на землю Uo> (16);
- отключении автомата цепей напряжения или при выкатывании тележки (1);
116
- отключении общесекционных автоматов (30);
- срабатывании органов минимального напряжения и напряжения обратной последова-
тельности (25) с контролем включенного положения вводного или секционного выключателя
(19) (рис.4-18).
Рис. 4-18. Структурная схема цепей предупредительной сигнализации
Выходное реле предупредительной сигнализации может быть применено в трех режимах
работы: с кратковременным замы нием контактов в течение времени примерно 1 с, 10 с и с
длительным замыканием контактов. Выбор режима работы зависит от положения переключа-
телей SG2/3 и SG2/4 (табл.4-10). Использование такого режима позволяет в ряде случаев отка-
заться от реле импульсной сигнализации.
Реле К1.7 “вызов” длительно срабатывает при действии любого из шести светодиодных
индикаторов блока управления.
4.4.12. Регистрируемые данные
При нормальной работе устройства светится один зеленый светодиод блока питания. При
включении SPAC 804 начинается прохождение теста. Во время прохождения теста все функ-
ции защит сохраняются. При аварийных режимах устройство SPAC 804 сигнализирует о дей-
ствии различных защит свечением светодиодов на блоке управления и измерительном блоке.
Каждому светодиоду соответствует определенный канал защиты, что указывается на лицевых
плитах блоков.
Кроме сигнализации сработавших ступеней и автоматики блок управления обеспечивает
индикацию уставок, состояния переключателей, входных и выходных реле, а также индика-
цию регистрируемых данных.
4.4.13. Задание уставок
В элементах памяти - регистрах (от 1 до 9) хранится различная информация об устройстве
(рис.4-19).
Нажатие кнопки С/Ш приводит к индикации на светодиодах состояния второго блока
входных реле (первый блок не используется), а на дисплее - “2 INP”. Свечение светодиода
свидетельствует о сработанном состоянии реле. При дальнейшем нажатии индицируется со-
стояние блоков выходных реле и т.д.
Меню
Рис.4-19. Меню блока L2210
ill
Основное меню Субменю
ииеетмл- *
118
В блоке управления процесс задания уставок включает в себя программирование необхо-
димых выдержек времени для каналов защит и автоматики и переключателей. Всего преду-
смотрено пять выдержек времени, из которых используются только три:
tl-выдержка времени ЗМН1 (0,0...ЗОс);
С- выдержка времени ЗМН2 (0,0...30 с);
в- выдержка времени пуска АВР (0.0...60 с);
t4, t5 - не используются.
, Установка необходимой уставки производится при помощи кнопок управления с отобра-
жением на четырехразрядном дисплее. Процесс установки значительно упрощается, если при-
менить компьютер с соответствующим программным обеспечением.
4.4.15. Группы переключателей SG1 и SG2
Назначение переключателей этих групп приведены в табл.4-10 и 4-11.
Группа переключателей SG1
Таблица 4-10
Переклю- чатели Заводская уставка Функция
SG1/I 1 SG1/1=1 - ступень Ua< используется для ЗМН2 SG1/1=O - ЗМН2 выполняется с использованием 3U|«
SG1/2 0 SG1/2=1 - подхват реле ЗМН1 при напряжении SG1/2=O - функция подхвата выведена.
SG1/3 1 SG1/3=1 — пуск защит от органа Uj< SG1/3H) - нет пуска от органа Uj<
SG1/4 0 SG1/4=1 - пуск защит от органа U|< SG1/4=O - нет пуска от органа Ui<
SG1/5 1 SGl/5=1 - блокирование защит ТСН органом Ut< SG1/5=O - блокирование защит ТСН органом Uj< выведено
SG1/6 0 SG1/6=1 - пуск АВР от органа 3Uj« и Uj< SG1/6=O - пуск АВР от органа 3Uj«
SG1/7 0 SG1/7=1 - блокирование ступеней Uo> и Uo» ступенью Ui< SG1/7=O - негблокирования ступеней Uo> и Uo» ступенью Ui<
SG1/8 1 SG1/8=1 - разрешение действия выходных реле SG1/8=O - запрет действия выходных реле
4.4.16. Система самодиагностики и функциональный контроль
Устройства, выполненные на микропроцессорной элементной базе, позволяют произво-
дить постоянный контроль программной и аппаратной части, повышая степень готовности
оборудования к действию.
При обнаружении неисправности системой самодиагностики на первом (красном) индика-
торе цифрового дисплея высвечивается цифра 1, а иа зеленых индикаторах - код неисправно-
сти (табл. 2-18).
4.4.17. Тестовый контроль
Для проверки устройства при выводе присоединения из работы может быть проведена ус-
коренная тестовая проверка с опробованием основных каналов защиты и автоматики. При тес-
те контролируется правильная реакция устройства на заранее заложенные тесты с проверкой
по сигнализации и выходным реле. Тестовый контроль измерительных блоков и блока управ-
ления производится отдельно. При проведении тестового контроля измерительного блока про-
изводится имитация срабатывания ступеней защит и пусков измерительных органов с дейст-
вием через блок управления на выходные и сигнальные реле в соответствии с логикой работы
устройства.
119
При проведении тестового контроля блока управления проверяется действие различных
каналов защит и автоматики при различных входных сигналах н режимах. Перечень заложен-
ных тестов блока управления и ответная реакция на них приведены в табл. 4-12.
Группа переключателей SG2
Таблица 4-11
Переклю- чатели Заводская уставка функция
SG2/1 1 SG2/1=1 - контроль встречного напряжения органом Uj< SG2/l=0 - нет контроля
SG2/2 0 SG2/2’=1 - контроль встречного напряжения органом 3Uj« SG2/2=0 - нет контроля
SG2/3 SG2/4 0 0 Длительность работы реле "Предупредительная сигнализация” Длит 1 сек 10 сек Длит SG2/3 0 10 1 SG2/4 0 0 1 1
SG2/5 1 SG2/5=1 - контроль напряжения секции 0,8»Un органом U,< SG2/5=0 - нет контроля
SG2/6 0 SG2/6=1 — контроль напряжения секции 0,8*Un органом U?< SG2/6=C - нет контроля
SG2Z7 0 SG2/7=1 - блокировка сигнала напряжения секции 0,8»Un орга- нами напряжения Ui< и Uo» при обрыве одной из фаз SG2/7=0 - нет блокировки
SG2/8 0 SG2/&=1 - пуск АВР при обрыве одной из фаз SG2/8=0 - нет пуска
Сигналы тестового контроля
_________________________________________Таблица 4-12
№ Проверяемый канал Индикация блока L2210 Срабатывают (отпадают) выходные реле
1 Неисправность уст- ройства Неиспр (IRF). Неиспр. (К1.1 - возврат)
2 Неисправность на- пряжения секции U<0,8*Un (SS3) - UX),8 (К2.3 - возврат)
3 Срабатывание ЗМН1 (TS2) ЗМН1 (VD2) ЗМН1 (К1.2), Блок, резервных за- щит ТСН (К1.6 - возврат), Вызов (К1.7)
4 Срабатывание ЗМН2 (SS1) 3MH2(VD3) ЗМН2 (К1.3), Вызов (К1.7), Контр, встречного U (К2.1)
5 Пуск АВР ввода (TS3, SS1) - Откл. ввода по АВР (К2.2 - крапе), Блокировка резервн. защит ТСН (К1.6 - возврат), Контр, встречного U (К2.1).
6 Срабатывание, сту- пени Uo> (SS2) Земля в сети 6kB(VD4) Предупр. сиги. (К2.4), Срабат. Uo> (К2.5), Вызов (К1.7)
7 Срабатывание, сту- пени Uo»(TSl) Земля в сети 6kB(VD4) Вызов (К1.7), Срабат. Uo» (К1.4)
Примечание: Положение программных переключателей соответствует указанным в табли-
це 4-13. Иному положению переключателей соответствует иная индикация и срабатывание
выходных реле.
120
Положение программных переключателей прн тесте
Таблица 4-13
Номер переключателя 1 2 3 4 5 6 7 8
SG1 1 0 1 0 1 0 0 1
SG2 1 0 0 0 1 0 0 0
SG3 0 0 0 0 0 0 0 0
Вход в режим теста производится из регистра 0. При нажатии на 5 с кнопки “Программ”
на дисплее появляется цифра “Г’~ первый тест. Для проведения теста следует нажать кнопку
“Сброс/Шаг”, при этом проявляется действие теста. При отпускании кнопки действие прекра-
щается. Все другие тесты проводятся при одновременном нажатии кнопок “Сброс/Шаг” и
“Программ”. Переход к другому тесту - кнопкой “Программ”.
При тестовой проверке предусматривается работа выходных реле, поэтому следует со-
блюдать меры предосторожности при возможном отключении выключателей секции.
S. Программные средства для изучения
работы устройств серии SPAC 800
Фирма ABB Transmit OY (Финляндия) выпустила набор программ “Simulator”, предназ-
наченных для изучения функций и характеристик цифровых реле серии SPACOM. Эти про-
граммы имитируют некоторые функции устройств защиты и автоматики этой серии и позво-
ляют персоналу служб РЗА тренироваться в выполнении различных операций по программи-
рованию реле для его работы с выбранными заранее характеристиками и параметрами сраба-
тывания. Все операции выполняются на персональном компьютере и наличие “живого” образ-
ца не требуется. Программы типа “Simulator” являются и тренажерами и справочниками одно-
временно. Таких программ выпущено около 20.
Однако следует отметить, что данные симуляторы являются англоязычными и имеют ог-
раниченные возможности по моделированию функций блоков защит, в частности, не модели-
руются характеристики ступеней защит, процессы нагрева двигателя во времени и др.
На кафедре электрических и электронных аппаратов Чувашского государственного
университета им. И.Н. Ульянова совместно с предприятием “АББ Реле-Чебоксары” разрабо-
тана программа симулятора для моделирования устройства защиты линий SPAC 801-01. Эта
программа имеет русскоязычный интерфейс и моделирует работу блоков SPCJ 4D28 и L2210,
а также всего устройства SPAC 801-01 в различных режимах. В блоке SPCJ 4D28 модели-
руются временные характеристики 3-х ступенчатой токовой защиты, 2-х ступенчатой зашиты
от замыканий на землю и защиты от несимметрии фаз. Данный симулятор свободно распро-
страняется предприятием “АББ Реле-Чебоксары”, по работе с ним выпущено учебно-
методическое пособие ГН.
В настоящее время на указанной кафедре совместно с предприятием “АББ Реле-
Чебоксары” разрабатываются симуляторы терминалов SPAC 802 и SPAC 804, в которых моде-
лируются все функции блоков защит и управления указанных терминалов.
121
Приложения
Микропроцессорные реле зашиты серий SPA_1OO и SPA 300
Таблица П1
Тип реле Функции защит Краткая характеристика реле Назначе- ние
SPAJ ПО Io>, Io» Две ненаправленные ступени защиты от однофаз- ных замыканий на землю (033). Диапазон уставок: Io> = (0,1-0,8)IN; 16» = (1,0-4,0)IN; to>, to» до 100с Реле тока
SPAJ 111 Ios>, 16» Две ненаправленные ступени защиты от 033. Диапазон уставок: 1б> = (0,002—0,5)In; Io» = (0,01...2)In; to>, to» до 10c Реле тока
SPAJ 131 3I>, 31» Трехфазная двухступенчатая максимальная токо- вая защита (МТЗ). 1> = (0,5...2,5)IN;I» = (0,5...20)In; t>, t» до 100c Реле тока
SPAJ 135 2I>, 21», I6> Двухфазная двухступенчатая МТЗ, ступень защиты от ОЗЗ. Диапазон уставок: 1> = (0,5...2,5)IN; I» = (0,5..17,5)IN; Io> = (0,1-0,8)IN; t>, t», to> до 100c Комбини- рованное реле тока
SPAS 120 1о>н, 1о»и Две направленные ступени защиты от ОЗЗ. 10> = (0,01...0,1)1^; 1о» = (0,01-0,4) IN; Uo> = (2—20%)Un; to> до 10 c; to» до 1 с Реле тока
SPAU ПО Uo>, Uo» Двухступенчатая защита нулевой последователь- ности от ОЗЗ. Uo> = (0,02... l,0)UN; Uo» = (0,02...0,8)UN; t>, t» до 100c Реле на- пряжения
SPAU 121 U>,U< Три однофазных реле максимального / минималь- ного напряжения. Диапазон уставок: U> = (0,8... 1,6)UN; U< = (0,4... 1,2)Un; t> до 10c, t< до 100c Реле на- пряжения
SPAU 130 3U>, 3U< Трехфазное реле максимального / минимального напряжения. 3U> = (0,8... 1,6)Un; 3U< = (0,4... 1,2)Un; t> до 100c, t< до 120c Реле на- । пряжения
SPAA 120 SPAA 121 2I>, 21», Io>H, I6»H, Uo> Двухфазная (A,C) двухступенчатая МТЗ, двухсту- пенчатая (одна направленная) защита от ОЗЗ. Диа- пазон уставок: I> = (0,5...5,0)In; I» = (0,5... 40)IN, t>, t» до 300c, Io> = (0,01...0,25)In; Io» = (0,02...1,5)In, Uo> = (2... 80%)UN, to> до 300c Комбини- рованное реле тока
SPAJ 140 SPAJ 142 3I>, 31», Io> 16» Трехфазная двухступенчатая МТЗ, двухступенча- тая защита от ОЗЗ. Диапазон уставок: 1> ~ (0,5...5,0)In; I» = (0,5...40)In; t>, t» до 300c, Io> = (0,1-0,8)In; Io» = (0,1...10)IN; to> до 300c Комбини- рованное реле тока
SPAJ 141 3I>, 31», Ies>, los» Трехфазная двухступенчатая МТЗ, двухступенча- тая (одна ступень чувствительная) защита от ОЗЗ. 1> = (0,5... 5,0)In; I» = (0,5...40)IN; t>,t» до 300с, 1o> = (0,1...0,25)1n; 1о» = (0,2-2,0)In; Ю>до300с Комбини- рованное реле тока
SPAJ 144 3I>, 31», 3I»>, I6>, Io», Al Трехфазная трехступенчатая МТЗ, двухступенча- тая защита от ОЗЗ, защита от несимметричной ра- боты. 1> = (0,5... 5,0)In; I»,I»> = (0,5...40)IN; t до 300c; lo> = (0,1-0,8)In; Io» = (0,1... 10)IN; Al = (0,l...1,0)IN; to> до 300c Комбини- рованное реле тока
122
SPAJ 160 3I>, 31», 3I< Д1>,Д1» Трехфазная двухступенчатая МТЗ, Минимальная токовая защита, двухступенчатая защита от несим- метричной работы. I> = (0,4...1,4)IN; I» = (0,8.,.1,2)In; Л1> = (0,01...1,0)IN; Д1» = (0,02...0,8)IN. Защита ба- тареи кон- денсаторов
SPAM 150 le,Is2*ts, 31», Io>, Д1>, 3K, 2?вкл Защита тепловой перегрузки, защита пусковых ре- жимов, трехфазная отсечка, защита от несиммет- ричной работы, минимальная токовая защита, за- щита от 033. Диапазон уставок: le = (0,5-5,0)IN; 31» = (0,5-20,0)IN; Io> = (0,1 ...1,O)IN-, AI=(0,1...0.4)In; Is- (l,0...10,0)IN; Д1 =(0,l...l,0)IN Защита электро- двигателей
SPAU HI. u>,u<, ди<, ДГ<, Дф< Однофазное реле максимального/минимального напряжения, контроль разности напряжений, час- тот н фаз. Диапазон уставок: U> = (0,5...1,0)UN; U< = (0,1 ...0,8)Un; AU< = (0,02-0,4)UN; &f< = (0,02...0,5)Гц; Aq>< =(5...50)° Реле кон- троля син- хронизма
SPAJ 320 SPAJ 321 3I>, 31», Io> Io», hf Трехфазная двухступенчатая МТЗ, двухступенча- тая защита от 033, блокирование по второй гар- монике. I> = (0,5...2,5)IN; I» = (0,5...20)In; t>,t» до 100с; Io> = (0,002...0,5)IN; 1о» = (0,01...2,0)IN; to> до 10,0с; hf = 5...25%, Комбини- рованное реле тока
SPAA 341 SPAA 342 31>,31», 3I»>, Io>, 1о»,Д1, 1о>н, Io»h, U6>, АПВ Трехфазная трехступенчатая МТЗ, двухступенча- тая защита от 033, защита от несимметричной ра- боты, двухступенчатая направленная защита от 033. 1> = (0,5...5)1ц, I»,I»> = (0,5...40)In, t до 300с, 1о>.= (0,1...0,8)1м, 1о» = (0,1... 10)IN, Д1 = (O,1...1)IN, to> до 300с, 1он>, 1он» - (0,01... 1)IN, Utf> = (2...80%)Un, to> до 300 с, пятикратное АПВ Терминал защиты фидера
SPAA 348 Uo>, Io>h, Io»h,2I>h. 21»н, АПВ 2I»> Двухфазная трехступенчатая МТЗ (две ступени на- правленные), двухступенчатая направленная защи- та от 033, пятикратное АПВ. Диапазон уставок 1> = (0,3...5,0)IN, I» = (0,5...40)IN, I»> = (2,0...40)IN, t до 300c, 10>,1о» = (0,01...l,0)IN, Uo> = (2...80%)Un, to> до 300 с, пятикратное АПВ Терминал защиты фидера
SPAS 348 3I>h,3I»h, 3I»>, Io>h, Io»h, Uo>, Трехфазная трехступенчатая МТЗ (две ступени на- правленные), двухступенчатая направленная защи- та от 033. I> = (0.3...5,0)IN, I» = (0^...40)IN, I»> =(2,0...40)IN, t доЗООс, Io>, Io» =(0,01-1,0) IN, Uo> = (2...80%)UN, ^до 300c Комбини- рованное реле МТЗ и 033
SPAU 320 U<,U«, U>,U», Uo>, Uo» Три однофазных реле максимального / минималь- ного напряжения (по две ступени), двухступенча- тая защита нулевой последовательности от 033. U>,U» = (0,8-1,6)UN, U<,U« = (0,4...1,2)Un, t> до Юс, К до 100с, Uo> = (0,02...1,0)Un, Uo» = (0,02-0,8)Un, t>, t» до 100c Комбини- рованное реле на- пряжения
123
6PAU 330 Uo>, Uo», 3U>, 3U<, осциллограф (по заказу) Двухступенчатая защита нулевой последователь- ности от 033, трехфазное одноступенчатое реле максимального/минимального напряжения. Диапа- зон уставок 3U> = (O,8...1,6)UN, 3U< = (0,4-1,2)Цц, t>, t< до 100c; Uo> = (0,02...1,0)UN, Uo»=(0,02—0,8)UN, t>, t>> до 100c Комбини- рованное реле на- пряжения
SPAU331 Uo>, Uo», зи«,и<, осциллограф (по заказу) Двухступенчатая защита нулевой последователь- ности от 033, трехфазное одноступенчатое реле минимального напряжения, три однофазных реле минимального напряжения. 3U« = (0,1... 1,2)UN, U.< - (0,4...1,2)UN, t>,t< до 10c, Uo> = (0,02... 1)UN, Uo» = (0,02...0,8)Un, t>, t» до 100c Комбини- рованное реле напря- жения
SPAU 341 Us/Un,AUs, I>/In,U<7Un, U>/Un Авторегулирование в диапазоне, блокирование по максимальному току и макс/минимальному напря- жению, указание положения РПН. Us = (0,85... 1,15)Un, AUs = (0,65-9)%, I> = (1 ...2)IN, U< = (0,7-0,95)UN, U> = (l,05...1,25)UN Регулятор напряже- ния РПН
SPAD346 31>д, 31»д, 31>, 31», 31»>, 1б>, 10», Д1 Двухступенчатая дифференциальная защита, двух- ступенчатая дифференциальная защита от 033, трехфазная трёхступенчатая МТЗ, защита от не- симметричной работы. I>== (0,5...5,0)IN, !»,!»> = (0,5...40)lN, t до ЗООс, 1о> = (0,1 ...0,8)In, 1о» = (0,1...10)IN, Al = (0,1 ...1,0)In, to> до 300c, 31>д = (5-50)%, 31»д = (5—30)lN, Реле защи- ты 2х об- моточного трансфор- матора, двигателя
SPAF140 SPAF340 f<,U</UN, df/dt, Af> Четырехступенчатая защита от снижения частоты (в т,ч. по скорости снижения), функция восстанов- ления частоты, блокирование по минимальному напряжению. f< = 25...70 Гц, U< = (0,3—0,9)Uh, df/dt = (0,0-10,0) Гц/с, Д> = (0,1—10)Гц Реле час- тоты
Примечание. Индекс “н” в таблице означает термин “направленная”.
124
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ 6₽СМО2в
1 УРОВ
БЛОК ВХОДНЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
SG 1/1
SG1/3
SGR11/J
O.U.UC
I SG 2/5
21
13
SS2
-----(03
pggloc is
в
&
23
SG2/4
SG2/1
SG2/2
SG2/3
12
13
SG3/2
19 ^SG3/1
.жг
Ж
_Ж£.
SG 1/2
SS3
TS3
|l6
[27
SG U5-
SG U6--
эо₽9/ (
tofx < ««.о/?
I 'S fe *з ’♦ ‘s '« Sr ’e1
ПРИЕМНЫЕ ЦЕПИ
XI 8:7 PKO
X18:5 PKB
X19:2 АЧР
Xies АВТОМАТИКА ПРОТИВОАВАРИЙНАЯ
X19:9 ВНЕШНЕЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ
X18:8 A0TOMAT ШИНКИ ПИТАНИЯ (ШП)
X18:2 ОТДАТЧИКА ДУЛОВОЙ ЗАЩИТЫ
XI 9:6 ВХОД СЧЕТЧИКА ИМПУЛЬСОВ
X18:6 КЛЮЧ АПВ
X19:5 КЛЮЧ "МЕСТНОЕ/ ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ-
X18:14 РПВ
X18:15 РПО
X19:7 БЛОКИРОВКА ЗАЩИТ <
X19:12 ГАЗОВАЯ ЗАЩИТА ОТКЛ
XI 9:13 СИГН
X19:8 ВХОД СЧЕТЧИКА ИМПУЛЬСОВ
X18:1 + шины пит. дуговой ЗАЩИТЫ
X18:3 - ШИНЫ ПИТ. ДУГОВОЙ ЗАЩИТЫ
X1S1_ + ШИНЫ ПИТ. АЧР
X19:3 - ШИНЫ ПИТ. АЧР
аш Х19Я1 X18:1O + ШУ
X18:4 X19:4 X19:l* X19:15 -ШУ
X14:1 +ЦПМТ
1X14:3 -Цпит
КЭССГЙ».
целей
мрявлания
24
В
26 СЧЕТЧИК ЛУЛЬСС
?0 ОТ
СЧЕТЧИК
ммйульоое
ВКЛ послЕДОвдтбльный порт }откл = 1S 1
27
ВНУТРЕННЯЯ
ОЛТО- ЭМКТ^чвСКИЙ
преобразователь
Рис.Ш. Функциональная схема
125
БЛОК ВЫХОДОВ
ОТКЛ
I УРОН
SG 1/8
ПУСК МТЗ
Х15:17
К15:18
X16:15
Х16:16
XI 5:15 Х15:16
Х16:1
_ — Х16:2
SG 3/7
SG 3/8
bheujhse
отключение
АЧР. АВТОМАТИКА
WOTMBGABAP.
УТЖСИвШЕ
отключаже
ОТ ЗАШИТ
ЭвМЛЯНАЯ
ЗАПИТА
ПЕРЕГРУЗКА
СРАБАТ. ЗАЩИТ
SG1/4
КНОПКА
ШЬНЫЙПОРТ
- Х17;4
’ ПЕРЕГРУЗКА
XTfrlfi.
HQ.
>:11
i АВАРИЙНОЕОТКЛЮЧИ*
, К?.3
15:11
15:13
15:14
___1 РФК
РФК
]*’•» г- — Х15:2
Li Х15:1
Х15.-3
х.15:а_
Х15:9
X16J
Х16:8
1 рпв 1 ’ ’—. Wf-' Х17:10 Х17:11
кЮ- л
! - [ " Х17.12
} Х17113.
SG3/3
21
SGV41
1* LrQ
X1ZJ5_
W7;1I
ХШ.
IX17;B
Х17:3
Г^ЬТ -------------2O&12-
..X ----J----Х16:14
ПРЕДУПР. СИГНАЛИЗАШ
I ----Х15®
НЕИСПРАВНОСТЬ
XI 5:7
XI 5:5
ПРИМЕЧАНИЯ
Действие ступеней мшит измерительного блока на щмти
сигнажоации показано при амодской установка переключателей
OS ©ыдаржа времени па возврат
ОТ Вмдаржк» времени на срабатывание
ОВ Ояиоеивраюр
ОД Опжничитель длительности
выходные реяв KI 1...К1.8 отиосатсе к блоку R1430, К2Е.Ц2.2 к блоку R1440
SPAC 801-01
126
БЛОК ВХОДНЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
Х0:9о
Х0;25О
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ
SPCJ4KM
------ имптяьссв
ВНУТРЕННЯЯ КНОПКА
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ЛОРф-
О
Х0.2»
«““Та £ г
с
и
1А Г
с
к 270-^ s
[
Q>oa Q>Qnp k*ts ls> 1» «1 к lo> ООбезоп ЗАПРЕТ ВКЛЮЧЕНИЯ ПУСК ЗАЩИТ ТЕПЛОВАЯ прадупрЕдатЕльнАя ДЕЙСТВИЕ ЗАЩИТ ОТКЛЮЧЕНИЕ ОТ ЗАЩИТ г tsi; м
0 SSV *
0 SS3- 10
Q 5S3 S
0 ТВ2 2
1RF1 23
РТ
I Г| »—। г
«
ПРИЕМНЫЕ ЦВМ
КШ!Г CT ktwSa -ОТКЛЮЧИТЬ”
X11S СТ КЛЮЧА ИКЯОЧИТЬ-
XtM СТ ШИНКИ ИЛИ РЕЛЕ АЧР
XlkS ДАТЧИК ДУГОвОЯ ЗАЩИТЫ
X18S КиЖЕЕ отключевс
хш» АВ ШП
Х1&2 ШМН
XfM ВХОД СЧЕТЧИКА ИМ ПУЛкСОв
XlM ПУСК АВР
K1BS КЛЮЧ -МЕСТНОЕ/ ДИСТАМЦИОНИОЕ МПРАВЛ.”
XTft»< к цепям отключения (рпв)
Xlfcis к щзтям еключэжмто!
X*7 БЛОКИРОВКА ЗАЩИТ(КОЫВИНИ₽.ПУСК} '
5 2 2 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАЩИТЫ откл сиги
XiM ВХОД СЧЕТЧИКА ИМПУЛЬСОВ
XlftlS.X>*t2,Xi&t3, ХЖМ.ХШЮ ♦ШУ
Х1Я.4,ХИЛ. ХПЛА.Х1»* -ШУ
X1»t ♦220В. ИЛИ
X1M -220 е, ШМН
X1>.« ♦220 В, АЧР
X1M -220 В, АЧР
XT411 ♦Untn
Х14Д -Цлет
D6
> SG2/4
ч 1
t=l —
В-Юме ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ПОРТ , .ЭКЛ & 51 50
1<ККП
4
Рис.Ш. Функциональная схема SPAC 802
127
Клнфиг«мш»ж *мдош0есвК1.1, К1.4..К1.7 нК2.1. Ж2_в*«ж*г
быть 1пмити 7 доилре. <»*, Сшму мемо
128
SG1/1
Ui<
ХОЛ 5
приемные цепи
Хр:16
У017
ХОЛ В
БЛОК ВХОДНЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
холэ
Х0:14
10QB
НОВ
XQ-.19
ходе
Х0.-21
3Ui«
SG1/3
Пуск защит
ЗЦ»«
SG2/5
SPCU1C6
Uo>
г
SG1/7
la
SPCU3C15
[U2)
их» )
нов. >
100В
1108
SPCU3C15(U1)
ore пек
SS1
хода
Х0:29
X0:30
НоБ
Х19 8 Блок> KOHTwcr ««одного и сокц. выключат.
Xlft5 Вход органе U2
XlfrB Напряженно даугой секции UX),8
XlftT Контроль положения тележки < и j йеной н£
X19:9 Блокировенмо пуска АВР от АЧР
X19:12 КлючвоадвАВР
X1ft13 Контроль о&одсаадожых аппаратов
X19:2 От клапана дуговой защиты
Х19:Ю. X19.11 +ШУ
XI 9:4, XI9:14, XI9; 15 •ШУ
X19:1 *ШУдуг
X19:3 -ШУдаг
X14;1 ♦Цпит
X14:3 -Цпит
orchak
to> YS1
II
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ПОРТ
Рис.ПЗ. Функциональная схема SPAC 804
129
Защита минимального напряжения
Отзмн2
О-.30 с
Х15Л5
х15:17 ЗМН1
Х15.18
Х15:15 ~
ЗМН2
Х16:1В
К 1.3.
SG1/2
Орган Зио
О.-.бОс 0,5с
Х15:9
Х15:В
UX>,8
Х1б:17
Х1&18
Х17:7
Х17:€
Х17:В
ВЫЗОВ
12
13
Х16;1Э
Х1В;14
Х17Л6
Х17:18
Х15:11 Х15П2
Х^513 | X1&W
Х17Л
Х1714
Х18:4
ОТКЛ. ВВОДА ПО АВР
РЕЗ. ЗАЩИТ ТСН Х15Л4
Х1в:бГ
Х15:7*
О,5С
блокирование резервных защит
ТСН 6/0.4 кВ
IRF2
IRF1
С6Р0С
ОТ3мн1
0,5 с
0...30C
17 & СРАБАТЫВАНИЕ 3UO К 14 - Ф г
SG2/ 1
К2.1 *
SG2/ _5_ 2 & к 1 л >
XI5:16
Х161 КОНТРОЛЬ ВСТРЕ
X1ft2 НАПРЯЖЕНИЯ
о
Пуск АЙР
SG2/4
Защита мян. напр
1 ступень
Защита мин.напр.
2 ступень ______
Земле сети 6 кВ
Неисправность
атопитов шу
Дугоаая зашита
Неиспрвен. TH
ГЙ-УР4
|4Н°5 I
[ft-VDst—
|»№7Г-
Г»№1 [
Х16:11----
ПУСК дуговой,
Х17Л0 Х1М2
Х17.»| X17J3
СРАБАТЫВАНИЕ 3Uo
J(17:1
_____________Х17-.2 |
ПУСК ДУГОВОЙ.
-МТЗ 17:15
К2В 4 17:171
БЛОКИР. РЕЗ. ЗАЩИТ ТСН
Х15-.С
I £ Q Х15.7 X15S
НЕИСПР
ПРЕДУПРЕДИТ.
К 2.4
ПРИМЕЧАНИЕ
DS Выдержка времени на возврат
ОТ Выдержка иени на срабатывание
ОВ Одаювибрвтор
ОД Ограничитель длительности
Выходные реле К1.1...К1.В относятся к блоку R1430.
К2.1..Ж2.8 - к блоку R1440
Конфигурация выходных релэ К1.1. K1.4..JC1.7 и К2.1...К2.8
может быть изменена в 7 регистре, см. Схему меню
130
Рис.П4. Структурная схема SPAC 801.011
(защита трансформатора собственных нужд)
Bl
Рис.П5. Функциональная схема дифференциальной защиты SPAD 346С
132
S1MI
fl£ST*r restart
«НЮТ IKHW
s»>
IRF|—1
Sh
e»Ba
e>et
STAHT
•»»
SGB/2 X
Д
SGBM Z|
lo>
SG8/5 у
tXTEPWAL T№>
RELAY RESET
SPAM 150 С
133
Рис.Пб. Функциональная схема реле защиты двигателя SPAM 150С
135
134
Рис.П7 Функциональная схема МТЗ SPAJ 140С
136
Рис. П8. Задняя панель SPAC 801
Обозначение блоков цифровых реле серии SPACOM
Устройства серии SPACOM объединяет общий дизайн, модульный принцип-построения с
использованием унифицированных узлов и блоков, единый протокол передачи данных. Все
устройства по своим конструктивным особенностям делятся на устройства 100-й, 300-й, 500-й,
600-й и 800-й серий.
Для отдельных устройств и их модулей используются типовые обозначения, отражающие
их функциональные особенности.
Обозначение устройств серии SPACOM рассмотрим на примере устройства SPAJ 140С:
SPAJ140C:
SPA - Static Protective Apparat - статическое реле защиты;
J символ, отражающий функциональные возможности:
А - комбинированное устройство защиты фидера;
С - устройство защиты и автоматики (терминал);
D - дифференциальное реле;
F - реле частоты;
G - защита генератора;
J- токовое реле;
М - защита двигателя;
S- реле мощности;
U- реле напряжения.
1 - первая цифра серии (1, 3,5,6 или 8);
137
40 - порядковый номер разработки (01...99);
С - Communication: указывает на наличие порта связи.
Подобное обозначение имеют и используемые в них модули, например, SPCJ 4D28:
SP.. - Static Protective - статический, для защиты;
С... модуль С - типа;
J - функциональное назначение модуля:
J - токовый;
R - регистрирующий аварийные процессы;
S • на основе реле направления мощности;
Т - с функцией управления выключателем, например, АПВ;
U - напряжения.
4...число измеряемых величин (1...8);
D.. .исполнение (С или D);
28.. .порядковый номер разработки.
В состав терминалов серии SPAC 800 входит модуль управления L2210, в обозначении ко-
торого L обозначает Logical - логический.
Литература
1. Костерик В.А., Никитин А.А. Однокристальные 8-разрядные микроконтроллеры для
устройств релейной защиты и автоматики. Учебное пособие. АО “РЕОН”, Учебный центр
’’Лидер”. -Чебоксары, 1995.
2. Костерин В.А., Шевелев В.С., Калачев ЮЛ. Программно-логическая модель микропро-
цессорных устройств защиты линий SPAC 801-01. Методические указания и задания для са-
мостоятельной работы. АО “РЕОН-ТЕХНО”, Учебный центр ’’Лидер”. -Чебоксары, 2000.
3. Шабад М.А., Левуш Е.В. Изучение цифровых реле на персональном компьютере. Учеб-
ное пособие. - Санкт-Петербург, 1997.
4. Шмурьев В.Я. Цифровые реле. Учебное пособие. - Санкт-Петербург, 1998.
5. Шабад М. А. Выбор характеристик и уставок цифровых токовых защит серии SPACOM.
Методические указания с примерами. - Санкт-Петербург, 1996.
6. Александров А.М. Выбор уставок срабатывания защит асинхронных электродвигателей
напряжением выше 1 кВ. Библиотечка электротехника - приложение к журналу “Энергетик”.
М.: НТФ “Энергопрогресс”, "Энергетик”, 1998.
Оглавление
1. Введение.............-..........................,........................3
2. Устройство защиты и автоматики линий 6-10 кВ SPAC 801-01.................7
2.1. Назначение..........................................................7
2.2. Номенклатура и основные параметры устройств серии SPAC 801.........8
2.3. Основные технические данные...................................... 8
2.4. Структурная схема SPAC 801......................................... 9
2.5. Описание работы блоков SPAC 801...................................13
2.5.2. Блок входов.......................................................34
2.5.3. Блок выходов.................................................... 34
2.5.4. Блок управления L2210_____________________________________________35
2.5.8. Возможные неисправности и их устранение.......................... 58
3. Устройство защиты и автоматики асинхронных двигателей SPAC 802..........59
3.1. Введение.......................................................... 59
3.2. Технические данные.................................................60
3.3. Блок защиты двигателя SPCJ 4D34....................................61
3.3.1. Описание работы защит.............................................62
3.3.2. Индикация режимов.................................................74
3.3.3. Выставление уставок...............................................74
138
3.3.4. Программные переключатели.........................................76
3.3.5. Регистрация данных................................................79
3.3.6. Меню блока SPCJ 4D34...................................:..........80
3.4. Блок управления L2210.............................................80
3.4.1. Входные сигналы блока управления................................ 80
3.4.2. Описание функций некоторых устройств блока....................... 82
4. Устройство зашиты и автоматики трансформаторов напряжения SPAC 804 ......90
4.1. Основные сведения..................................................90
4.1.1. Технические данные................................................91
4.1.2. Устройство и принцип работы.......................... :..........91
4.2. Блок защиты минимального напряжения типа SPCU ЗС15.................92
4.2.1. Характеристики.................................................. 92
4.2.2. Описание действия.................................................92
4.2.3. Индикаторы операций............................................. 94
4.2.4. Уставки....................................................... 94
4.2.5. Измерение входных напряжений......................................96
4.2.6. Регистрация данных................................................97
4.2.7. Характеристика срабатывания с обратнозависимой выдержкой времени..98
4.2.8. Меню блока...................................................... 98
4.2.9. Технические характеристики блока SPCU ЗС15.......................101
4.2.10. Коды неисправностей............................................ 101
4.3. Блок защиты максимального напряжения нейтрали SPCU 1С6............102
4.3.1. Характеристики................................................. 102
4.3.2. Описание действия................................................102
. 4.3.3. Индикаторы операций..............................................104
4.3.4. Уставки..........................................................105
4.3.5. Переключатели SG1 и SG2.........'.............................. 105
4.3.6. Измеренные данные................................................107
4.3.7. Регистрация данных........................................... 107
4.3.8. Технические характеристики блока SPCU 1С6........................108
4.3.9. Коды неисправностей..............................................109
4.4. Блок управления L2210.......................................... 109
4.4.1. Входные сигналы блока управления..........------------------------110
4.4.2. Выходные реле....................................................110
4.4.3. Защита минимального напряжения........................’..........111
4.4.4. Пуск АВР вводного выключателя....................................112
4.4.5. Комбинированный пуск защит по напряжению.........................112
4.4.6. Блокирование резервных защит.....................................113
4.4.7. Контроль напряжения секции.......................................113
4.4.8. Защита от замыканий на землю.....................................114
4.4.9. Блокирование действия ступеней защит.............................114
4.4.10. Цепи сигнализации................................................114
4.4.11. Индикация........................................................115
4.4.12. Регистрируемые данные..............................„.............116
4.4.13. Задание уставок..................................................116
4.4.14. Система самодиагностики и функциональный контроль................118
4.4.15. Группы переключателей SG1 и SG2..................................118
4.4.16. Система самодиагностики и функциональный контроль................118
4.4.17. Тестовый контроль................................................118
5. Программные средства для изучения работы устройств серии SPAC 800.......120
Литература..................................................................137
Оглавление................................................................ 135