Однолинейная диаграмма (SLD)
Однолинейная диаграмма (SLD) - это самый простой набор диаграмм, которые используются для документирования электрических функций подстанции. Его акцент делается на передаче функций силового оборудования и соответствующей системы защиты и управления.
Рисунок 1 - Защита инженера. Реле АББ на силовой подстанции (фото:.elettronews.com)
Сведения о соединении и физическом местоположении не так важны, если они не предназначены для передачи функции. Например, на рисунке 10 метки полярности CT указывают направление тока, к которому ориентирован защитный элемент, что подразумевает функцию.
Символы, очень похожие на рис. 2 и рис. 3, можно увидеть на рисунке 10, который является примером SLD.
Задача SLD состоит в том, чтобы включать все необходимые данные, сохраняя легко читаемую диаграмму. Поэтому единственная строка может опираться на неинтуитивную символику, чтобы представлять устройства, поскольку коммуникационная функция так важна.
Рисунок 2 - Примеры символов, используемых на диаграммах с одной строкой
Как правило, однострочные или однострочные диаграммы используются для документирования конфигурации электрической высоковольтной цепи подстанции.
Символы используются для отображения высоковольтного оборудования, в том числе: трансформаторы, генераторы, автоматические выключатели, предохранители, выключатели воздушного потока, реакторы, конденсаторы, измерительные трансформаторы и другое электрооборудование. Соединения между этими частями электрооборудования показаны сплошными линиями.
На этих диаграммах трехфазное оборудование и соединения показаны одной строкой, что является основой названия диаграммы. Однофазное оборудование может иметь тот же символ, что и трехфазное устройство, но будет специально обозначено фазой, к которой он подключен.
Поскольку трехфазные устройства могут быть подключены в дельта, фазовое соединение или соединение с нейтралью от фазы к нейтрали, включаются символы, указывающие тип соединения. Это может быть векторное представление соединения или может быть обозначено самим символом обмотки.
Рисунок 3 - Трехфазное соединение на однолинейной диаграмме
В некоторых случаях ключевая или базовая подстанция SLD будет использоваться для отображения только электрической конфигурации высоковольтного оборудования на подстанции. Оборудование показано в основном физическом устройстве, но когда есть трудности с показанием оборудования в правильной физической ориентации и показом оборудования в правильной электрической конфигурации, правильная электрическая конфигурация имеет приоритет.
Помимо документации по конфигурации высоковольтного оборудования, как правило, некоторые системы управления и защиты показаны на SLD в базовой форме. Наиболее распространенной дополнительной системой, которая должна быть изображена на SLD, являются схемы трансформаторов тока и напряжения.
Показаны как первичные, так и вторичные из этих схем. В обоих случаях показана только половина вторичного контура.
Отображаются полярность или половина поставки цепей для работы реле, а не обратные цепи. Вторичные схемы для трансформаторов тока обычно показаны сплошными линиями между устройствами.
Чтобы отличить разницу между линиями для высоковольтной цепи и схемы трансформатора тока, схема высокого напряжения показана с более широкой сплошной линией, чем схема трансформатора тока. Устройства, подключенные к схемам трансформатора тока и напряжения, часто показываются с кругом, достаточно большим, чтобы содержать номер функции или аббревиатуру.
Номера функций и акронимы перечислены в стандарте IEEE C37.2-2008.
Содержание:
- Однолинейные диаграммы и процессорная шина IEC 61850
- Пример шины однолинейной шины A
- Пример шины однолинейной шины B
- Функции управления на одной линейной диаграмме
Однолинейные диаграммы и процессорная шина IEC 61850
Применение технологической шины IEC 61850 требует переосмысления того, как релейные цепи должны отображаться на SLD. Модуль слияния (MU) в реализации технологической шины принимает аналоговые входы напряжения и тока и цифровые входы и преобразует их в протокол IEC 61850.
Выход представляет собой поток данных по волоконно-оптическому соединению либо к оборудованию для управления данными, либо непосредственно к IED, выполняющим функцию защиты. В этом случае физические соединения с MU, показанные на SLD, вряд ли передают какую-либо функциональную информацию, поскольку волоконно-оптическое соединение может передавать данные о напряжении, токе или цифровых входах в MU.
Знание того, что КТ и ВТ питают ИЭУ, может помочь определить защитные функции, которые он выполняет.
С помощью MU вы можете указать только набор данных, которые могут подавать IED, а не данные, которые он использует. Защитные функции, выполняемые IED, не будут очевидны из одного соединения.
Ниже приведены два примера того, как изобразить шину процесса на SLD.
Вернуться к содержанию ↑
Пример шины однолинейной шины A
Раньше между аналоговым измерением (CT или VT) и входом в IED существовало взаимно однозначное соотношение. Поэтому просто показать соединение с КТ на ИЭУ было не только представлением физического, но и функционального, независимо от того, какие функции выполнял IED, должен был быть основан на аналоговом входе.
Теперь MU может иметь несколько аналоговых сигналов, поступающих на него, а затем иметь один физический выход - оптоволоконный кабель.
Таким образом, простой способ показать это должен быть согласован с физическим представлением, а именно соединения CT и VT показаны в MU, но для добавления текста на вход волокна в IED, чтобы аналоговый вход можно было возвращать обратно в MU, поэтому функция ИЭУ может быть более очевидной.
Рисунок 5 - Пример А слияния на одной линии
Пример такого подхода показан на рисунке 5. MU обозначается как MC # 2, а показанные входы представляют собой фазный ток (CP), ток заземления (CG) и фазное напряжение (VP). IED, обозначенный как 6CB32, использует VP, в то время как 3T4 использует CP, CG и VP.
Вернуться к содержанию ↑
Пример шины однолинейной шины B
Еще одно предложение для представления технологической шины на SLD состоит в том, чтобы изобразить MU в качестве оптического вспомогательного трансформатора. Это сохраняет практику отображения взаимно однозначной зависимости между аналоговым измерением и входом в IED.
Таким образом, функция передачи аналоговых данных напряжения или тока в защитные реле может быть показана на рисунке 6.
Эти символы будут отражать физическое соединение с входами тока и напряжения, но будут отображать вывод в качестве данных для подписчиков IED. Поэтому один MU может иметь как вход напряжения, так и ток с выходом на множество IED. Вход для каждого из этих СВУ будет показан отдельно для каждого тока или напряжения.
Рисунок 6 - Символы для токового и выходного напряжения объединенного блока и пример B текущего соединения данных с IED
На рисунке 6 показаны текущие данные, выводимые из единицы слияния (MU).
Если это интерпретируется как физическое изображение, казалось бы, существует множество физических соединений, когда на самом деле может быть одно соединение с волокном из MU в здание управления.
Кроме того, поскольку это текущие данные, он не доставляется серийно к ИЭУ, как если бы это была КТ, скорее данные передавались параллельно с ИЭУ. Маркировка позволит ассоциацию функции с правильным MU.
На рисунке 6 MU имеет несколько входов тока и / или напряжения, поэтому маркировка должна будет устранить это. Здесь используется текущий элемент 1 (C1) слияющего блока C12 (MUC12), который используется.
Более подробное представление физических подключений от ТТ и ВТ к МУ будет показано на схемах переменного тока, и физическое соединение от МУ к СВУ может быть показано на чертеже архитектуры схемы процесса.
Вернуться к содержанию ↑
Функции управления на одной линейной диаграмме
Общепризнано, что функция основных схем защиты, а иногда и схем управления на SLD, соединяет защитные кольца реле, которые позволяют другим устройствам с пунктирными линиями.
Это схемы ответных действий, отключение и закрытие, которые автоматически выполняются защитными реле.
Стрелка на приемном конце пунктирных линий указывает направление действия. Устройства, которые срабатывают или закрывают устройство отключения высокого напряжения, имеют пунктирные линии к символам для этих устройств.
Эти «контрольные линии» можно увидеть на рисунке 4, указывая на выключатели на чертеже. Этот метод отображения логики реле на SLD имеет ограничения.
Соединение двух линий управления обычно изображает соединение OR, что означает, что либо входящее действие приведет к тому же результату.
Рисунок 4 - Пример A однолинейной диаграммы
Изображение логики, требующее одновременного включения нескольких управляющих действий для выполнения результирующего действия, логического элемента И, сложно описать с помощью этого типа документации. Несмотря на недостаток этого метода логического описания, он использовался уже много лет и продолжает использоваться.
Появление модифицированной пользователем логики управления в микропроцессорных реле препятствует применению этого типа релейной логики для SLD.
Когда логика схемы защиты или управления больше не ограничивается результатами отдельных функций реле, а представляет собой составную часть пользовательской логики, внутренней для релейных устройств и внешней проводки между устройствами, ограничение пунктирных линий для отображения логика общей схемы защиты стала неприемлемой для многих пользователей.
Такая же эволюция в логической логике защиты также повысила важность наличия метода обнаружения основной общей логики на одной диаграмме.
До логики, определенной пользователем в микропроцессорных реле, схема управления обеспечивала эту общую логическую схему, потому что логика была создана путем соединения отдельных функций вместе.
С появлением реле на базе микропроцессора один выходной контакт может быть составным результатом работы нескольких измерительных устройств в сочетании с таймером и несколькими условными ситуациями. Ни одна из этих внутренних сложных логических схем не показана на типичной схеме управления.
В результате этих двух факторов ограничения системы устаревшей документации и необходимость документировать внутреннюю логику реле вместе с внешней логикой привели к тому, что многие утилиты изменили способ отображения логики защиты на SLD.
Рисунок 7 - Сравнение диаграмм логических символов
Один из методов, который был принят некоторыми утилитами, - это отображение основной логики защиты на SLD с использованием традиционных логических логических символов или некоторой вариации этих символов.
Используя логическую логику, может быть изображена более сложная логика, чем то, что может быть изображено с использованием пунктирной линии со стрелками, и как логическая внутренняя, так и внешняя по отношению к программируемым реле может быть показана на той же диаграмме. Чтобы облегчить понимание SLD более широкой аудиторией, по крайней мере, одна утилита приняла символы, используемые на чертежах некоторых генерирующих установок.
Эти символы и более традиционные символы показаны на рисунке 7 выше.
На фиг.8 показан разрез SLD подстанции с использованием логических символов для отображения способа конфигурирования схем защиты и управления для отключения и закрытия автоматического выключателя.
Рисунок 8 - Раздел от одной линии подстанции (нажмите, чтобы развернуть)
Выключатель имеет две катушки отключения, поэтому логика для каждого показана отдельно. На той же диаграмме показаны как логика управления, выполняемая с помощью межмодульной проводки, так и логики, которая выполняется путем пользовательского программирования реле на базе микропроцессора.
Как показано на рисунке 8 выше, логика внутри помеченного поля (1M63) 62BF5 является пользовательской запрограммированной логикой, тогда как вся другая логика выполняется с помощью межмодульной проводки. Логика, показанная для устройства (1M63) 62BF5, является упрощением полной логики.
Полная логика этого устройства может быть показана на схеме управления защитой отказа выключателя. Важно соединить входы и выходы этого устройства с внешней логикой, показанной на SLD. Нет локальной сети (ЛВС), используемой для схем защиты и управления на подстанции, показанной на рисунке 8.
Если была локальная сеть, логика защиты и управления, выполненная с помощью сигналов, передаваемых по локальной сети, показана на той же диаграмме.
Рисунок 10 - Символ линии связи для однолинейной диаграммы подстанции (нажмите, чтобы развернуть)
Более сложная логика, подобная той, которая используется в схеме пилот-сигнала линии передачи, показана в виде символов, как показано на рисунке 9. На рис. 9 представлена логика разрешающего действия по достижению схемы отключения передачи с использованием реле для ретрансляции цифровой связи.
Чтобы упростить логику для SLD, некоторые детали логики не учитываются. Некоторыми примерами этого упрощения являются показания только типов зон, а не отдельные элементы, которые объединены логикой для обнаружения сбоев в Зоне и отсутствия функций синхронизации, участвующих в эхо-обратной передаче схемы разрешающего сигнала отключения.
С логикой для схем защиты и управления в дополнение к основным силовым цепям, а цепи тока и напряжения показаны на SLD. SLD может использоваться для понимания систем, применяемых на подстанции.
SLD также является критическим связующим звеном между схематическими диаграммами и документами настроек реле в поиске неисправностей в схемах защиты и управления.
Рисунок 10 - Пример В однолинейной диаграммы (щелкните, чтобы развернуть)
Несмотря на то, что между всеми диаграммами существуют общие черты, любые два SLD из разных организаций могут выглядеть совсем по-другому. Рисунок 10 - еще один пример SLD, но он подчеркивает цифровые входы и выходы для каждого реле вместе с использованием разных текстов и дополнительных символов, таких как описания отключения и закрытия.
Но даже при этих различиях однолинейные диаграммы суммируют как систему питания, подлежащую защите, так и элементы управления, которые будут управлять энергосистемой.
Следующий уровень детализации ретрансляции силовой системы находится в схемах переменного и постоянного тока. Схемы AC подробно описывают защищенную энергосистему и то, как она измеряется. Схемы DC подробно описывают элементы управления, которые управляют энергосистемой.
Вернуться к содержанию ↑
Ссылка // Схематическое изображение ретрансляции энергосистемы энергосистемой Релейный комитет IEEE Power Engineering Society