Дифференциальное реле SPAD 346 С — принцип работы, выбор уставок, модули


Фирмой «АВВ» для защиты двухобмоточных трансформаторов и трансформаторов с расщепленной обмоткой, а также для защиты генераторов, двигателей, реакторов выпускается цифровое дифференциальное реле типа SPAD 346 С. Реле составлено из трех модулей: модуль собственно дифференциальной защиты типа SPCD 3D53, модуль защиты от короткого замыкания на землю типа SPCD 2D55 и модуль максимальной токовой защиты и максимальной токовой защиты нулевой последовательности типа SPCJ 4D28.
Внешний вид реле приведен на рис. 8.1, а блок-схема соединений на рис. 8.2.

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули

Рис. 8.1. Внешний вид дифференциального реле типа SPAD 346 C

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули

Рис. 8.2. Блок-схема соединений дифференциального реле с торможением SPAD 346 C

Реле имеет 8 аналоговых токовых и 5 дискретных входов, 5 сигнальных и 4 отключающих выходов и последовательный коммуникационный порт. Входные трансформаторы токовых входов имеют отпайки для возможности подключения к трансформаторам тока с вторичным током 5 и 1 А. Два токовых входа предназначены для подключения к трансформаторам тока, установленным в нейтралях силового трансформатора, остальные шесть – для подключения к фазовым цепям трансформаторов тока с двух сторон силового трансформатора. Дискретные входы могут быть запрограммированы для блокировки защитных функций, воздействия непосредственно на выходные цепи (например, от газовой защиты и т.п.), на пуск регистратора, возврат оперативной сигнализации регистраторов и для снятия самоудерживания выходных реле. Дискретные входы могут управляться постоянным напряжением в диапазоне от 18 до 265 В или переменным напряжением от 80 до 265 В.
Выходные цепи устройства состоят из четырех сигнальных промежуточных реле  (цепи SS1 – SS4) и четырех промежуточных реле, предназначенных для управления коммутационными аппаратами (цепи TS1 – TS4) с отключающей способностью 220/330/240 Вт при постоянном токе с активно-индуктивной нагрузкой и напряжением 220/110/48 В соответственно. Все защитные функции любого модуля и входные управляющие сигналы с помощью индивидуальных матриц в модулях могут быть направлены на любые сигнальные или отключающие выходные реле.
Неисправности, выявленные системой непрерывного самоконтроля в любом модуле, вызывают срабатывание сигнального выходного реле IEF, имеющего один переключающий контакт для воздействия на внешнюю аварийную сигнализацию.
Оперативное питание реле осуществляется от переменного/постоянного тока в диапазоне 80 – 256 В через модуль питания SPGU 240A1 или от постоянного тока в диапазоне 18 – 80 В через модуль питания SPGU 48B2 (выбор должен быть произведен при заказе).

Содержание
  1. Модули дифференциального реле SPCD 3D53
  2. Функция измерения
  3. Регистрация событий, аварий, неисправностей
  4. Оперативная сигнализация
  5. Функция дифференциальной защиты трансформатора
  6. Функция резервирования отказа выключателя
  7. Наладка модуля дифференциальной защиты
  8. Эксплуатационные проверки модуля дифференциальной защиты
  9. Расчет уставок срабатывания дифференциальной защиты
  10. Модуль защиты от повреждений на землю типа  SPCD 2D55
  11. Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности с торможением на SPAD 346 С
  12. Максимальная токовая защита нулевой последовательности на SPAD 346 С
  13. Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности на высокоимпедансном принципе на SPAD 346 С
  14. Функция измерения
  15. Регистрация информации в SPAD 346C
  16. Функция устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ) в SPAD 346
  17. Оперативная сигнализация в SPAD 346
  18. Процедура общения с модулем
  19. Наладка модуля типа SPCD 2D55
  20. Эксплуатационные проверки модуля SPCD 2D55
  21. Расчет уставок срабатывания защитных функций модуля SPCD 2D55
  22. 1. Дифференциальная защита нулевой последовательности с торможением
  23. 2. Максимальная токовая защита нулевой последовательности на основе фазных токов при изолированной нейтрали или соединение обмотки силового трансформатора в треугольник
  24. 3. Максимальная токовая защита нулевой последовательности с включением в нейтраль трансформатора

Модули дифференциального реле SPCD 3D53

Дифференциальная защита в модуле состоит из чувствительной дифференциальной защиты с торможением и блокировкой при броске токовнамагничивания и при перевозбуждении (3ΔI>) и грубой дифференциальной отсечки (3ΔI>>). Помимо собственно функции дифференциальной защиты модуль осуществляет функции измерения, регистрации, самоконтроля электроники и программного обеспечения и функции  резервирования отказа выключателя. Для контроля, сигнализации, управления всеми функциями на лицевой панели модуля имеется дисплей на 4 символа, две кнопки (RESET STEP и PROGRAM) и набор светодиодов (рис. 8.1). Три светодиода, расположенные над дисплеем указывают на фазу тока, в которой производится измерение или в которой протекал ток повреждения. Справа от этих светодиодов, в том же ряду, светодиод IEF (Interal Relay Fault – реле внутреннего повреждения), который зажигается при неисправности, выявленной системой непрерывного самоконтроля. Из 11 светодиодов, расположенных вертикально, 8 светодиодов определяют тип уставки, величина которой показана в этот момент на дисплее, а еще 3 – положение соответствующей группы ключей в режиме выставления уставок или определяет контрольную сумму в нормальном режиме. Программные логические связи между функциями, блокировками, входными, выходными цепями, т.е. конфигурация реле, представлены на структурных схемах фиктивными ключами.

Все ключи разбиты на три группы:

  1. SGR (Switch Group for Blocking) – группа ключей блокировки, которые осуществляют функции блокировки и возврата индикации и регистрации,
  2. SGF (Switch Group of Function)– группа ключей задания функций, которые осуществляют ввод или вывод из работы различные функции (возможности), заложенные в модуле,
  3. SGR (Switch Group of Realy) – группа ключей матрицы выходных реле.

Каждая группа реле разбита в свою очередь на подгруппы, которые определяются номером после названия группы, например группа ключей SGF разбита на подгруппы SGF1, SGF2, …, SGF11, а собственно ключ в подгруппе определяется номером дроби, например ключи подгруппы SGF1 обозначены SGF1/1, SGF1|2, … SGF1/8. Получение контрольной суммы будет описано далее.
Справа внизу красный светодиод указывает на действие модуля на отключение.

Функция измерения

С помощью модуля SPCD 3D53 можно выполнить следующие измерения:

  1. величин токов фаз А, В, С (L1, L2, L3) относительно номинального тока реле на стороне высшего напряжения;
  2. то же в процентах относительно номинального тока реле;
  3. величин токов фаз А, В, С (L1, L2, L3) относительно номинального тока реле на стороне низшего напряжения;
  4.  то же в процентах относительно номинального тока реле;
  5. величин дифференциального тока в фазах А, В, С относительно номинального тока реле;
  6. то же в процентах относительно номинального тока реле;
  7. углов, измеренных в градусах, между токами одноименных фаз сторон высшего и низшего напряжения после выравнивания углового сдвига. При правильном подключении трансформаторов тока и правильной корректировке углового сдвига эти углы должны быть равны нулю;
  8. углов, измеренных в градусах, между токами фаз А и В, В и С, С и А (L1L2, L2L3, L3L1) на стороне высшего напряжения. При правильном подключении трансформаторов тока эти углы должны быть равны 120°;
  9. то же на стороне низшего напряжения.

Следует обратить внимание на то, что измерение токов проводится после выравнивания вторичных токов, а следовательно, измерения относительно номинального тока реле фактически являются измерением относительно номинального тока силового трансформатора.

Измеренные величины и углы показываются тремя зелеными цифрами с правой стороны дисплея. Красная цифра или буква d на дисплее слева определяет вид измерения. Для определения фазы, в которой производится измерение, загорается соответствующий светодиод над дисплеем.

При измерении углов между фазами загораются два светодиода.

Регистрация событий, аварий, неисправностей

Регистрация событий записывает величины дифференциального и тормозного токов в фазах А, В и С в момент срабатывания реле и минимальные величины отношения второй гармонической составляющей к составляющей основной частоты дифференциального тока в фазах А, В, С в течение броска тока намагничивания.

Все эти величины фиксируются для пяти событий.

Шестое событие стирает самое старое событие. Величины дифференциальных и тормозных токов фиксируются относительно номинального тока реле. Данные о последних пяти событиях могут быть вызваны на дисплей. Кроме этих записей, в регистраторе событий фиксируются для передачи через последовательный коммуникационный порт: срабатывание и возврат всех защитных функций, срабатывание и возврат блокировок, действие и возврат сигнальных и отключающих реле и входных сигналов.

Емкость регистратора событий – 60 событий.

Встроенный аварийный регистратор записывает формы 6 входных токов и действие 11 дискретных каналов (внешние управляющие входы, внутренние межмодульные сигналы, срабатывание чувствительной, грубой дифференциальной защиты, действие блокировок). Частота выборки для аналоговых каналов составляет 40 опросов за период промышленной частоты.

Память имеет емкость записи длиной в 38 периодов промышленной частоты.

Регистратор способен запомнить только одну запись, для последующей записи память предыдущей должна быть опорожнена сигналом возврата. Запись может быть прочтена только на компьютере через последовательный коммуникационный порт с помощью специальной программы. Через этот же порт задаются параметры работы регистратора: запуск, длина записи после пуска (с учетом, что общая длина записи всегда 38 периодов), запуск передним или задним фронтом сигнала. Запуск может быть осуществлен внутренними сигналами:

  • отключающими сигналами чувствительной или грубой ступенями дифференциальной защиты,
  • блокирующими сигналами,
  • внешними управляющими сигналами или межмодульными сигналами.

Запуск передним фронтом означает, что пуск происходит, когда сигнал активизируется, задним фронтом означает, что пуск происходит, когда пусковой сигнал возвращается.

Оперативная сигнализация

Действие защит и внешних управляющих сигналов фиксируются на дисплее красным оперативным кодом: чувствительная дифференциальная защита с торможением – цифрой «1», грубая дифференциальная отсечка – цифрой «2», блокировка чувствительной дифференциальной защиты – цифрой «3», внешние  управляющие сигналы – цифрами «4», «5», «6», «7», «8» соответственно, УРОВ – красной буквой «А».

Если дифференциальная защита подключена к цепям отключения (шинка TS1 – TS4), то одновременно с появлением кода загорается красный светодиод TRIP.

Фаза, которая инициирует действие реле, вызывает горение желтого светодиода, расположенного под дисплеем. Индикаторы, фиксирующие действие защит, остаются гореть и после возврата защиты. Способы возврата индикации описаны далее. Если действия внешних управляющих команд направлены на те же цепи отключения, на которые действует дифференциальная защита, то одновременно с появлением кода действия внешних сигналов появляется сигнал TRIP и, так же, как и для защиты, индикаторы остаются гореть до их принудительного возврата.

Загорание красного светодиода TRIP может быть вызвано и при подаче сигнала на любую выходную шинку TS, если подключить эту шинку к входу светодиода с помощью ключей SGF5/1 … SGF5/4 (рис. 8.3).

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули
Рис. 8.3. Структурная схема логических связей модуля дифференциальной защиты

Если будет использовано самоудерживание выходных реле с помощью ключей SGF4/1 … SGF4/8, то возврат светодиода TRIP возможен только после принудительного возврата выходных реле.

Возврат индикации и удерживания выходных реле, стирание памяти регистраторов могут быть осуществлены кнопками на лицевой панели, внешними управляющими сигналами или через последовательный коммуникационный порт.

В табл. 8-1 приведены способы возврата сигналов и стирание (обнуление) памяти регистраторов.

Аварийный светодиод IRF самоконтроля определяет внутреннее повреждение. Если система самоконтроля модуля реле определяет устойчивое повреждение, загорается красный индикатор. В то же самое время релейный модуль передает сигнал к выходному реле системы самоконтроля. На дисплее высвечивается код  повреждения, показывая тип повреждения, который имел место.

Код повреждения состоит из красного фона и зеленого кодового номера, и этот код не может быть снят системой возврата индикации.

Так как на дисплее не может уместиться сразу несколько кодов, то установлен определенный приоритет высвечивания кодов, представляющих определенные события (табл. 8-2). Если приоритеты событий, которые должны быть показаны, одинаковы, то на дисплее высвечивается самое последнее событие.

Таблица 8-1

Способы возврата сигнализации и регистрации

Способы возврата сигнализации и обнуления регистраторовОперативная сигнализацияУдерживание выходных релеРегистраторов
Кнопкой RESET×  
Кнопкой PROGRAM×  
Одновременным нажатием кнопок RESET+PROGRAM×××
Внешними управляющими командами BS1, BS2 или BS3, когда ключами назначено:   
SGB5/1…3 = 1×  
SGB6/1…3 = 1×× 
SGB7/1…3 = 1×××
Через последовательный коммуникационный порт сообщением категории:   
V101×× 
V102×××

Таблица 8-2

Приоритеты событий

ПриоритетСобытия, которые должны индицироваться
1Код системы самоконтроля
2УРОВ
3Действие 3ΔI>>
4Действие 3ΔI> или действие, вызванное внешними управляющими командами
5Действие внешней управляющей команды, когда выходной сигнал самоудерживается
6Действие внешней управляющей команды
7Действие внутренней блокировки

Управление функциями защит, измерения, конфигурацией реле и т.п. осуществляется с помощью системы меню, дисплея, ключей и светодиодов на лицевой панели модуля. Пункты меню прокручиваются таким образом, что можно вернуться снова к тому же пункту движением вперед и назад.

Меню состоит из главного меню и субменю. К пунктам субменю можно выйти из определенных пунктов главного меню.

Прокруткой пунктов субменю можно  снова вернуться в пункт главного меню, с которого был вход в субменю. Каждый пункт меню определяется индексом, который состоит из одной цифры в левой крайней позиции дисплея или буквы d для пунктов, где измеряются разности токов и углов. Индекс основного меню горит ровным светом, а субменю – мигает.

Тематически меню можно разделить на разделы: измерение, уставки, ключи, регистратор событий, статус внешних сигналов с проверкой (тестом) выходных реле и раздел коммуникаций.

Раздел измерения индексируется в главном меню цифрой «1» для токов стороны высшего напряжения, цифрой «2» – для токов стороны низшего напряжения, буквой d – для дифференциального тока.

Название фазы тока определяется горением светодиода над дисплеем. В главном меню величины показываются относительно номинального тока, те же измерения в субменю проводятся в процентах относительно номинального тока, переход в субменю фиксируется миганием цифры «0».

Из раздела d главного меню, перейдя в субменю, помимо измерения величин дифференциального тока в процентах, можно на дисплее получить угловые соотношения между токами (мигание цифр «1», «2» и «3»).

Переход в раздел уставок фиксируется загоранием на лицевой панели светодиодов, соответствующих вызванной уставке.

Включение светодиодов SGF, SGB или SGR определяет переход к разделу ключей. Цифра слева определяет подгруппу ключей.

Таким образом, горение светодиода SGF и индекса «2» на дисплее определяет подгруппу ключей SGF2/1 … SGF2/8. В нормальном режиме (а не в режиме выставления уставок) переход в раздел ключей вызывает появление на дисплее контрольной суммы, определяющей положение ключей данной подгруппы.

Контрольная сумма подсчитывается следующим образом. Каждому ключу назначается определенный позиционный вес: первому ключу – 1, второму – 2, третьему – 4, четвертому – 8, пятому – 16, шестому – 32, седьмому – 64, восьмому − 128.

При подсчете контрольной суммы складываются позиционные веса только тех ключей, которые переключены, т.е. у которых замыкающие контакты замкнуты, а размыкающие – разомкнуты. Например, если в подгруппе ключей SGF2 переключены ключи SGF2/1, SGF2/2 и SGF2/4, т.е. SGF2/1 = 1, SGF2/2 = 1 и SGF2/4 = 1, а остальные SGF2/3, SGF2/5 … 8 = 0, то контрольная сумма будет равна 1 + 2 + 8 = 11.

Таким образом, при вызове этого пункта меню должен гореть светодиод SGF, а на дисплее цифра «2» (вторая подгруппа), а справа – цифра «11» – контрольная сумма.

При установке ключей во время регулировки уставок записываются контрольные суммы всех ключей, и при последующих тестированиях проверяется правильность установки ключей по соответствующим контрольным суммам.

Следующий раздел меню – это регистрация дифференциальных и тормозных токов фаз А, В и С при последнем отключении (индексы 1, 2, 3 и 4, 5, 6 в левой части дисплея и три цифры – величины относительно номинального тока).

Переход от главного пункта меню этого раздела в субменю приводит к показу соответствующих токов при предшествующих четырех отключениях (мигание индексов 1, 2, 3 и 4 слева дисплея).

Пункты 7, 8, 9 в этом же разделе показывают минимальные величины отношения второй гармонической составляющей дифференциального тока к основной составляющей соответственно в фазах А, В и С в момент последней подачи напряжения на трансформатор, а в субменю – то же для предыдущих четырех включений.

Раздел главного меню, который индексируется цифрой «0», показывает статус (контрольную сумму) внешних блокирующих и управляющих сигналов. Контрольная сумма равна сумме позиционных значений активных сигналов. Позиционный вес входных сигналов распределен следующим образом: внешние сигналы с первого по пятый имеют позиционный вес 1, 2, 4, 8, 16 соответственно, межмодульные сигналы с первого по третий – 32, 64, 128 соответственно.
Из этого пункта главного меню можно перейти в субменю с индексом «0» для проверки работы выходных сигналов и положения матрицы выходных цепей. Для этого нажать кнопку PROGRAM и удерживать её в течение примерно 5 с, при этом начинают мигать три правые цифры, сигнализируя о переходе модуля в режим испытания.

При нажатии кнопки STEP должен загореться красный светодиод IRF, сигнализируя, что выходная цепь схемы самоконтроля исправна. Светодиоды, определяющие тип уставки, используются для указания, какой из выходных сигналов можно активизировать. В табл. 8-3 приведено соответствие выходных сигналов и светодиодов, определяющих уставки, сигналы приведены в той последовательности, в которой они вызываются при испытании. Желаемый выходной сигнал выбирается нажатием кнопки PROGRAM в течение одной секунды, а одновременное нажатие кнопок STEP и PROGRAM приводит в действие выбранный выходной сигнал. Если данный выходной сигнал запрограммирован на отключение, то должен загореться красный светодиод TRIP.

Возврат в главное меню возможен на любой стадии тестовой последовательности путем нажатия кнопки PROGRAM в течение 5 с.

Таблица 8-3

Сигнализация действия защит и управляющих команд

Горение светодиодаСоответствующий выходной сигнал
Уставка P/In(%)Действие дифференциальной защиты с торможением 3ΔI>
Уставка S(%)Действие дифференциальной отсечки 3ΔI>>
Уставка I2tp/InВнутренняя блокировка Id2f/Id1f> или Id5f/Id1f>
Уставка Id/In>>Внешний управляющий сигнал BS1
Уставка Id2f/Id1f>%Внешний управляющий сигнал BS2
Уставка Id5f/Id1f>%Внешний управляющий сигнал BS3
Уставка I1/InВнешний управляющий сигнал BS4
Уставка I2/InВнешний управляющий сигнал BS5

Таблица 8-4

Способы передвижения в меню

Желаемый пункт или функция менюКнопкаНеобходимое действие
Один пункт вперед в главном и субменюSTEPНажать более 0,5 с
Быстрый просмотр вперед в главном менюSTEPДержать нажатой
Один пункт назад в главном или субменюSTEPНажать на время менее 0,5 с
Вхождение в субменю из главного менюPROGRAMНажать в течение 1 с (активизируется после освобождения кнопки)
Вхождение или выход из раздела уставокPROGRAMНажать в течение 5 с
Увеличение величины в разделе уставокSTEP 
Движение курсора в разделе уставокPROGRAMНажать около 1 с
Сохранение величины в разделе уставокSTEP и PROGRAMНажать одновременно

В разделе А главного меню устанавливается коммуникационный адрес модуля, а в субменю этого раздела – коммуникационные параметры, пароль для изменения уставок по сети, переключение на первую или вторую группы уставок, установка номинальной частоты.

Когда дисплей темный, доступ к началу главного меню (измерение тока фазы А) достигается нажатием кнопки STEP в течение более 0,5 с, нажатие этой кнопки на время менее 0,5 с дает доступ к концу главного меню (раздел А).

Способы передвижения по меню приведены в табл. 8-4.

Для облегчения общения с цифровым реле семейства SPACOM, в которое входит реле SPAD 346C, фирма «АВВ» выпустила серию программ «SPACOM Simulator». Загрузив эти программы в РС, персонал служб РЗА может изучить функции, характеристики реле, потренироваться в выполнении операций по выставлению уставок и конфигурации реле, сымитировать подачу входного тока для срабатывания реле. Кафедрой РЗА ПЭИПК выпущено учебное пособие по работе с этими программами.

С помощью последовательного коммуникационного порта с использованием оптико-волоконного кабеля можно передать на верхний уровень величины и фазы измеряемых токов на стороне высшего и низшего напряжений, величины и фазы дифференциального тока, статус выходных сигналов, получить информацию из регистратора событий о срабатывании и возврате ступеней дифференциальной защиты, о блокирующих сигналах, о входных и выходных сигналах, задать параметры работы аварийного регистратора.

Через последовательный порт интерфейса можно изменить уставки срабатывания и конфигурацию реле.

Изменение уставок и конфигурации реле требует предварительного выставления пароля.

Функция дифференциальной защиты трансформатора

Дифференциальная защита трансформатора выполнена в трехфазном трехрелейном исполнении, уставки защиты одинаковы для всех фаз. Защита выполнена двухступенчатой: первая ступень – чувствительная дифференциальная токовая защита с торможением и блокировками, предотвращающими ее ложное срабатывание при броске тока намагничивания и перевозбуждении, и вторая ступень – дифференциальная токовая отсечка. Получение дифференциального и тормозного токов требует предварительно выполнения компенсации углового сдвига первичных токов и выравнивания вторичных токов сторон высшего и низшего напряжений. Компенсация углового сдвига и выравнивание токов осуществляется программно, что позволяет соединять трансформаторы тока на всех сторонах трансформатора в «звезду» и не устанавливать промежуточных трансформаторов.

Компенсация углового сдвига реализуется как на стороне высшего, так и на стороне низшего напряжения цифровым соединением в «треугольник» с интервалом в 30°. Различные сочетания положения ключей подгруппы SGF1 используются для выставления необходимой уставки выравнивания углового сдвига, причем, ключи SGF1/3….5 используются для выравнивания углового сдвига на стороне низшего напряжения, в то время как ключи SGF1/6…8 – для выравнивания углового сдвига на стороне высшего напряжения.

В табл. 8-5 приведены положения ключей подгруппы SGF1, при которых обеспечивается компенсация углового сдвига токов для наиболее распространенных групп соединений обмоток силовых трансформаторов.

В векторных группах силовых трансформаторов колонки «1» предполагается, что трансформаторы тока соединены согласно рис. 8.4, а колонка «2» – согласно рис. 8.5.

Если модуль дифференциальной защиты устанавливается на трансформаторе, имеющем группу соединения обмоток отличную от представленных в табл. 8-5, то можно воспользоваться табл. 8-6 и 8-7, в которых  приведены векторные группы внутреннего поворота, т.е. на какой угол будет повернут входной ток после программного углового выравнивания.

Таблица 8-5

Положение ключей SGF1/1…8 для основных групп обмоток силовых трансформаторов

Векторные группы силовых трансформаторовПоложение ключей SGF1/1…8Контрольная сумма
III12345678 
Yy6Yy0000000000
Yyn6Yyn0100000001
YNy6YNy0010000002
YNyn6YNyn0110000003
Yy0Yy60011000012
Yyn0Yyn61011000013
YNy0YNn60111000014
YNyn0YNyn61111000015
Yd1Yd7000100008
YNd1YNd700000001128
Yd5Yd11001000004
YNd5YNd1100000101160
Yd7Yd10010100020
YNd7YNd10000010032
Yd11Yd50000100016
YNd11YNd50000001064
Dd6Dd0000000000
Dd0Dd60011000012
Dy1Dy700000001128
Dyn1Dyn7000100008
Dy5Dy1100000101160
Dyn5Dyn11001000004
Dy7Dy10000010032
Dyn7Dyn10010100020
Dy11Dy50000001064
Dyn11Dyn50000100016
YNzn1YNzn710000001129
YNzn5YNzn1110000101161
YNzn7YNzn11000010033
YNzn11YNzn51000001065
Dzn0Dzn61011000013
Dzn2Dzn80001010040
Dzn4Dzn1000100101164
Dzn6Dzn0100000001
Dzn8Dzn20010110052
Dzn10Dzn40010001068

Обозначения в табл. 8-5:
Y − схема соединения обмоток силового трансформатора в «звезду» на стороне высшего напряжения;
YN − то же с заземленной нейтралью;
y − схема соединения обмоток силового трансформатора в «звезду» на стороне низшего напряжения;
yn −то же с заземленной нейтралью;
D − схема соединения обмоток силового трансформатора в «треугольник» на стороне высшего напряжения;
d – схема соединения обмоток силового трансформатора в «треугольник» на стороне низшего напряжения;
zn − схема соединения обмоток силового трансформатора в «зигзаг» с заземленной нейтралью.

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули
Рис. 8.4. Соединение трансформаторов тока типа 1

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули

Рис. 8.5. Соединение трансформаторов тока типа 2

Выравнивание углового сдвига может быть выполнено как на обеих сторонах, так и на одной: или высшего, или низшего напряжения, однако для трансформаторов со схемой соединения обмоток Y/Δ и Δ/Y выравнивание почти всегда следует выполнять на стороне «звезды».

В этом случае составляющая нулевой последовательности фазного тока исключается на стороне «звезды» перед расчетом дифференциального тока, что предотвращает излишнее действие защиты при внешнем повреждении на землю и заземлении нейтрали защищаемого трансформатора.

Выравнивание не требуется, если отсутствует фазовое различие между фазовыми токами сторон высшего и низшего напряжений и, следовательно, не исключается нулевой ток. Однако составляющая нулевой последовательности на той стороне, где собрана «звезда» с заземленной нейтралью должна быть исключена перед расчетом дифференциального и тормозного токов.

Для исключения составляющей нулевой последовательности необходимо воспользоваться ключом SGF1/2 − для стороны высшего напряжения и SGF1/1 для стороны низшего напряжения.

Исключение составляющей нулевой последовательности может потребоваться и на стороне «треугольника» силового трансформатора, если в зоне защиты заземлен трансформатор. Если ключ SGF1/1,2 установлен в положение «0», то составляющая нулевой последовательности не исключается из фазных токов (такое положение ключей показано на рис. 8.3), а если ключ SGF1/1,2 поставлен  в положение «1», то из фазных токов будет исключен ток нулевой последовательности.

Таблица 8-6

Векторные группы «внутреннего» выравнивания на стороне низшего напряжения

Внутреннее выравниваниеSGF 1/3GF 1/4SGF 1/5Контрольная сумма
Yy00000
Yd11004
Yd50108
Yy611012
Yd700116
Yd1110120

Таблица 8-7

Векторные группы «внутреннего» выравнивания на стороне высшего напряжения

Внутреннее выравниваниеSGF 1/6GF 1/7SGF 1/8Контрольная сумма
Yy00000
Yd110032
Yd501064
Yy611096
Yd7001128
Yd11101160

Так как номинальные вторичные токи силового трансформатора на сторонах высшего и низшего напряжений в общем случае не равны, то необходимо выравнивание токов и по величине. Вторичные токи, соответствующие номинальной мощности силового трансформатора, приводятся к номинальному току трансформаторов тока, а следовательно, к номинальному току реле, т.е. номинальный ток реле будет соответствовать номинальному току силового трансформатора, что позволяет измерение, регулировку уставок реле получать относительно номинального тока защищаемого трансформатора.

Для выравнивания токов необходимо в разделе уставок войти в пункт коррекции коэффициента трансформации трансформаторов тока, который определяется по горению светодиодов I1/In для стороны высшего напряжения и I2/In для стороны низшего напряжения.

В этих пунктах меню надо ввести корректирующий коэффициент, который вычисляется как отношение вторичного тока, соответствующего номинальной мощности силового трансформатора данной стороны при среднем (оптимальном) положении регулятора напряжения,  к номинальному току трансформаторов тока этой же стороны.

После выравнивания токов по величине и компенсации углового сдвига производится вычисление дифференциального и тормозного токов по выражениям:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 1)

где id и ib − дифференциальный и тормозной ток соответственно;
i1 и i2 − фазные токи со стороны высшего и низшего напряжений силового трансформатора соответственно.

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули
Рис. 8.6. Тормозная характеристика дифференциальной защиты модуля SPCD 3D53 защиты SPAD 346C

После цифровой фильтрации основные составляющие дифференциального и тормозного токов участвуют в получении тормозной характеристики защиты. Тормозная характеристика состоит из трех участков: горизонтального и двух наклонных (рис. 8.6).

На первом участке ток срабатывания защиты определяется начальной уставкой (в информации фирмы – основной уставкой) P/In. Этот участок характеристики предназначен для отключения повреждения в трансформаторе в режимах, близких к режиму холостого хода, когда ток нагрузки не может создать большие токи небаланса.

Первый наклонный участок начинается от величины тормозного тока, равной 0,5 In, угол наклона характеристики (в фирменном обозначении S) может регулироваться от 10 до 50%.

Угол наклона характеристики на третьем участке постоянен и равен 100%.  гол наклона тормозных характеристик определяется как отношение приращения дифференциального тока к приращению тормозного тока в процентах. Величина  тормозного тока, при котором происходит изменение крутизны тормозной характеристики, в фирменной документации обозначается I2tp/In и может регулироваться в пределах от 1,0 до 3,0 Ib/In. Для предотвращения ложной работы дифференциальной защиты при броске тока намагничивания фирмой «АВВ» избран способ блокировки защиты второй гармонической составляющей.

Из дифференциального тока выделяется вторая гармоническая составляющая и вычисляется отношение второй гармонической составляющей к  основной. Отношение, которое вызывает блокировку, рассчитывается как среднее арифметическое из отношений между второй гармоникой и основной, выделенных из дифференциальных токов трех фаз.

Однако, отношение второй гармоники к основной гармонике рассматриваемой фазы является определяющим по сравнению с отношением двух других фаз.

Использование индивидуальной блокировки и среднеарифметической, рассчитанной из всех фаз, обеспечивает высокую надежность отстройки от бросков токов намагничивания. Блокировка может быть выведена ключом SGF2/1 = 0. А группа ключей SGR3/X матрицы выходных цепей (матрица будет рассмотрена далее) позволяет направить блокирующий сигнал к любому выходному реле, если дифференциальный ток рассматриваемой фазы расположен выше тормозной характеристики.

Если силовой трансформатор берется под напряжение с повреждением в зоне защиты, то блокировка, основанная на второй гармонике дифференциального тока, запрещается специальным алгоритмом.

Действие реле, по утверждению фирмы, не будет замедлено, даже если дифференциальный ток содержит большую долю второй гармоники. Алгоритм, запрещающей действие блокировки, основан на различии формы волны и различии скорости измерения нормального тока включения и тока включения, содержащего ток повреждения. Действие алгоритма может быть исключено (ключ SGF2/2 = 0).

В режимах перевозбуждения блокировка дифференциальной защиты основана на том, что в этом режиме в дифференциальном токе содержится большая доля  пятой гармонической составляющей. Отношение пятой гармонической составляющей к основной рассчитывается для каждой фазы индивидуально. Когда отношение превысит величину уставки Id5f/Id1f, действие дифференциальной защиты с торможением рассматриваемой фазы будет заблокировано. Блокировка может быть выведена ключом SGF2/3 = 0.

Уставка Id5f/Id1f >> используется для вывода блокировки, если отношение пятой гармонической составляющей и основной гармонической составляющей дифференциального тока достигает опасного уровня из-за высокого перенапряжения.

Ключ SGF2/4 используется для ввода цепи Id5f/Id1f >>.

Для ускорения отключения повреждения в зоне защиты в режиме больших токов короткого замыкания, когда из-за погрешности трансформаторов тока во вторичном токе появляется большая доля второй гармоники, предусмотрена вторая ступень защиты без торможения и без блокировки от второй и пятой гармонических составляющих (3ΔI>>).

Если величина дифференциального тока превысит 2,5Id/3ΔI>>, то отсечка будет реагировать на мгновенное значение тока.

Если составляющая основной частоты тормозного тока падает ниже 30% от составляющей основной частоты дифференциального тока, то повреждение определено в зоне защиты (это случай двустороннего питания повреждений). В этом случае уставка дифференциальной отсечки автоматически уменьшается в два раза и в чувствительной дифференциальной защите с торможением выводится блокировка от второй гармонической составляющей.
Кроме внутренней блокировки, предусмотрена возможность блокировки дифференциальной защиты внешними управляющими командами BS и внешними межмодульными командами BSINT. Выбор направления воздействия внешними командами программируется с помощью матрицы входных сигналов. 

Каждая входная команда может быть направлена к любому из ключей подгруппы SGB2 и SGB3, а все ключи одной подгруппы имеют одно выходное направление: SGB2 на блокировку дифференциальной защиты с торможением, SGB3 на блокировку дифференциальной отсечки.

Каждой входной команде присваивается номер Х = 1…8, и этот номер соответствует конкретному номеру ключа в своей подгруппе. Таким образом, номер подгруппы определяет выходное направление, а номер ключа (номер под дробью) – номер входной команды, который подведен к данному ключу. Чтобы, например, заблокировать действие дифференциальной отсечки (направление подгруппы ключей SGB3) четвертой входной командой (номер команды 4), необходимо выбрать ключ SGB3/4 и установить его в положение «1». На рис. 8.3 матрицы обозначены двумя вертикальными линиями, а под дробью ключей SGB2…3 стоит латинская буква Х − SGB2/Х и SGB3/Х, что означает, что это подгруппа ключей SGB…/1…8, к каждому из которых подведена соответствующая входная команда Х = 1…8.

В направлении выхода этого ключа могут быть направлены все или любые входные команды путем активизации соответствующего конкретного ключа, к которому подведена входная команда Х.

Активизация(воздействие) входной команды может происходить при подаче напряжения (постоянного или переменного) на вход BS (ключи подгруппы SGB1/1…8 = 0), либо если с входа BS снять напряжение (ключи подгруппы SGB1/1…8 = 1).

Матрица выходных сигналов предназначена для направления действия всех функций защит (3ΔI>,3ΔI>>, Id2f/Id1f, Id5f/Id1f)и всех входных команд (BS1 − BS5), но не межмодульных команд, на любую выходную шинку SS или TS. Для дифференциальной защиты с торможением предназначены ключи подгруппы SGR1/Х, для дифференциальной отсечки − SGR2/Х, для блокировки второй и пятой гармоник − SGR3/Х, для входных управляющих команд BS1 − BS5 предназначены ключи подгруппы SGR4/Х − SGR8/Х соответственно.

Номер под дробью определяет выходную шинку, с которой связан данный ключ (рис. 8.3).

Таким образом, для направления действия дифференциальной защиты с торможением на выходную цепьTS3 необходимо активизировать ключ SGR1/6.

Функции защит и блокировки, а также входные управляющие команды имеют возможность воздействия на пуск межмодульных команд и на шинки АR, которые могут быть использованы для пуска аварийного регистратора SPCR 8C27, установленного в другом месте. Используемая для этих целей матрица входных сигналов с ключами SGF6…11/Х аналогична описанной ранее.

Выходы межмодульных команд могут активизироваться при подаче сигнала воздействия (положение ключей SGF8/1…3 = 0), либо при снятии сигнала воздействия (SGF8/1…3 = 1), т.е. в первом случае активный статус выхода аналогичен входу, во втором случае – меняется на противоположный.

Модуль SPCD 3D53 предусматривает возможность установки двух наборов уставок. В фирменной документации эти наборы названы как основные и вторичные. Альтернативный набор уставок может потребоваться, например, при изменении режима питания трансформатора в результате действия АВР или в ремонтном режиме сети. Изменение набора уставок может быть выполнено тремя путями: через последовательный коммуникационный порт путем внешней управляющей команды BS1, BS2 или BS3 через ключ SGB4/1…3 или кнопкой на лицевой панели модуля через пункт меню «4» раздела «А»: «0» – установка основных уставок, иначе при величине «1» активизируются вторичные уставки.

При использовании внешней управляющей команды для выбора набора уставок невозможно переключение набора через последовательный порт или кнопкой на  панели.

Для выставления или перерегулировки уставок необходимо многократным нажатием или постоянно держать кнопку STEP до тех пор, пока не загорится светодиод необходимой уставки (рис. 8.1), и на дисплее появится действующая уставка. Для перевода в режим установки следует нажимать на кнопку PROGRAM в течение 5 с, мигание цифр дисплея указывает на возможность изменения. После нажатия на кнопку PROGRAM в течение одной секунды замигает правая цифра. Кнопкой STEP установить необходимую новую величину правой цифры уставки. После нажатия кнопки PROGRAM в течение 1 с замигает вторая цифра, кнопкой STEP установить новую цифру уставки и т.д. после выставления полностью новой уставки необходимо зарегистрировать ее в памяти одновременным нажатием кнопок PROGRAM и STEP. Кнопкой STEP перейти к новой уставке и после загорания следующего светодиода повторить процедуру, описанную ранее.

Функция резервирования отказа выключателя

В модуле предусмотрена функция устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ), которая выдает сигнал шинку TS1 через 0,1 – 1,0 с после появления сигнала TS2, TS3 или TS4, если повреждение не исчезает в течение этого времени.

В пределах 100 –440 мс время может быть выставлено ступенями через 20 мс, а в пределах 440 – 1000 мс – ступенями через 40 мс.

Ключи SGF3/1…3 используются для ввода УРОВ (рис. 8.3), сочетание положения ключей SGF3/4…8 обеспечивает установку необходимого времени срабатывания УРОВ (табл. 8-8).

Наладка модуля дифференциальной защиты

При наладке необходимо:

  • произвести внешний осмотр: удостовериться в отсутствии пыли, механических повреждений, окислов на металлических поверхностях, осмотреть ряды входных и выходных зажимов;
  • произвести внутренний осмотр, принимая меры, чтобы не повредить электрические цепи статическим электричеством: осмотреть цепи и дорожки, пайки соединений, разъемы, затяжку винтовых соединений;
  • произвести измерение сопротивления изоляции мегаомметром 500 В независимых входных и выходных цепей относительно корпуса и друг друга, величина сопротивления должна быть не менее 1000 МОм;

Таблица 8-8

Положение ключей SGF3/4…8 для установки выдержки времени УРОВ

tУРОВ, мсSGF 3/4SGF 3/5SGF 3/6SGF 3/7SGF 3/8Контрольная сумма
100000000
120100008
1400100016
1601100024
1800010032
2001010040
2200110048
2401110056
2600001064
2801001072
3000101080
3201101088
3400011096
36010110104
38001110112
40011110120
42000001128
44010001136
48001001144
52011001152
56000101160
60010101168
64001101176
68011101184
72000011192
76010011200
80001011208
84011011216
88000111224
92010111232
96001111240
100011111248
  • провести испытания электрической прочности изоляции независимых цепей переменным напряжением 1000 В частотой 50 Гц в течение 1 мин;
  •  подать оперативное напряжение на реле (зажимы Х2/1, Х2/2), проверить,
    что исчез сигнал неисправности IRF (разомкнулись контакты, зажимы Х2/17, Х2/18) и не горит светодиод IRF;
  • выставить на защите необходимые уставки первого набора, а при необходимости и второго набора, выставить необходимую конфигурацию устройства путем установки ключей SGF, SGB и SGR в соответствии с заданием, записать контрольные суммы ключей;
  • произвести проверку выходных реле, как описано ранее (войти в субменю раздела «0»);
  • проверить функцию измерения: подать от испытательной установки на последовательно соединенные входы (Х0/1 – Х0/21) номинальный ток и в разделе измерений проверить, что величина тока на дисплее во всех фазах на сторонах высшего и низшего напряжения равна входному току с погрешностью ±4%, фазы токов А, В, С равны нулю, углы токов на сторонах высшего и низшего напряжения одноименных фаз равны нулю, если не требуется или выставлена компенсация углового сдвига, так как фазовые различия указываются после выравнивания векторных групп.

Перед следующими проверками необходимо:

  1. Вывести действие всех защитных функций других модулей устройства SPAD 346.
  2. Если задана угловая компенсация, необходимо исключить эту компенсацию, для чего ключи SGF1/1…8 установить в положение SGF1/1…8 = 0 с тем, чтобы при проверке токов срабатывания и параметров тормозной характеристики можно было производить проверки в однофазной схеме и чтобы на параметры срабатывания не влияло исключение токов нулевой последовательности.
  3. Вывести цепь пуска УРОВ (ключи SGF3/1…3 = 0):
  • проверить от испытательной установки начальный ток срабатывания и возврата дифференциальной защиты с торможением путем подачи на каждый токовый вход (зажимы Х0/1…Х0/21) тока, равного:
Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 2)

где Sном − номинальная мощность силового трансформатора, кВА;
Uном − номинальное (оптимальное) напряжение стороны высшего (низшего) напряжения, кВ;
nтт − коэффициент трансформации трансформаторов тока стороны высшего (низшего) напряжения;
P/In% − основная уставка (начальный ток срабатывания  дифференциальной защиты с торможением).

Ток срабатывания не должен отличаться от уставки более чем на 4%;

  • проверить, что загорелся светодиод TRIP, на дисплее высветился оперативный сигнал действия дифференциальной защиты с торможением (цифра «1» красного цвета), войти в раздел меню – регистрация дифференциальных и тормозных токов во время отключения
  • и проверить, что зафиксированная величина дифференциального тока соответствует начальному току срабатывания;
  • проверить время срабатывания дифференциальной защиты с торможением при подаче поочередно на токовые входы фаз А, В и С стороны высшего напряжения тока, равного 3Iср время срабатывания должно быть равно 30 − 40 мс;
  • проверить тормозную характеристику в двух точках, одна из которых лежит на участке с заданным S — наклоном, а другая – на участке с наклоном 100%. Токи подать в противофазе в одноименные токовые входы сторон высшего и низшего  напряжения поочередно для фаз А, В и С. Противоположное направление токов можно измерить по дисплею в разделе измерения. Величина тормозных токов, при которых проверяется тормозная характеристика, выбирается примерно в середине первого наклонного участка и в начале второго участка. По выбранным тормозным токам Ib в определяется дифференциальный ток Id ср по следующим выражениям:

для первого участка с наклоном S:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 3)

для второго участка с наклоном в 100%:

 Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 4)

где I2tp/In − величина тормозного тока, при котором изменяется крутизна тормозной характеристики от S до 100%;
S − наклон тормозной характеристики на первом участке.
По Id ср согласно (8 − 3) и (8 − 4), и соответствующим им Ib по тормозной характеристике определяем токи, при которых должны быть поданы токи со стороны высшего напряжения I1 и со стороны низшего напряжения I2 по выражениям:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 5)
Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 6)

В выражениях (8 − 5) и (8 − 6) nТТ1 и nТТ2 – коэффициенты трансформации трансформаторов тока на стороне высшего и низшего напряжения соответственно.
На каждом участке тормозной характеристики проверить поведение защиты в зоне срабатывания и в зоне торможения.

Для этого следует подать ток I1 на стороне высшего напряжения на 4% больше и на 4% меньше рассчитанного по выражению (8-5);

  • проверить функцию дифференциальной токовой отсечки: вывести действие дифференциальной защиты с торможением (ключи SGF1/1…8 = 0) и
    проверить, что дифференциальная токовая отсечка введена на отключение (ключи SGF2/ = 1) от испытательной установки подать на токовый вход фазы А со стороны высшего напряжения (зажимы Х0/1 и Х0/2 (Х0/3)) ток, равный:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули

где обозначения те же, что в (8 − 2), а Id/In>> − уставка срабатывания дифференциальной отсечки. Большие токи свыше четырехкратного номинального следует подавать кратковременно с последующими перерывами для охлаждения токовых цепей. Действительный ток срабатывания не должен отличаться от уставки более чем на 5%;

  • проверить время срабатывания дифференциальной отсечки при токе, равном 1,5Iвх ср 3ΔI>>, которое не должно превышать 35 мс;
  • проверить блокировку дифференциальной защиты с торможением от броска тока намагничивания: для этой проверки собрать схему по рис. 8.7 (схема аналогична рис. 7.11). Ввести в работу дифференциальную защиту с торможением в соответствии с заданием (ключи SGR1).

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули
Рис. 8.7. Схема для имитации броска тока намагничивания

При замкнутом рубильнике S1 и разомкнутом рубильнике S подать от испытательной установки ток, равный:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули

Защита должна действовать на отключение. Отключить рубильник S1, включить рубильник S2 и снова подать тот же ток – защита не должна работать на отключение. Если испытательная установка, например реле-томограф, позволяет формировать ток с наличием второй гармонической составляющей, то блокировку можно проверить путем подачи четырехкратного тока срабатывания с долей второй гармоники, превышающей уставку I2f/I1f, при этом защита не должна срабатывать;

  • проверить блокировку дифференциальной защиты с торможением при перевозбуждении: испытательная установка должна иметь возможность формировать ток пятой гармоники, достаточный для проверки. Подать на вход дифференциальной защиты (зажимы Х0/1 и Х0/2 (Х0/3)) ток промышленной частоты величиной:
    Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модулидифференциальная защита должна срабатывать. Добавить к этому току ток пятой гармонической составляющей величиной:

Iвх.5f = Iвх.1f • Id5f/Id1f • 1/100 • 0,95,

  • где Id5f/Id1f − уставка блокировки дифференциальной защиты по пятой гармонике − дифференциальная защита должна срабатывать. Увеличить добавку тока пятой гармоники до Iвх. 5f = Iвх. 1f • Id5f/Id1f • 1/100 • 1,05 − реле не должно срабатывать;
  • проверить логическую часть защиты путем подачи напряжения на входы управляющих команд BS, которые используются в защите, проверить возврат сигнализации и регистрации от входных команд и кнопками на лицевой панели, проверить удерживание выходных реле, если цепи удерживания используются в защите. Следует обратить внимание на низкое напряжение управления дискретными входами, что может привести к ложной работе при замыкании на землю в сети постоянного тока, поэтому необходимо принять меры для исключения этой возможности, например, увеличив порог переключения до уровня 60 – 65% Uном;
  • ввести в работу цепи пуска УРОВ в соответствии с заданием, проверить, что при длительности действия защиты (больше tуров) срабатывает выходное реле TS1 (замыкаются контакты зажимы Х2/5 и Х2/6). Проверить время срабатывания УРОВ измерением времени от момента срабатывания выходного реле защиты до момента замыкания контакта реле TS1.

Восстановить действие всех защитных функций других модулей устройства и угловую компенсацию согласно заданию.

  • проверить по дисплею все уставки и контрольные суммы ключей согласно заданию;
  • проверить действие модуля на коммутационную аппаратуру;
  • проверить правильность подключения дифференциальной защиты первичным  трехфазным током от постороннего источника или током нагрузки, используя для этого дисплей и раздел меню «Измерение», через последовательный порт получить значения токов и углов нагрузки по фазам и дифференциальных и тормозных токов;
  • проверить бездействие защиты при трехфазном включении силового трансформатора под напряжение.

Эксплуатационные проверки модуля дифференциальной защиты

  1. При эксплуатационных проверках необходимо выполнить внешний и внутренний осмотр;
  2. Проверку сопротивления изоляции, а при восстановлении и испытание электрической прочности изоляции; произвести проверку по дисплею или через последовательный коммуникационный порт соответствия уставок заданным;
  3. Проверку соответствия контрольных сумм ключей, записанных при последней проверке; при подаче номинального тока от испытательной установки проверить показания величины и фаз токов по всем входам;
  4. Проверить токи срабатывания дифференциальной защиты с торможением и дифференциальной отсечки от испытательной установки на один из токовых входов (следует иметь в виду, что при подаче однофазного тока в токовый вход стороны, где осуществляется угловая компенсация, ток срабатывания по входу будет в √3 раз больше уставки за счет исключения токов нулевой последовательности);
  5. Проверить работу сигнализации и регистрации при подаче тока от испытательной установки;
  6. Проверить работу устройства на коммутационные аппараты;
  7. После включения защиты под нагрузку выполнить измерения по дисплею или через последовательный порт величин и фаз токов нагрузки для проверки правильности подключения защиты.

Расчет уставок срабатывания дифференциальной защиты

Расчет уставок срабатывания дифференциальной защиты заключается в выравнивании величин и компенсации углового сдвига вторичных токов сторон высшего и низшего напряжения, в выборе трех уставок тормозной характеристики (начального тока срабатывания P/In%, наклона второй части тормозной характеристики S и величины тормозного тока, при котором происходит изменение крутизны характеристики I2tp/In), в выборе тока срабатывания дифференциальной отсечки Id/In〉〉, выборе трех уставок блокировок (блокировки от броска тока намагничивания по отношению второй гармоники к составляющей основной частоты Id2f/Id1f, блокировки от перевозбуждения по отношению пятой гармоники к составляющей основной частоты Id5f/Id1f〉〉 и отношению пятой гармоники к составляющей основной частоты, при котором выводится блокировка от перевозбуждения Id5f/Id1f〉〉).

Так как уставки тормозной характеристики и дифференциальной отсечки приводятся относительно номинального тока реле, то для сокращения записи в дальнейшем уставки будут обозначены: P, I2tp∗, Ib∗, Id∗〉〉.

Методика выбора уставок срабатывания дифференциальной защиты SPAD 346 разработана к.т.н. А. М. Дмитренко [32]. В соответствии с этой методикой уставки срабатывания дифференциальной защиты P, S, I2tp∗ и Id∗〉〉 выбираются  по условию отстройки от максимального расчетного тока небаланса в установившемся и переходном режимах в трех диапазонах тока нагрузки или внешнего короткого замыкания. Эти диапазоны соответствуют трем зонам тормозной характеристики.

Первая зона характеризуется начальным током срабатывания дифференциальной защиты, который выбирается по выражению (6 − 4) при тормозном токе в конце зоны Ib∗ = 0,5, при этом принимается: коэффициент однотипности трансформаторов тока kодн = 1,0, полная погрешность трансформаторов тока ε = 0,1, т.е. kпер = 1,0, неточность преобразования АЦП, выравнивания и т.п. fi = 0,04.

Для максимального диапазона регулирования напряжения с помощью РПН: ΔUрег = ± 16%, ток небаланса будет равен:

Iнб = (ε + ΔUрег + fi) • Ib∗ = (0,1 + 0,16 + 0,04)0,5 = 0,15

Принимая коэффициент отстройки kотстр=1,3, получаем:

P = kотстр • Iнб∗ = 1,3 • 0,15 = 0,195.

Таким образом, начальный ток срабатывания дифференциальной защиты можно без расчета принять равным P/In% = 20%.

Выбор угла наклона второй зоны тормозной характеристики и точки изменения наклона характеристики производится методом последовательных приближений сходя из следующего: для повышения чувствительности защиты при повреждении в трансформаторе в нагрузочном режиме желательно, чтобы угол наклона тормозной характеристики был минимальным, а ток нагрузки, при котором происходит изменение наклона, был не менее двукратного от номинального (с учетом 10-минутной нагрузки, равной 100%).

В установившемся режиме работы отстройка от тока небаланса может быть выполнена только с помощью тормозной характеристики. В условиях переходного режима, когда увеличенная погрешность трансформаторов обусловлена насыщением и, следовательно, возможным появлением во вторичном токе второй гармонической составляющей, для отстройки от повышенного небаланса можно использовать информационный признак броска тока намагничивания как дополнительный фактор обеспечения
несрабатывания защиты. Проведенные А.М. Дмитренко исследования отечественных трансформаторов тока показали, что в переходном режиме зависимость отношения второй гармонической составляющей к первой от первичного тока не является линейной и имеет наименьшее значение при токах, равных (2 – 2,5)Iном .

Поэтому необходимо обеспечить безусловную отстройку защиты от тока небаланса с помощью тормозной характеристики при переходных режимах сквозного короткого замыкания, равного (2 – 2,5) Iном трансформатора тока, а при меньших и больших токах несрабатывание защиты в переходном режиме будет обеспечено внутренней блокировкой по второй гармонической составляющей. Исходя из этих рассуждений, выбираем угол наклона тормозной характеристики по условию отстройки от максимального тока небаланса в переходном режиме, принимая сначала величину сквозного, а следовательно, и тормозного тока Ib∗ = 2,0 и точку изменения наклона тормозной характеристики тоже Ib∗ = 2,0 (исходя из того, что номинальный ток трансформатора близок к номинальному току трансформатора тока).

Ток небаланса определяется также по (6 – 4), но kпер = 2 – 2,5 (больший коэффициент принимается при двигательной нагрузке больше 50% мощности трансформатора).
Угол наклона S второй зоны тормозной характеристики определяется по выражению:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 7)

Если угол наклона тормозной характеристики получается больше 0,4, следует проверить расчет при Iв∗ = 2,0, но изменение наклона характеристики принять при Iв∗ = 1,5.
Новое значение угла наклона определяется:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 8 )

где Sрасч − угол наклона тормозной характеристики, определенной по (8 – 7).

Если и в последнем случае угол наклона получается более S>0,4, то следует увеличить начальный ток срабатывания P∗ и повторить расчеты по (8 – 7) и (8 – 8 ).
В том случае, когда изменение наклона характеристики выбрано при тормозном токе меньше 2,0Iв∗, то следует дополнительно проверить, что в области изгиба характеристики, т.е. в диапазоне токов от 0,5Iв∗ до 2,0Iв∗, обеспечивается отстройка защиты от тока небаланса и в условиях установившегося режима работы.

Проверка отстройки от тока небаланса производится по (6 – 4) при kпер = 1,0 и kотстр = 1,3 при тормозном токе Iв∗ = 1,5.

 В третьей зоне тормозной характеристики практически всегда будет обеспечена отстройка от тока небаланса в переходном режиме внутренней блокировкой, в установившемся режиме – увеличением тока срабатывания за счет наклона тормозной характеристики, равного 100%.

Чувствительность защиты можно не проверять, так как она всегда будет больше двух.

Блокировка по отношению второй гармонической составляющей к основной Id2f/Id1f можно принять 15%.

Блокировку по пятой гармонической составляющей не использовать, так как исследования А.М. Дмитренко показали, что она не обеспечивает требования по перевозбуждению трансформаторов согласно.

Ток срабатывания дифференциальной отсечки выбирается по выражению:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 9)

где kотстр = ,2, kнб = 0,7 для трансформаторов с номинальным током 5 А,
kнб = 1,0 для трансформаторов с номинальным током 1 А;
IКЗ вн макс∗ − кратность максимального значения внешнего тока короткого замыкания по отношению к номинальному току трансформатора.

Компенсация углового сдвига устанавливается необходимым положением ключей SGF1/3…5 в соответствии с табл. 8-5, 8-6, 8-7. В случае если компенсация не требуется, но необходимо исключение из фазных токов составляющей нулевой последовательности, необходимо воспользоваться ключами SGF1/1 и SGF1/2 (установить необходимый ключ в положение «1»).

Для выравнивания по величине токов сторон высшего и низшего напряжений необходимо выбрать коэффициенты коррекции коэффициентов трансформации для трансформаторов тока со стороны высшего напряжения I1/In и низшего напряжения I1/In , где в выражениях (8 – 10) принято:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 10)

где Sном − номинальная мощность трансформатора, кВА;
Uном1 и Uном2 – номинальные (оптимальные) напряжения обмоток высшего и низшего напряжения, кВ;
nтт1 и nтт2 – коэффициенты трансформации трансформаторов тока на стороне высшего и низшего напряжений.

Модуль защиты от повреждений на землю типа  SPCD 2D55

Модуль типа SPCD 2D55 обеспечивает независимые защиты от повреждения на землю на сторонах высшего и низшего напряжений. На каждой из сторон может быть выбрана одна из следующих функций защиты:

  1. дифференциальная токовая защита нулевой последовательности с торможением (дифференциальная защита на низкоимпедансном принципе),
  2. дифференциальная токовая защита нулевой последовательности на высокоимпедансном принципе (у фирмы «Alsthom» эта защита названа ограниченной земляной защитой),
  3. максимальная токовая защита нулевой последовательности с подключением либо на трансформаторы тока в нейтрали силового трансформатора, либо с подключением на фазные токи с последующим их суммированием внутри реле.

Управление реле, логика воздействия входных управляющих команд, выходных цепей, оперативная сигнализация, регистрация, УРОВ аналогичны цепям модуля SPCD 3D53, поэтому на рис. 8.8 приведена структурная схема логических связей модуля только в части выполнения функций защит. Начнем рассмотрение модуля сразу с защитных функций, а для остальных функций будут приведены только отличия от модуля SPCD 3D53.

Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности с торможением на SPAD 346 С

Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности с торможением сравнивает амплитуды и направление суммы фазных токов основной частоты (т.е. ток нулевой последовательности со стороны фазных выводов) и тока в нейтрали силового трансформатора. Величина дифференциального тока рассчитывается как абсолютное значение разности между токами нулевой последовательности на фазных выводах и в нейтрали:


Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 11)

где ΣI − сумма вторичных токов на фазных выходах силового трансформатора;
I0 − вторичный ток в нейтрали силового трансформатора.
Для ввода в работу этой функции ключи SGF1/1 и SGF1/5 для сторон высшего и низшего напряжений соответственно должны быть выставлены в положение «1».

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули
Рис. 8.8. Структурная схема логических связей функций защит модуля дифференциальных защит типа SPCD 2D55

Для повышения селективности защиты дополнительно сравнивается направление токов нулевой последовательности фазных выводов и тока в нейтрали и, кроме того, определяется величина отношения тока в нейтрали к току нулевой последовательности фазных выводов.

В этом случае в качестве рабочего тока в тормозной характеристике выступает направленный дифференциальный ток Id cosϕ, где ϕ − угол между токами ΣI и I0. Угол определяется из следующих соображений: при повреждении на землю в защищаемой зоне токи нулевой последовательности фазных токов и тока в нейтрали направлены в сторону повреждения и угол между ними должен быть равен 180°. При фазовом различии в 180° cosϕ определяется равным 1,0. При любом угле меньше 90°, т.е. при повреждении вне защищаемой зоны cosϕ определяется равным нулю.

Для того чтобы рассчитать направление дифференциального тока Id cosϕ амплитуды составляющих основной частоты обоих токов в нейтрали и тока  нулевой последовательности фазных выводов должны быть более 2% номинального тока.

Если выполняется только одно условие, то cosϕ определяется равным 1,0. Для предотвращения излишнего действия дифференциальной защиты при внешнем междуфазовом коротком замыкании из-за большого небаланса трансформаторов тока фазных выводов предусмотрена блокировка защиты по отношению тока в нейтрали к сумме токов фазных выводов – I0/ΣI. Защите разрешается действовать, если отношение I0/ΣI превышает заданную уставку, вычисленную по распределению токов нулевой последовательности между сетью и нейтралью при повреждении в зоне.

Для отстройки от токов небаланса при внешнем междуфазовом повреждении на землю использован принцип торможения. В качестве тормозного тока используется среднее арифметическое значение фазных токов по выражению:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 12)

где IL1, IL2, IL3 – фазные токи фаз А, В, С на фазных выводах силового трансформатора.

Начальный ток срабатывания защиты P1/In (для стороны высшего напряжения) и P2/In (для стороны низшего напряжения) используется как основная регулируемая уставка дифференциальной защиты нулевой последовательности с торможением.

В диапазоне тормозных токов от 0 до Ib/In = 1,0 ток срабатывания дифференциальной защиты постоянен и равен начальному току срабатывания. Когда тормозной ток больше номинального, ток срабатывания дифференциальной защиты увеличивается прямо пропорционально тормозному току, наклон характеристики не регулируется и равен 50% (рис. 8.9).

В момент взятия трансформатора под напряжение может появиться значительный ток небаланса в дифференциальной цепи, что может привести к ложной работе защиты. Для предотвращения ложного срабатывания используется блокировка по превышению отношения второй гармонической составляющей к основной.

Ввод блокировки выполняется установкой ключей SGF2/3 = 1 и SGF2/4 = 1 для сторон высшего и низшего напряжения соответственно.

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули
Рис. 8.9. Тормозная характеристика дифференциальной токовой защиты нулевой последовательности с торможением модуля SPCD 2D55

Ключи SGF2/1 и SGF2/2 этой же подгруппы используются для выбора соединения фазных трансформаторов тока и трансформаторов тока в нейтрали силового трансформатора. Если защитное заземление фазных трансформаторов тока и трансформаторов тока в нейтрали установлено одинаково: или внутри защищаемой зоны, или снаружи (рис. 8. 10, а), то ключи SGF2/1 = 0 или SGF2/2 = 0 для сторон высшего и низшего напряжения соответственно.

Иначе (рис. 8.10, б), ключи SGF2/1 = 1 или SGF2/2 = 1. Для выставления уставки блокировки по превышению отношения второй  гармоники к основной необходимо войти в раздел меню «Уставки» аналогично тому, как это выполняется для модуля SPCD 3D53, вызвать пункт главного меню I2f/I1f (I01)>% или I2f/I1f (I02)>% по горению соответствующего светодиода.

Пределы регулирования от 10 до 20% ступенями через 1%.

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули
Рис. 8.10. Соединение трансформаторов тока дифференциальной защиты нулевой последовательности

Приведение номинального вторичного тока фазных трансформаторов тока к номинальному току реле производится с помощью раздела главного меню при горении светодиода I1/In или I2/In для сторон высшего и низшего напряжений аналогично тому, как в модуле SPCD 3D53. Пределы регулировки от 0,4 до 1,5.

Та же самая операция для трансформатора тока в нейтрали силового трансформатора выполняется в пункте меню I01/In или I02/In при горении светодиодов на лицевой панели ⏐I01/In для стороны высшего напряжения⏐I01/ΣI2 [%] или⏐I02/In для стороны низшего напряжения. Пределы регулировки от 0,4 до 1,5. ⏐I02/ΣI2 [%].

При переходе из главного меню раздела уставок в субменю и горении тех же светодиодов можно выставить уставку I0/ΣI % для сторон высшего и низшего напряжения. Пределы регулировки от 0 до 20% ступенями через 1%.

Начальный ток срабатывания дифференциальной защиты нулевой последовательности с торможением (P) устанавливается в разделе главного меню при горении светодиодов⏐P1/In [%] или⏐P2/In [%].

⏐t01>[s] ⏐t02>[s]

Пределы регулирования от 5 до 50% номинального тока реле ступенями через 1%. Выдержку времени защиты следует принимать минимальной t = 0,03.

Максимальная токовая защита нулевой последовательности на SPAD 346 С

Если защищаемая обмотка силового трансформатора включена в «треугольник» или «звезду» с изолированной нейтралью, то для получения защиты, которая работала бы при весьма малых токах повреждения на землю, может быть использован принцип максимальной токовой защиты нулевой последовательности на основе фазных токов, подключенных к модулю. Для ввода в работу этой функции используются ключи SGF1/2 = 1 и SGF1/6 = 1 для сторон высшего и низшего напряжения соответственно. Ток срабатывания защиты P1/In или P2/In. Блокировка, основанная на второй гармонической составляющей, в этой защите может не использоваться (ключи SGF2/3 = 0 или SGF2/4 = 0).
Если суммирование фазных токов производится вне модуля или в нейтрали силового трансформатора установлен трансформатор тока, то на модуль может быть сразу подан ток нулевой последовательности (зажимы Х0/25 и Х0/26 или Х0/27 для стороны высшего напряжения и зажимы Х0/37 и Х0/38 или Х0/39 для стороны низшего напряжения). Эту разновидность максимальной токовой защиты нулевой последовательности устанавливают с помощью ключей SGF1/3 = 1 для стороны высшего напряжения и SGF1/7 = 1 для стороны низшего напряжения. Ток срабатывания этой защиты также равен P1/In и P2/In. Выдержка времени защиты устанавливается в субменю из пункта главного меню P1/In или P2/In при горении светодиодов ⏐P1/In [%] или⏐P2/In [%].

⏐t01>[s] ⏐t02>[s]

Пределы регулировки выдержки времени от 0,03 до 100 с ступенями через 0,03 с.

Для этой защиты в случае небольшой выдержки времени желательно использовать блокировку, основанную на выявлении второй гармоники, установкой ключей SGF2/3 = 1 или SGF2\4 = 1.

Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности на высокоимпедансном принципе на SPAD 346 С

Как было показано ранее, дифференциальная токовая защита нулевой последовательности на высокоимпедансном принципе (ограниченная земляная защита REF) имеет более высокую чувствительность, чем дифференциальная защита на принципе циркулирующих токов, поэтому дифференциальную защиту  на высокоимпедансном принципе следует применять в том случае, когда токи повреждения на землю в обмотке трансформатора имеют малую величину, например при заземлении нейтрали трансформатора через сопротивление. Принцип действия защиты рассмотрен тут, поэтому для этого модуля не приводится.

Дифференциальная защита на высокоимпедансном принципе вводится в работу установкой ключей SGF1/4 = 1 и SGF1/8 = 1 для сторон высшего и низшего напряжения соответственно, а ток срабатывания равен P1/In или P2/In.

 Блокировка, основанная на выявлении второй гармоники, для этого принципа не используется (SGF2\3 = 0 или SGF2\4 = 0).
Далее кратко рассматриваются другие функции модуля.

Функция измерения

Как в модуле SPCD 3D53, измеряемые величины показываются на дисплее тремя зелеными цифрами с правой стороны, а красная цифра или буква слева и  светодиоды над дисплеем определяют параметр измерения (рис. 8.1). Левый светодиод определяет токи на стороне высшего напряжения (ΣI1, I01), следующие два светодиода – дифференциальные токи на стороне высшего (Id1) и низшего (Id2) напряжения, четвертый светодиод – токи на стороне низшего напряжения (ΣI2, I02).
В табл. 8-9 представлены те измерения и их индикация, которые можно вызвать из основного меню, а в табл. 8-10 – измерения, их индикация, которые могут быть вызваны из субменю. Во второй колонке табл. 8-10 указан пункт главного меню, из которого можно перейти в нужный пункт субменю.

Т а б л и ц а 8-9

Измеряемые величины, вызываемые из главного меню

СветодиодКрасный символПараметры измерения
ΣI1, I01SСумма ΣI1 фазовых токов основной частоты на стороне высшего напряжения, выраженная в процентах от номинального тока
ΣI1, I010Ток в нейтрали силового трансформатора на стороне высшего напряжения, выраженный в процентах от номинального тока
Id1dНаправленный дифференциальный ток Id1 cosϕ на стороне высшего напряжения, выраженный в процентах от номинального тока
Id2dТо же на стороне низшего напряжения
ΣI2, I02SСумма токов ΣI2 фазовых токов основной частоты на стороне низшего напряжения, выраженный в процентах от номинального тока
ΣI2, I020Ток в нейтрали силового трансформатора на стороне низшего напряжения, выраженный в процентах от номинального тока

Примечание:
1. Порядок следования измерений в таблице соответствует порядку движения в главном меню.
2. Измерения приводятся после коррекции коэффициента трансформации.
3. При угле между суммой фазовых токов и током в нейтрали меньше 90° измеряемая величина Id cosϕ определяется равной нулю.

Таблица 8-10

Измеряемые величины, вызываемые из субменю

СветодиодПункт главного менюКрасный символ субменюПараметры измерения
ΣI1, I01S1Ток фазы А (L1) на стороне высшего напряжения относительно номинального тока
ΣI1, I01S2То же для фазы В (L2)
ΣI1, I01S3То же для фазы С (L3)
Id1d1 

Фазовый угол между суммой фазовых токов и током в нейтрали на стороне высшего напряжения

Id2d1То же на стороне низшего напряжения
ΣI2, I02S1Ток фазы А (L1) на стороне низшего напряжения относительно номинального тока
ΣI2, I02S2То же для фазы В (L2)
ΣI2, I02S3То же для фазы С (L3)

Так же, как и в главном меню, величины токов показываются после коррекции коэффициентов трансформации, т.е. при приведении номинального тока силового трансформатора к номинальному току реле измеряемые величины токов будут приведены в процентах от номинального тока силового трансформатора.

Регистрация информации в SPAD 346C

Величины, перечисленные в табл. 8-11, записываются и сохраняются в стековой памяти в момент пуска или действия реле как на стороне высшего, так и на стороне низшего напряжения, а также в момент получения внешних управляющих команд BS1…BS5. Левая цифра на дисплее показывает параметр записи, три другие цифры – величину записываемого параметра.

Память содержит записи пяти последних n…(n-4) событий. При необходимости записи шестого события самое старое (n-4) событие стирается. Запись самого последнего события может быть вызвана из главного меню, а остальные (n-1)…(n-4) события – из субменю.

Таблица 8-11

Параметры регистрируемой информации

Индикация параметра записиПараметр записи
1Направленный дифференциальный ток Id1 cosϕ, измеренный на стороне высшего напряжения в момент пуска или действия реле, выраженный в процентах от номинального тока
2Тормозной Ib1 в момент пуска реле или действия реле, выраженный в процентах от номинального тока
3Направленный дифференциальный ток Id2 cosϕ, измеренный на стороне низшего напряжения в момент пуска или действия реле, выраженный в процентах от номинального тока
4Тормозной ток Ib2 в момент пуска или действия реле, выраженный в процентах от номинального тока
5Ток в нейтрали силового трансформатора I01 со стороны высшего напряжения в момент пуска или действия реле, выраженный в процентах от номинального тока
6Время запуска максимальной токовой защиты нулевой последовательности на стороне высшего напряжения, выраженное в процентах от времени срабатывания этой защиты
7Ток в нейтрали силового трансформатора I02 со стороны низшего напряжения в момент пуска или  действия реле, выраженный в процентах от номинального тока
8Время запуска максимальной токовой защиты нулевой последовательности на стороне низшего напряжения, выраженное в процентах от времени срабатывания этой защиты
9Минимальная величина отношения второй гармонической составляющей к основной составляющей тока в нейтрали силового трансформатора со стороны высшего напряжения в момент взятия трансформатора под напряжение

Кроме перечисленных в табл. 8-11 параметров регистрируются пуски, срабатывания и возвраты защитных функций, действие блокировок, срабатывание и возврат управляющих входных команд, срабатывание выходных реле, но эти данные могут быть получены только через последовательный коммуникационный порт. С помощью последовательного коммуникационного порта могут быть переданы все величины, указанные в табл. 8-11, а также уставки защит, контрольные суммы подгрупп ключей, коды неисправностей и текущие величины измерений.

С верхнего уровня через порт могут быть выполнены изменения уставок и конфигурации защитных функций, настройка встроенного аварийного регистратора аналогично тому, как это выполняется для модуля SPCD 3D53.

Изменение настройки модуля требует предварительного ввода пароля.

Пароль, коммуникационные параметры, установка частоты и переключение на вторую группу уставок устанавливаются и регистрируются в разделе «А» меню модуля.
Встроенный аварийный регистратор может записать шесть фазовых токов и два тока в нейтралях силового трансформатора на сторонах высшего и низшего напряжения и 12 дискретных сигналов. Длина одной записи равна 0,6 с с частотой выборки 40 раз за период промышленной частоты. Регистратор может запомнить только одну запись, для последующей записи предыдущая должна быть выгружена через коммуникационный порт или стерта сигналом возврата. Запись может быть прочитана только на компьютере через последовательный коммуникационный порт с помощью специальной программы. Пускается регистратор внутренними сигналами (пуски земляных защит) или внешними управляющими командами BS1…BS5 и BSINT1…BSINT3.

Функция устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ) в SPAD 346

Модуль обеспечивает функцию УРОВ, который подает сигнал на шинку TS1 через 0,1 – 1 с после появления сигнала на шинках TS2, TS3 или TS4. Ввод в работу УРОВ осуществляется установкой ключей SGF3/1…SGF3/3 = 1, а необходимая выдержка времени – установкой ключей SGF3/4…SGF3/8 в соответствии с табл. 8-8 модуля SPCD 3D53.

Оперативная сигнализация в SPAD 346

Оперативная сигнализация аналогична сигнализации модуля SPCD 3D53, отличие заключается в кодировке действия защит и управляющих команд (табл. 8-12) и приоритета высвечивания кодов событий (табл. 8-13).

Таблица 8-12

Коды действия защит и внешних управляющих команд

Оперативный кодДействие защит и внешних управляющих команд
1Пуск земляной защиты на стороне высшего напряжения
2Срабатывание земляной защиты на стороне высшего напряжения
3Действие блокировки, основанной на второй гармонике, на стороне высшего напряжения
4Пуск земляной защиты на стороне низшего напряжения
5Срабатывание земляной защиты на стороне низшего напряжения
6Действие блокировки, основанной на второй гармонике, на стороне низшего напряжения
7Действие внешней управляющей команды BS1
8То же команды BS2
9То же команды BS3
10То же команды BS4
11То же команды BS5
AДействие УРОВ

Таблица 8-13

Приоритеты событий

ПриоритетСобытия, которые должны инициироваться
1Код системы самоконтроля
2Действие УРОВ
3Действие земляной защиты на стороне высшего или низшего напряжения или действие, вызванное внешними управляющими командами
4Пуски защит на стороне высшего или низшего напряжения
5Активизация внешних управляющих команд, действующих на выходные цепи с самоудерживанием
6Активизация внешних управляющих команд
7Активизация блокировок по второй гармонике на стороне высшего или низшего напряжения

Если события имеют одинаковые приоритеты, то инициируется самое последнее событие.

Процедура общения с модулем

Общение с модулем SPCD 2D55 осуществляется посредством меню аналогично описанию меню модуля SPCD 3D53.

Меню также тематически разбито на разделы: измерение, уставки, ключи, регистрация событий, статус внешних сигналов с проверкой (тестом) выходных реле и раздел коммуникации. Следует только привести в табл. 8-14 соответствие горения светодиодов работе выходных сигналов при проверке (тесте) их исправности, которое выполняется из раздела основного меню «0» – статус внешних блокирующих и управляющих команд.

Таблица 8-14

Соответствие сигнализации светодиодами действиям выходных сигналов при испытании выходных реле

Горение светодиодаСоответствующий выходной сигнал
P1/In %Пуск защиты на стороне высшего напряжения
P2/In %Срабатывание земляной защиты на стороне высшего напряжения
I01/InДействие блокировки по второй гармонике на стороне высшего напряжения
I02/InПуск защиты на стороне низшего напряжения
I2f/I1f (I01)>Срабатывание земляной защиты на стороне низшего напряжения
I2f/I1f (I02)>Действие блокировки по второй гармонике на стороне низшего напряжения
I1/InДействие внешней управляющей команды BS1
I2/InТо же команды BS2
SGFТо же команды BS3
SGBТо же команды BS4
SGRТо же команды BS5

Наладка модуля типа SPCD 2D55

Предполагается, что уже произведена проверка модуля SPCD 3D53 до проверки устройства первичным током и испытания, относящиеся ко всему устройству SPAD 346, уже выполнены.
При наладке модуля необходимо:

  • произвести внешний осмотр: проверить отсутствие запыления, механических повреждений, окислов на металлических поверхностях;
  • произвести внутренний осмотр, принимая меры, чтобы не повредить электрические цепи статическим электричеством: осмотреть цепи и дорожки, пайки соединений, разъемы, затяжку винтовых соединений;
  • подать оперативное напряжение на реле (зажимы Х2/1, Х2/2), проверить, что исчез сигнал неисправности IRF (разомкнулись контакты зажимов Х2/17, Х2/18) и не горит на лицевой панели модуля светодиод IRF;
  • выставить на защите необходимые уставки первого набора, а при необходимости, и второго набора, установить необходимую конфигурацию устройства путем установки ключей SGF, SGB и SGR в соответствие с заданием и записать контрольные суммы ключей;
  • произвести проверку выходных цепей (войти в субменю в раздел «0»);
  • проверить функцию измерения: подать от испытательной установки номинальный ток на последовательно соединенные токовые входы: Х0/2 (Х0/3)
  • Х01, Х0/5 (Х0/6) – Х0/4, Х0/8 (Х0/9) – Х0/7, Х0/26 (Х0/27) – Х0/25 для стороны высшего напряжения и Х0/14 (Х0/15) – Х0/13 , Х0/17 (Х0/18) – Х0/16, Х0/10 (Х0/21) – Х0/19, Х0/38 (Х0/39) – Х0/37 для стороны низшего напряжения.
    В разделе измерения проверить, что величина тока на дисплее во всех фазах и в нейтрали равна номинальному (100%) с погрешностью ±4%, сумма фазовых токов равна трехкратному номинальному току (300%), направленный дифференциальный ток равен 4Iном, фазовый угол между суммой фазовых токов и током в нейтрали равен 180°.

Перед следующими испытаниями необходимо:

  1. Вывести действие всех защитных функций других модулей.
  2. Вывести цепи пуска УРОВ (ключи SGF3/1…3 = 0).
  3. Ввести в работу заданную функцию защиты.

После произведенной подготовки выполняются следующие проверки сначала для стороны высшего напряжения, потом для стороны низшего напряжения:

  • проверить от испытательной установки ток срабатывания и возврата заданной земляной защиты путем подачи на каждый вход тока, определенного по формуле (8-2). Ток срабатывания не должен отличаться от уставок более чем на 4%, проверить, что загорелся светодиод TRIP, на дисплее высветился оперативный сигнал действия защиты, войти в раздел меню «Регистрация» и проверить, что зафиксированный ток (в зависимости от избранного принципа защиты в соответствии с табл. 8-11) равен току срабатывания;
  • проверить время срабатывания защиты при подаче поочередно на необходимый токовый вход тока, равного трехкратному току срабатывания для дифференциальных защит и двукратному току срабатывания для максимальной токовой защиты. Время срабатывания защиты должно быть равно 30 – 40 мс для дифференциальных защит и заданной выдержке времени для максимальных защит с погрешностью ± 4 %;
  • для дифференциальной защиты нулевой последовательности с торможением необходимо выполнить проверку тормозной и угловой характеристик.

Тормозную характеристику можно проверить в одной точке наклонной части.

Для этого подать дифференциальный ток Id на вход, к которому подключен трансформатор тока в нейтрали силового трансформатора (зажимы Х0/39 (Х0/38) и Х0/37 для стороны низшего напряжения и зажимы Х0/27 (Х0/26) и Х0/25 для стороны высшего напряжения). Тормозной ток Iв подать на входы, которые подключены к трансформаторам тока фазных выводов силового трансформатора по схеме имитации двухфазного короткого замыкания.

В этом случае ток нулевой последовательности со стороны фазных выводов будет равен нулю, а со стороны фазных вводов будет протекать только тормозной ток.

Для имитации двухфазного короткого замыкания следует подать ток на зажимы Х0/13 и Х0/16 с установленной перемычкой между зажимами Х0/14 (Х0/15) и Х0/17 (Х0/18) для стороны низшего напряжения и на зажимы Х0/1и Х0/4 с установленной перемычкой между зажимами Х0/2 (Х0/3) и Х0/5 (Х0/6). Для установленного тормозного тока Iв∗, соответствующего выбранной контрольной точке, ток на вход, который подключен к трансформаторам тока в нейтрали Id, определяется:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 13)

где P – начальный ток срабатывания дифференциальной защиты в процентах от номинального тока;
Sном и Uном – номинальные мощность и напряжение силового трансформатора;
nтто – коэффициент трансформации трансформатора тока в нейтрали силового трансформатора.

Следует подать ток Id∗ на 5% больше и на 5% меньше рассчитанного по формуле (8 –13). В первом случае защита должна срабатывать, во втором – не работать:

  • проверить угловую характеристику. Необходимо подать номинальные токи на вход, подключенный к трансформатору в нейтрали силового трансформатора и на один из входов, подключенных к трансформаторам тока со стороны фазных выводов той же обмотки силового трансформатора. Изменением с помощью испытательной установки углов между этими токами замерить по дисплею величины и фазовый сдвиг, вызвав для этого раздел меню «Измерение». При угле 900 и меньше дифференциальный ток должен быть равен нулю;
  • проверить блокировку от броска тока намагничивания с помощью испытательной установки [31] путем подачи тока, равного четырехкратному току срабатывания с долей второй гармонической составляющей, превышающей уставку I2f/I1f – защита не должна срабатывать. При отсутствии такой установки следует для этой проверки воспользоваться схемой на рис. 8.7;
  • проверить логическую часть защиты, цепи УРОВ, проверку управления модулем через последовательный коммуникационный порт аналогично проверкам модуля SPCD 3D53.
    Восстановить действие всех защитных функций на сторонах высшего и низшего напряжения и всех защитных функций других модулей устройства.
    Проверить по дисплею правильность выставленных уставок и контрольных сумм ключей согласно заданию:
  • проверить действие модуля на коммутационную аппаратуру, если этот выход не проверялся на коммутационную аппаратуру в модуле SPCD 3D53;
  • проверить правильность подключения дифференциальной защиты или максимальной токовой защиты, включенной в нейтраль трансформатора, первичным током от постороннего источника, используя для этого дисплей и раздел меню «Измерение», через последовательный коммуникационный порт получить осциллограмму токов. При использовании функции максимальной токовой защиты нулевой последовательности, включенной на сумму фазных трансформаторов тока, проверку правильности подключения последней можно выполнить первичным током нагрузки путем измерения тока небаланса (сумма токов ΣI) и измерения токов по фазам в субменю. Если измеренный ток небаланса равен нулю, следует произвести дополнительно замер тока небаланса при исключении на входе защиты одной из фаз (на токовых клеммах или на токовом блоке установкой контрольного штепселя);
  • если использована блокировка защиты от броска тока намагничивания, то проверить бездействие защиты при трехкратном включении трансформатора под напряжением.

Эксплуатационные проверки модуля SPCD 2D55

При эксплуатационных проверках модуля необходимо выполнить внешний и внутренний осмотр, замерить сопротивление изоляции входных цепей, а при восстановлении – испытание электрической прочности изоляции, проверить по дисплею или через последовательный коммуникационный порт соответствие уставок заданным, проверить контрольные суммы ключей, при подаче питания от испытательной установки проверить токи и время срабатывания защиты, функции измерения и регистрации.

Расчет уставок срабатывания защитных функций модуля SPCD 2D55

1. Дифференциальная защита нулевой последовательности с торможением

Расчет уставок срабатывания дифференциальной защиты нулевой последовательности заключается в выравнивании величин вторичных токов плеч защиты, в выборе величины начального тока срабатывания и в выборе уставок двух блокировок: отношение тока в нейтрали к сумме токов фазных выводов и отношение второй гармонической составляющей к основной.
Для выравнивания по величине вторичных токов фазных трансформаторов тока и трансформаторов в нейтрали необходимо выбрать коэффициент коррекции I1/In (I2/In) и I01/In(I02/In):

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 14)
Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 15)

где Sном – номинальная мощность силового трансформатора в кВ•А;
Uном1 и Uном2 – номинальные напряжения сторон высшего и низшего напряжения в кВ;
nТТф1 и nТТф2 – коэффициенты трансформации фазных трансформаторов тока на сторонах высшего и низшего напряжения;
nТТо1 и nТТо2 – коэффициенты трансформации трансформаторов тока в нейтралях на сторонах высшего и низшего напряжения.
Начальный ток срабатывания защиты выбирается по выражению аналогичному (6 – 4) при тормозном токе в конце горизонтального участка тормозной характеристики Ib∗ = 1,0:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 16)

где kотстр = 1,3 – коэффициент отстройки;
kодн = 0,5 – коэффициент однотипности трансформаторов тока принимается равным 0,5, так как учитывается погрешность трансформаторов тока фазных выводов, а эти трансформаторы тока одинаковы по коэффициенту трансформации, типу и загрузке;
kпер = 1,0 – коэффициент, учитывающий переходный режим трансформаторов тока, так как ε = 0,1, то погрешность трансформаторов тока при таком небольшом токе даже в переходном режиме не будет превышать 10%;
fi – неточность преобразования АЦП, выравнивания и т.п., по рекомендации фирмы принимаем fi = 0,04
Подставив значения коэффициентов в (8 –17) получаем:
P ≥1,3 • (1,0 • 0,5 • 0,1+0,04) • 1,0 = 0,091.
Принимаем Pn/In = 10%.

Проверим, что при внешнем повреждении тормозная характеристика обеспечивает надежную отстройку от тока небаланса, т.е. несрабатывание защиты. Предполагается, что трансформаторы тока обеспечивают 10%-ную погрешность при максимальных токах трехфазного и однофазного повреждений вне зоны защиты.

Если трансформаторы тока при внешнем однофазном коротком замыкании работают с полной погрешностью не более 10%, то угловая погрешность даже в переходном режиме будет меньше 90° и, учитывая, что дифференциальный ток – направленный, а при ϕ < 90° cos = 0, Idcosϕ (ток небаланса) при однофазном КЗ будет равен нулю.

Таким образом, ток небаланса следует определять при максимально возможном токе несимметричного трехфазного короткого замыкания либо на стороне высшего, либо на стороне низшего напряжения. Проверим, обеспечивает ли тормозная характеристика отстройку от тока небаланса при тормозном токе, равном 2,0 IномТТ с учетом коэффициента переходного режима kпер = 2,0. Ток небаланса определяем по (8 – 16):
Iнб∗ = (1,0 • 2,0 • 0,1 + 0,04) • 2,0 = 0,48, а ток срабатывания защиты по тормозной характеристике при P∗ = 0,15 будет равен:
Iср∗ = P+(Ib∗ — 1) • 0,5 = 0,15 + (2-1) • 0,5 = 0,65.

Коэффициент отстройки тока срабатывания от тока небаланса:
kотстр = 0,65/0,48 = 1,35, т.е. защита надежно отстроена от тока небаланса, причем с увеличением тормозного тока kотстр будет возрастать. Кроме того, при больших токах короткого замыкания и насыщении трансформаторов тока защита будет выводиться блокировкой по второй гармонике.

Уставка блокировки I0/ΣI определяется в режиме минимального сопротивления нулевой последовательности системы, к которой подключена защищаемая обмотка трансформатора (максимальный режим работы системы) и максимального сопротивления нулевой последовательности со стороны другой обмотки трансформатора, принимая коэффициент надежности, равный 1,5 − 2,0,тогда:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 17)

Блокировку по отношению второй гармонической составляющей к основной I2f/I1f можно принять 15%

2. Максимальная токовая защита нулевой последовательности на основе фазных токов при изолированной нейтрали или соединение обмотки силового трансформатора в треугольник

Для того чтобы защиту выполнить мгновенной, необходимо отстроить ее от максимального тока небаланса при внешнем междуфазным коротком замыкании, что приведет к увеличению тока срабатывания.

Повышение чувствительности защиты при повреждениях на землю или при витковых замыканиях в обмотке трансформатора, в то же самое время не отстраиваясь от тока небаланса при коротких замыканиях, можно достичь выполнением защиты с выдержкой времени, большей максимальной выдержки времени защит от междуфазных коротких замыканий.

В этом случае ток срабатывания максимальной токовой защиты нулевой последовательности можно выбрать по условию отстройки от максимального тока небаланса в нагрузочном режиме. Учитывая, что защита выполняется с выдержкой времени, следует коэффициент, учитывающий переходный режим, принять равным kпер = 1,0.

Вторым условием выбора тока срабатывания защиты является отстройка от тока нулевой последовательности при несимметричном токе нагрузки.
Таким образом, ток срабатывания максимальной токовой защиты нулевой последовательности на основе фазных токов следует определять по большему из двух условий:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 18 )
Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 19)

где kотстр = 1,4;
ε – погрешность трансформаторов тока, при токе нагрузки может быть принята ε = 0,05;
I0 нпф – ток нулевой последовательности возможного несимметричного нагрузочного режима.

3. Максимальная токовая защита нулевой последовательности с включением в нейтраль трансформатора

Максимальная токовая защита, включенная в нейтраль трансформатора, обычно предназначена для обеспечения резервирования земляных защит, отходящих от шин присоединений. В этом случае ток срабатывания и время срабатывания защиты в нейтрали выбираются по условию согласования с земляными защитами присоединений, подключенных к той же системе шин, что и трансформатор:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 20)
Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 21)

где kсогл – коэффициент согласования защит, kсогл = 1,1;
kт – коэффициент токораспределения как максимальное отношение тока нулевой последовательности в нейтрали трансформатора к току нулевой последовательности присоединения;
tсз прис макс – наибольшая выдержка времени защит нулевой последовательности присоединений;
Δt – ступень селективности, обычно Δt = 0,4 – 0,5 с.
4. Дифференциальная токовая защита нулевой последовательности на высокоимпедансном принципе
Принцип выбора тока срабатывания дифференциальной токовой защиты нулевой последовательности на высокоимпедансном принципе такой же, как и в аналогичной защите REF устройства КВСН (раздел 7). Сначала определяется напряжение Us на суммарном сопротивлении цепи дифференциального реле (Rр + Rстаб), при котором исполнительное реле не должно срабатывать при наибольшем токе внешнего короткого замыкания. Это напряжение равно падению напряжения на сопротивлении вторичной обмотки трансформатора тока и петли соединительных проводов от защиты до трансформаторов тока при протекании по ним наибольшего тока внешнего короткого замыкания от трансформатора тока, который работает без погрешности (7 – 5).

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 22)

где If – наибольший вторичный ток внешнего однофазного или трехфазного короткого замыкания;
Rct – активное сопротивление вторичной обмотки трансформатора тока, который находится в режиме полного насыщения;
Rl – сопротивление самого длинного провода от насыщенного трансформатора тока до места установки защиты.
В отличие от методики, предложенной для КВСН, в формуле (8 – 22) отсутствует коэффициент k, и единственным требованием фирмы «АВВ» к трансформаторам тока дифференциальной защиты является обеспечение не менее двукратного значения напряжения колена (Uк) кривой намагничивания (напряжение перехода из линейной части в область насыщения) по отношению к напряжению срабатывания Us. В этом случае будет  беспечена достаточная чувствительность защиты и высокая скорость срабатывания (30 – 40 мс).

Фирма «АВВ» для защиты SPAD 346 не приводит рекомендуемые диапазоны первичного тока срабатывания защиты, а этот ток получается автоматически при условии, что ток срабатывания исполнительного реле (Is) принимается равным или несколько большим суммарного тока намагничивания всех трансформаторов тока, участвующих в защите, при напряжении Us, т.е. ток срабатывания исполнительного реле будет равен или более:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 23)

где Iнам – наибольший ток намагничивания трансформаторов тока, участвующих в создании защиты при напряжении Us;
n – число трансформаторов тока в схеме защиты, n = 4 для схемы с тремя фазными трансформаторами тока и одним в нейтрали силового трансформатора.
Первичный ток срабатывания защиты будет определяться как:

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 24)

или с учетом (8 – 23):

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 25)

где Ir – ток варистора (если он использован, в схеме) при напряжении Us.

Ток намагничивания в формулах (8 – 23), (8 – 24) и (8 – 25) для некоторых зарубежных трансформаторов тока можно определить по каталожным данным как примерно половину тока намагничивания, соответствующего напряжению колена кривой намагничивания. Для отечественных трансформаторов тока ток намагничивания, соответствующий напряжению Us, можно определить по вольтамперной характеристике конкретных трансформаторов тока.

Таким образом, для получения тока срабатывания дифференциальной токовой защиты нулевой последовательности на высокоимпедансном принципе согласно формуле (8 – 25) необходимо отрегулировать уставку срабатывания модуля:
Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули
где Is выбрано согласно (8 – 23).
Стабилизирующий резистор определяется:
Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули
Необходимость применения варистора определяется по амплитудному значению напряжения на вторичной обмотке трансформаторов тока при наибольшем токе внутреннего повреждения по формуле, аналогичной (7 – 8):

Дифференциальное реле SPAD 346 С - принцип работы, выбор уставок, модули(8 – 26)

где Uf = If(Rct + 2Rl + Rстаб) или, учитывая, что Rct << Rстаб и 2Rl << Rстаб,
Uf = If • Rстаб;
If – наибольший ток внутреннего повреждения.
Если Up ≥ 1400В для отечественных трансформаторов тока или Up ≥ 2000В для  зарубежных, требуется применение варистора.

Технические данные SPAD 346C

Измерительные входы
Номинальный ток In1 А5 А
Термическая устойчивость

-длительно допустимый ток

-в течение 10 с

-в течение 1 с

 

4 А

25 А

100 А

 

20 А

100 А

500 А

Динамическая устойчивость

-величина полупериода

250 А1250 А
Номинальная частота fn50 Гц или 60 Гц
Выходные контакты
Номинальное напряжение250 В перем./пост. тока
Длительно допустимый ток5 А
Включающая способность и ток нагрузки в течение 0,5 с

 

30 А

 

Включающая способность и ток нагрузки в течение 3 с15 А
Отключающая способность при постоянном токе, когда постоянная времени цепи управления L/R ≤ 40 мс при напряжении 48/110/220 В пост. тока5 А/3 А/1 А
Сигнальные контакты
Номин. напряжение250 В перем./пост. тока
Длительно допустимый ток5 А
Включающая способность и ток нагрузки в течение 0,5 с10 А
Включающая способность и ток нагрузки в течение 0,3 с8 А
Отключающая способность при постоянном токе, когда постоянная времени цепи управления L/R ≤ 40 мс при напряжении 48/110/220 В пост. тока1 А/0,25 А/0,15 А
Входы управления
Напряжение управления18 – 265 В пост. тока

80 – 265 В перем. тока

Ток управления2 – 20 мА
Состояние активности входа по выбору

-активное, когда вход

-активное, когда вход

 

 

под напряжением

без напряжения

Модуль питания
Модуль типа SPGU 240А1

-номинальные напряжения

-диапазон срабатывания

Un = 110/120/230/240 В перем. тока

Un = 110/125/220 В пост. тока

80 – 265 В перем./пост. тока

 

Модуль типа SPGU 48В2

-номинальные напряжения

-диапазон срабатывания

 

Un = 24/48/60 В пост. тока

18 – 80 В пост. тока

Потребляемая мощность

в исходном/сработавшем

состоянии реле

 

 

~10 Вт/~15 Вт

Передача данных
Метод передачиВолоконно-оптическая шина

последовательной передачи

КодASCII
Скорость передачи данных4800 или 9600 бод
Условия окружающей среды
Рабочая температура−10 … +55°С
Температурная зависимость0,2 % /°С
Степень защиты каркаса реле при утопленном монтажеIP54
Вес полностью оборудованного реле с кожухом для утопленного монтажа 

 

ок. 6 кг

Технические данные модулей

Модуль дифференциального реле с торможением SPCD 3D53
Выбираемая номинальная частота fn 16 2/3 – 60 Гц
Диапазон коррекции коэффициента трансформации трансформаторов тока со стороны ВН силового трансформатора I1/In0,40 – 1,50
Диапазон коррекции коэффициента трансформации трансформаторов тока со стороны НН силового трансформатора I2tp/In0,40 – 1,50
Ступень дифференциального тока с торможением 3ΔI> 
Основная уставка P/In5 – 50%
Угол наклона второго участка S10 – 50%
Установка второго сгиба характеристики срабатывания I2tp / In1,0 – 3,0
Предел блокировки соотношения между второй гармонической и составляющей основной волны дифференциального тока Id2f/Id1f >10 – 20%
Предел блокировки соотношения между пятой гармонической и составляющей основной волны дифференциального тока Id5f/Id1f >10 – 50%
Предел снятия блокировки соотношения между пятой и первой гармониками дифференциального тока Id5f/Id1f >>10 –50%
Время срабатывания, включая  замедление выходного реле30 – 40 мс
Погрешность срабатывания, от значения уставки ± 4% или ± 2% × In 
Ступень дифференциальной отсечки 3ΔI>>
Диапазон уставок дифференциального тока Id/In >>5 – 30
Время срабатывания, включая

замедление выходного реле

-при токе 1,1 –2,6×Id/In >>

-при токе свыше 2,6×Id/In >>

 

< 35 мс

< 20 мс

Погрешность срабатывания, от значения уставки± 4% или ± 2% × In
Защита от отказа выключателя (УРОВ)
Время срабатывания0,1 – 1,0 с
Встроенный регистратор повреждений
Продолжительность регистрации38 циклов
Емкость памяти1 запись, т.е. 38 циклов
Частота опросов40 опросов/цикл
Записываемые сигналы Продолжительность записи до момента запуска6 аналоговых сигналов

11 цифровых сигналов

Способ запуска записи

-запуск по активизации выбранного цифрового сигнала

— по возврату выбранного цифрового сигнала

0 – 38 циклов
Модуль замыкания на землю SPCD 2D55
Выбираемая номинальная частота fn16 2/3 – 60 Гц
Принцип дифференциального тока с торможением
Основная уставка P1/In стороны ВН и НН5 – 50%
Время срабатывания t01> стороны ВН и НН0,03 – 100 с
Диапазон коррекции коэффициента трансформации трансформатора тока, включенного между нейтралью и землей, сторона ВН I01/In и НН I02/In0,40 – 1,50
Минимальное соотношение суммарного тока фазных токов и тока нулевой последовательности стороны ВН I01/ΣI1 и НН I02/ΣI20 − 20%
Предел блокировки соотношения между второй и первой гармониками тока нейтрали стороны ВН и НН I2f/I1f >10 – 20%
Диапазон коррекции коэффициента трансформации трансформаторов тока фазных токов стороны ВН I1/In и НН I2/In0,40 – 1,50
Время срабатывания с минимальной выдержкой времени, включая замедление отключающего реле30 – 40 мс
Погрешность срабатывания, от значения уставки± 4% или ± 2% × In
Принцип сверхтока для измерения суммарного тока фазных токов
Основная уставка ВН P1/In и НН P2/In 5 – 50%
Время срабатывания стороны ВН t01> и НН t02>0,03 – 100 с
Диапазон коррекции коэффициентов трансформации трансформаторов тока фазных токов стороны ВН I1/In и НН I2/In0,40 – 1,50
Время срабатывания с минимальной выдержкой времени, включая замедление отключающего реле30 – 40 мс
Погрешность срабатывания, от значения уставки± 4% или ± 2% × In
Принцип тока нулевой последовательности
Основная уставка ВН P1/In и НН P2/In5 – 50%
Время срабатывания стороны ВН t01> и НН t02>0,03 – 100 с
Диапазон коррекции коэффициента трансформации трансформатора тока, включенного между нейтралью и землей, сторона ВН I01/In и НН I02/In0,40 – 1,50
Предел блокировки соотношения

между второй и первой гармони-

ками тока нейтрали стороны

ВН I2f/I1f >(I01) и НН I2f/I1f >(I02)

10 – 20%
Время срабатывания с минимальной выдержкой времени, включая замедление отключающего реле30 – 40 мс
Погрешность срабатывания, от значения уставки± 4% или ± 2% × In
Чувствительная защита от замыканий на землю на высокоимпеданском принципе (защита REF)
Основная уставка ВН P1/In и НН P2/In5 – 50%
Время срабатывания стороны ВН t01> и НН t02>0,03 – 100 с
Диапазон коррекции коэффициента трансформации трансформатора тока между нейтралью и землей, сторона ВН I01/In и НН I02/In0,40 – 1,50
Время срабатывания с минимальной выдержкой времени, включая замедление отключающего реле30 – 40 мс
Погрешность срабатывания, от значения уставки± 4% или ± 2In
Защита от отказа выключателя (УРОВ)
Время срабатывания0,1 – 1,0 с
Встроенный регистратор повреждений
Продолжительность регистрации30 циклов
Емкость памяти1 запись, т.е. 30 циклов
Частота опросов40 опросов/цикл
Записываемые сигналы8 аналоговых сигналов

12 цифровых сигналов

Продолжительность записи до момента запуска0 – 30 циклов

 

Модуль максимальной защиты и защиты от замыканий на землю SPCJ 4D28
Третья ступень сверхтока I>
Ток трогания I>

-режим с независимой выдержкой времени

-режим с обратнозависимой выдержкой времени

0,5 – 5,0 × In

0,5 – 2,5 × In

Время трогания, около70 мс
Режим

-с независимой выдержкой времени

-время срабатывания

-с обратнозависимой выдержкой времени согласно BS 142 и МЭК 255-4

 

-со специальной обратно-

зависимой выдержкой времени

согласно «АВВ»

0,05 – 300 с

 

 

экстремально зависимая

очень зависимая

нормально зависимая

очень продолжительно зависимая

обратнозависимая RI

обратнозависимая RXIDG

-коэффициент времени k0,05 – 1,00
Время возврата после срабатывания, по выбору60, 100, 500 или 1000 мс
Время возврата после отключения внешнего короткого замыкания< 30 мс

 

Коэффициент возврата, около0,96
Погрешность времени срабатывания в режиме с независимой выдержкой времени, от уставки± 2% или ± 25 мс
Класс точности Е времени срабатывания в режиме с обратнозависимой выдержкой времени5

 

Погрешность срабатывания, от значения уставки± 3%
Вторая ступень сверхтока I>>
Ток трогания0,5 – 40,0 × In или ∞, бесконечное
Собст. время срабатывания, около40 мс
Время возврата< 30 мс
Время срабатывания0,04 – 300 с
Время возврата , около40 мс
Коэффициент возврата, около0,96
Погрешность времени срабатывания, от значения уставки± 2% или ± 25 мс
Погрешность срабатывания, от значения уставки±3%
Первая ступень сверхтока I>>>
Ток трогания I>>>0,5 – 40,0 × In или ∞, бесконечное
Собст. время срабатывания, около40 мс
Время возврата< 30 мс
Время срабатывания0,04 – 300 с
Время возврата, около40 мс
Коэффициент возврата, около0,96
Погрешность времени срабатывания, от значения уставки± 2% или ± 25 мс
Погрешность срабатывания, от значения уставки± 3%
Вторая ступень замыкания на землю I0>

 

Ток трогания I0>0,1 – 0,8 × In
Время трогания, около70 мс
Режим

-с независимой выдержкой времени

-время срабатывания

-с обратнозависимой выдержкой времени согласно BS 142 и МЭК 255-4

 

0,05 – 300 с

 

 

экстремально зависимая очень зависимая нормально зависимая очень продолжительно зависимая

-со специальной обратнозависимой выдержкой времени согласно «АВВ»

 

обратнозависимая RI

обратнозависимая RXIDG

 

-коэффициент времени k00,05 – 1,00
Время возврата после срабатывания, по выбору60, 100, 500 или 1000 мс
Время возврата после отключения внешнего короткого замыкания< 30 мс
Коэффициент возврата, около0,96
Погрешность времени срабатывания в режиме с независимой выдержкой времени, от уставки± 2

% или ± 25 мс

Класс точности Е времени срабатывания в режиме с обратнозависимой выдержкой времени5
Погрешность срабатывания ,от значения уставки± 3%
Первая ступень защиты от замыкания на землю I0>>
Ток трогания I0>>0,1 – 10,0 × In или ∞, бесконечное
Время трогания, около50 мс
Время срабатывания0,05 – 300 с
Время возврата, около40 мс
Коэффициент возврата, около0,96
Погрешность времени срабатывания, от значения уставки± 2% или ± 25 мс
Погрешность срабатывания, от значения уставки± 3%
Ступень защиты от обрыва фаз ΔI>
Ток трогания ΔI>10 – 100% × In или ∞, бесконечное
Собст. время срабатывания< 150 мс
Выдержка времени, по выбору1 – 300 с
Время возврата< 100 мс
Коэффициент возврата, около0,96
Погрешность времени срабатывания, от значения уставки± 2% или ± 25 мс
Погрешность срабатывания, от значения уставки± 3%



Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: