Устройство микропроцессорной защиты «Сириус-3-ВЧ-02» предназначено для защиты воздушных и кабельных линий 110-220 кВ в сетях с эффективнозаземленной нейтралью. Содержит основную защиту абсолютной селективности и набор ступенчатых защит относительной селективности (КСЗ). Тип защиты абсолютной селективности – направленная высокочастотная защита (НВЧЗ). ). В состав защиты относи-тельной селективности входят: токовые защиты (ТО и ЗОФ), дистанционные защиты (ДЗ), токовые защиты нулевой последовательности (ТЗНП).

Устройство имеет специальное исполнение «И4», обеспечивающее наиболее полный функционал при построении «цифровых подстанций» и развертывании «Smart Grid».

Функции защиты, выполняемые устройством:

• Направленная высокочастотная защита

  НВЧЗ, по принципу действия, срабатывает при всех видах КЗ внутри защищаемой линии и не срабатывает при внешних КЗ, при реверсе мощности, асинхронном режиме работы ВЛ, несинхронных включениях, а также при одностороннем включении линии.

  Предусматривается возможность работы устройства на линиях любой конфигурации, в том числе на линиях с ответвлениями, а также на линиях внешнего электроснабжения тяговой нагрузки. Для обеспечения селективной работы защиты на линиях с ответвлениями, при отсутствии полукомплекта на ответвлении, в состав НВЧЗ включены дополнительные пусковые органы, которые вводятся в работу только при установке полукомплектов НВЧЗ на линиях указанной конфигурации.

• Автоматический ввод ускорения при любом включении выключателя. Обеспечивает правильную работу защиты при включении защищаемой линии в работу.
• Четырехступенчатая дистанционная защита от междуфазных КЗ с независимой выдержкой времени (ДЗ-1 ФФ, ДЗ-2, ДЗ-3 и ДЗ-4).

  Измерительные органы (ИО) сопротивления ступеней ДЗ в комплексной плоскости имеют полигональные характеристики срабатывания. Характеристики третьей и четвертой ступеней имеют регулируемый вырез для отстройки от срабатывания в нагрузочном режиме. Четвертая ступень ДЗ может действовать в прямом или обратном направлении.

  Контролируются сопротивления трех петель междуфазных КЗ (АВ, ВС и СА).

  Предусматривается пуск ступеней ДЗ от блокировки при качаниях (БК). При КЗ БК вводит в действие защиту на время, достаточное для срабатывания, и, если срабатывание за-щиты не произошло, блокирует ее. ПО БК реагируют на величины приращений токов прямой и обратной последовательности.

  Для предотвращения ложного действия ступеней ДЗ предусмотрена блокировка при неисправностях в цепях переменного напряжения (БНН).

• Одноступенчатая дистанционная защита от КЗ на землю с независимой выдержкой времени (ДЗ-1 ФЗ).

  ИО сопротивления ступени в комплексной плоскости имеет полигональную характеристику срабатывания.

  Контролируются сопротивления трёх петель КЗ на землю (А0, В0 и С0).

  Пуск ступени производится только при появлении в защищаемой линии тока нулевой последовательности. Это обеспечивает срабатывание только при КЗ на землю и предотвра-щает ложное срабатывание при появлении качаний на защищаемой линии.

  Предусматривается контроль ступени от БНН.

• Пятиступенчатая направленная токовая защита нулевой последовательности от КЗ на землю с независимой выдержкой времени (ТЗНП-1, ТЗНП-2, ТЗНП-3, ТЗНП-4 и ТЗНП-5).

  Для обеспечения направленности действия ступеней ТЗНП реализованы два ОНМ ну-левой последовательности: разрешающий и блокирующий.

  Предусмотрена блокировка по содержанию второй гармоники в токе нулевой последовательности для защиты от ложных срабатываний при броске тока намагничивания (БНТ) силового трансформатора.

  Для направленных ступеней ТЗНП предусмотрена возможность автоматического пе-ревода в ненаправленный режим, либо вывод из действия данных ступеней при выявлении неисправностей в цепях переменного напряжения (срабатывание БНН).

• Ненаправленная токовая отсечка с контролем тока трёх фаз и независимой выдержкой времени (ТО). Предусматриваются различные режимы работы ТО: аварийная сту-пень (вводится в действие при неисправностях в цепях напряжения), ускоряющая ступень (вводится на заданное время после включения выключателя), постоянное действие (в нормальном режиме работы).
• Защита от обрыва фаз (ЗОФ) или перекоса нагрузки по отношению токов обратной и прямой последовательности с независимой выдержкой времени с действием на сигнал или на отключение.
• Автоматический ввод ускорения одной из ступеней ДЗ и ТЗНП при любом включении выключателя.
• Оперативное ускорение одной из ступеней ДЗ и ТЗНП при наличии сигналов на соответствующих дискретных входах.

Функции автоматики:

• Логика устройства резервирования при отказе выключателя (УРОВ).

  Функция УРОВ выполнена на основе индивидуального принципа, что подразумевает наличие независимой логики УРОВ на каждом присоединении. В случае необходимости, имеется возможность использования в централизованной схеме УРОВ.

  Возможны следующие варианты работы схемы УРОВ:

  • с автоматической проверкой исправности выключателя (с контролем по току и предварительной выработкой команды отключения резервируемого выключателя);
  • с дублированным пуском от защит с использованием реле положения «Включено» выключателя (с контролем по току и контролем посылки отключающего импульса на отключение выключателя от защит).
• Блокировка при неисправностях в цепях напряжения (БНН), основанная на сравнении напряжений двух вторичных обмоток ТН, собранных по схеме «звезда» и «разомкнутый треугольник». Блокировка действует на логику работы защит и на сигнализацию.
• Четыре дискретных отключающих входа («Внешнее отключение 1 (2,3,4)»), предназначенные для подключения внешних защит. Реализованы контроль входов по току, пуск схемы УРОВ от данных сигналов, выработка сигнала блокировки АПВ.
• Пуск высокочастотного телеотключения (ВЧТО) при срабатывании УРОВ и резервных защит, установленных на присоединении.

Дополнительные сервисные функции:

• Определение вида и расстояния до места повреждения (ОМП) на ВЛ методом одностороннего замера на основе дистанционного принципа с компенсацией влияния переходного сопротивления и контролем тока нулевой последовательности параллельной линии. Фиксация параметров для двустороннего уточняющего расчета.
• Аварийный осциллограф аналоговых и дискретных сигналов с возможностью гибкой настройки условий пуска, длины и количества осциллограмм.
• Регистратор событий.
• Технический учет активной и реактивной электроэнергии.
• Регистрация и отображение большинства электрических параметров системы.
• Возможность встраивания устройства в систему единого точного времени подстанции или станции. Для этого может использоваться один из каналов связи с интерфейсом RS485, либо специализированный дискретный вход, предназначенный для подачи на него синхроимпульса от системы единого времени.

  Все внутренние регистрируемые события устройства сопровождаются меткой времени с точностью до 1 мс.

  Устройства с исполнением «И4-TX» и «И4-FX» поддерживают синхронизацию времени с помощью протокола SNTPv4.

• Четыре набора уставок с возможностью выбора текущего с помощью дискретного входа.
• Большое число программируемых реле с возможностью подключения к одной из выбранных точек функциональной схемы.
• Программируемые светодиоды на лицевой панели с возможностью подключения к одной из выбранных точек функциональной схемы, задания цвета и режима работы.
• Возможность работы реле сигнализации «Сигнал» в непрерывном или импульсном режиме работы.
• Наличие трех или четырех независимых интерфейсов связи в зависимости от исполнения для локальной работы и встраивания в АСУ ТП. Интерфейс USB для локальной связи располагается на лицевой панели. Основной интерфейс RS485 с поддержкой протокола ModBus RTU расположен на задней панели устройства, где размещаются также дополни-тельные интерфейсы в зависимости от заказанного исполнения:
  • И1 – с интерфейсом RS485 и протоколом ModBus RTU;
  • И3 – с интерфейсом Ethernet по «витой паре» (100BASE-TX) и протоколом обмена Modbus TCP;
  • И4-FX – с двумя оптическими интерфейсами Ethernet (100BASE-FX) и протоколом обмена МЭК 61850 (редакция 2);
  • И4-TX – с двумя интерфейсами Ethernet по «витой паре» (100BASE-TX) и протоколом обмена МЭК 61850 (редакция 2).

Устройство не срабатывает ложно и не повреждается:

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

Технические характеристики устройства Сириус-3-ВЧ-02