Многофункциональное цифровое микропроцессорное устройство защиты PC80-MP объединяет разные функции управления, контроля, защиты. Цифровое реле собрано при помощи SMD-монтажа на инновационной элементной базе.
Назначение
Устройства устанавливают в схемах релейной защиты и автоматизации систем противоаварийного контроля. Они необходимы для замены электромеханических реле PT80, PT90.
Защитный микропроцессор монтируют в релейные отсеки КРУ, КРУН, КСО. Также они подходят для установки на панели, в шкафы релейных залов, пульты управления. Устройства подходят для работы в релейных шкафах наружных установок на ОРУ.
Цифровые микропроцессорные устройства обладают такими функциями:
- двухступенчатая максимально-токовая защита (МТЗ1(2));
- двухступенчатая направленная защита от замыканий на землю ЗНЗ1(2);*
- двухступенчатая токовая отсечка (ТО, ТО2);
- одноступенчатая АЧР/ЧАПВ – автоматическая частотная разгрузка/частотное
- АПВ;
- одноступенчатая внешняя защита (ВЗ);
- двукратное одноступенчатое автоматическое повторное включение (АПВ);
- журнал аварий (ЖА) на 100 событий;
- осциллограф, записывающий три входные осциллограммы Ia, Ic, 3I0, 3U0 или Ia, Ib, Ic положения дискретных входов и выходных реле.
*Примечание: при 3-фазном исполнении функции 3H3 нет.
Осциллограф можно настраивать из меню или через каналы связи.
Технические характеристики
Микропроцессорные системы релейной защиты должны соответствовать определенным техническим характеристикам. Все реле PC80-MP имеют следующие показатели.
Параметры надежности
Микропроцессорные устройства автоматики в среднем могут прослужить не менее 25 лет.
При этом они могут работать безотказно как минимум 100 тысяч часов.
Условия эксплуатации
- Такие реле PC80 работают при следующих условиях:
- Рабочая среда – –40…+70 °C/
- Влажность при 25 °C – до 98%.
- Климатическое исполнение – УХЛ3.1 по ГОСТ 15150.
- Оборудование работает на высоте над уровнем моря до 2000 м при давлении 550…800 мм рт. ст. При установке устройства в более высокой местности требуется применение поправочного коэффициента относительной электрической прочности воздушных промежутков, так как согласно ГОСТ 15150 необходимо учесть снижение изоляции.
- Реле можно устанавливать в местах, где отсутствует опасность взрыва, не содержится токопроводящая пыль, агрессивные пары и газы, которые могут разрушить металл или изоляцию.
- Установка устройства разрешена в местах, защищенных от попадания водяных, масляных, эмульсионных брызг, солнечной радиации.
- Допустимая вибрационная нагрузка при максимальном ускорении не выше 0,5g при частоте 0,5…199 Гц.
- Многократные ударные нагрузки продолжительностью 2…20 мс при максимальном ускорении 3g.
- Оболочка имеет следующие степени защиты:
- лицевая панель – IP54;
- корпус, помимо зажимов и внешних соединителей – IP40;
- зажимы токовых цепей – IP00;
- соединители остальных цепей – IP20.
Дискретные входы
- Номинальное напряжение – 110 или 220 В (отдельная перемычка на каждый вход).
- Количество – 4 (DI1–DI4).
- Тип – опторазвязка.
- Время демпфирования – 0…250 мс (шаг – 10 мс).
- Собственное время срабатывания – до 35 мс.
- Пороговые уровни напряжения переключения на дискретных входах DI1, DI2, DI4:
- переменного – «1» – выше 0,56 Uном, «0» – ниже 0,51 Uном;
- постоянного – «1» – выше 0,7 Uном, «0» – ниже 0,7 Uном.
- Потребляемая мощность – 1,5 Вт на каждый вход.
Вход, питающийся от конденсатора с зарядкой через сухой контакт – 1 (DI3) с напряжением на контактах, соответствующих оперативному.
Последовательный интерфейс (RS–485)
Тип – 1) Порт на боковой панели реле, витая пара; 2) Изолированный, полудуплекс.
Протокол – Modbus-RTU.
Программируемая скорость передачи – 1200…115200 бод.
Программируемый сетевой адрес – 1…247.
Бит четности – parity odd/parity even/parity none/mark/space.
Стоп бит – 1/1,5/2 бит.
Изоляционные свойства
Между цепями микропроцессорных устройств автоматики и релейной защиты минимальное сопротивление изоляции при окружающей температуре +15…25 °C – 50 Мом.
Аналоговые контролируемые цепи выходных реле, дискретных входов, сети питания выдерживают напряжение 2500 В.
Выходные контролируемые цепи дискретных входов и цепи питания выдерживают напряжение 2500 В.
Дискретные входы между собой – 2500 В.
Контролируемые цепи между разомкнутыми контактами выходных реле – 500 В.
Электромагнитная совместимость
Согласно ГОСТ Р 51317.6.5 по электромагнитной совместимости устройство устойчиво:
- П.4.2 СЖ3 – к электростатическим разрядам:
- контактная – ±6 кВ
- воздушная – ±8 кВ
- П.4.3 СЖ3 – к радиочастотному полю – 10В/М – 80…1000 МГц.
- П.4.4 СЖ4 – к наносекундным импульсным помехам – 4 кВ при частоте повторения 2,5 кГц.
- П.4.5 – к микросекундным импульсным помехам большой энергии:
- по СЖ3 «провод-провод» – 2 кВ;
- по СЖ4 «провод-земля» – 4 кВ.
- П.4.6 СЖ3 к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями – 10 В.
- П.4.12 СЖ3 к колебательным затухающим помехам – амплитуда повторяющихся К3П:
- «провод-провод» – 1 кВ, 1 МГц;
- «провод-земля» – 2,5 кВ, 1 МГц.
При температуре +15…25 °C микропроцессорные устройства релейной защиты PC80 после 3–4 периодов выдерживают высокочастотное напряжение 1,00±0,1 МГц при уменьшении на 50% модуля огибающей колебаний.
Состав
Конструкция многофункционального устройства представляет собой корпусный блок из стали. Внутри корпуса закреплены электронные модули (платы), фиксируемые друг с другом дистанционными втулками с резьбой. Конструкция модуля – это печатная плата с электронными компонентами.
В устройстве установлены следующие модули:
- CPU–80;
- BP–80;
- AI–80;
- KEY–80;
- DSH–80.
Передняя панель блока оборудована элементами управления:
- кнопки «вверх», «вниз», «влево», «вправо», «ввод», «сброс»;
- индикаторное окно;
- светодиодные индикаторные окна (8 шт.);
- поле с указателями функций светодиодной индикации.
Для подключения извне применяют разъемы и соединитель клемм «под винт», которые расположены по бокам корпуса. Все внешние разъемы входов и выходов промаркированы.
Устройство и работа
В устройстве реализована двухступенчатая максимальная токовая защита. В настройках задаются установки времени, тока, ускорения, пуска АПВ, «ввода-вывода» для каждой ступени. Выходные реле, дискретные входы для блокировки, светодиоды назначают из раздела конфигурация. Их также можно выполнить через меню или программу «PC80_MP_Monitorможно выполнить через меню или программу етодиоды назначают из раздела конфигурация. ».
В устройстве также есть двухступенчатая токовая отсечка ТО, ТО2. Все операции по настройке выполняются отдельно для каждой ступени через меню или «PC80_MP_Monitor».
Точно так же выполняется двухступенчатая защита замыканий на землю (ЗНЗ1(2)). Она доступна только в двухфазном исполнении. Работа может выполняться по току, напряжению или направлению мощности нулевой последовательности. Возможна прямая или инверсивная блокировка по одному из дискретных входов.
Для эффективного увеличения всего комплекса защит сосредоточенных объектов встроена логическая защита шин (ЛЗШ). С ее помощью возможна организация связи терминалов при помощи дискретных входов и выходных реле. Модуль работает по принципу организации блокировки отсечек последующих защит сигналами пуска. ЛЗШ может подключаться по параллельной и последовательной схеме. При последовательном подключении можно непрерывно контролировать исправность цепи.
В модуле предусмотрена функция внешней защиты, реагирующая на срабатывание контактов внешних датчиков дискретных входов. Настройку выполняют в параграфе «Конфигурация». Также в устройстве предусмотрена функция АЧР/ЧАПВ.
Модуль оснащен повторным автоматическим включением, синхронизацией часов, записью на встроенном осциллографе трех осциллограмм, журналом нагрузки. Все настройки можно выполнить из меню или программы. В программе работы устройства предусмотрено квитирование, непрерывный контроль исправности терминала.
Через дискретные входы вводятся внешние логические сигналы. Чтобы увеличить их помехоустойчивость, они выполнены с возможностью демпфирования и броском потребляемого тока в момент включения.
Команды, сигналы, которые формирует устройство, выдают выходные реле. KL1, KL2 имеют один переключающий контакт, KL3 – два. KL4 – поляризованное электромагнитное реле с двумя контактами.
Устройство оснащено интерфейсом RS-485 для локальной информационной сети. В него возможно подключить до 32 устройств.
Маркировка и пломбирование
На боку корпуса снаружи установлена маркировочная табличка, где указаны:
- предприятие-изготовитель, товарный знак;
- обозначение, наименование устройства;
- номер выпуска;
- серийный номер;
- дата выпуска;
- страна производства.
Маркировка должна быть устойчива к климатическим условиям, механическим нагрузкам. Выполняют по ГОСТ 14192 в типографии или трудноудаляемыми наклейками со знаками «Беречь от влаги», «Верх», «Хрупкое, осторожно». Устройство не пломбируют.
Меры безопасности
- Техобслуживание выполняют в соответствии с эксплуатационным руководством, «Правилами техэксплуатации электростанций и сетей», «Правилами ТБ эксплуатации электроустановок», нормами, правилами охраны труда.
- Допуск к проведению ТО получают сотрудники со спецподготовкой, знакомые с руководством.
- Конструкция соответствует требованиям защиты от поражения электротоком I класса согласно ГОСТ 12.2.007.0-75.
- Чтобы извлечь, заменить модули, работать с внешними соединителями, клеммами, необходимо принять меры, предотвращающие поражение электротоком и предотвращение терминала от повреждения.
- Необходимо надежное заземление устройства до включения и при работе.
Порядок технического обслуживания
- При первом подключении устройство проверяют и налаживают.
- Периодически обязательна проверка технического состояния микропроцессорного релейного устройства на правильность работы.
- Также проводится тестовый контроль.