Цифровая защита
Цифровая защита основана на ряде микропроцессоров, которые могут быть запрограммированы для воспроизведения практически любого типа защиты и реле. Он представляет важные преимущества в надежности, пространстве и экономике по сравнению с обычными механизмами защиты.
Ввод в эксплуатацию цифровой защиты и процедура проведения проверок производительности (фото-кредит: omicronenergy.com)
Метод расчета настроек для цифровой защиты не отличается от метода, используемого для обычной защиты. Тем не менее, существуют большие различия в процедурах, которые необходимо соблюдать во время тестирования и ввода в эксплуатацию этого типа защиты.
Когда используется цифровая защита, большая часть проводки традиционной ретрансляционной схемы заменяется программируемой логикой, с большим преимуществом наличия нескольких конфигураций и настроек, доступных в соответствии с численной защитой.
Следовательно, программируемая логика должна быть включена вместе со всеми настройками в документации для строительства, ввода в эксплуатацию и тестирования.
Настройка параметров
Метод установки численной защиты значительно отличается от метода, применяемого для электромеханических реле. Установка параметров цифровой защиты, также называемая параметризацией, включает в себя выбор функций конфигурации системы, защиты, управления, связи, аварийных сигналов и функций отчетности.
Как и в случае с обычными реле, настройки для защиты от несоблюдения определяются на основе исследований короткого замыкания и координации. Для защиты устройства настройки не зависят от исследований координации. Поэтому для определения соответствующих параметров требуются машинные константы, системные параметры и критерии работы.
Настройки параметров достигаются путем выполнения следующих операций:
- Выбор необходимой конфигурации энергосистемы и параметров общей работы;
- Выбор необходимых функций защиты;
- Определение групп уставок;
- Определение динамических или адаптивных схем;
- Определение логики реле и количества цифровых входов и выходов;
- Определение конфигурации функций отчетности и аварийных сигналов.
На рисунке 1 представлена сводка системы настройки в числовой защите.
Рисунок 1 - Конфигурация системы настройки системы цифровой защиты (Beckwith M-3425)
Возможность ручного или автоматического изменения групп настроек в соответствии с потребностями системы является одним из больших преимуществ использования цифровой защиты. Группа настроек может быть немедленно изменена, когда топология системы изменится без ущерба для надежности системы.
Тесты производительности
Устройствам с числовой защитой обычно не разрешается откалибровать поле, поскольку они откалиброваны специализированным и сертифицированным оборудованием для калибровки процесса на заводе-изготовителе. Производители защитных реле выполняют многочисленные тесты для каждого устройства, прежде чем отправляются клиентам после прохождения испытаний.
Большинство числовых реле, если не все, могут быть доступны через переднюю панель (интерфейс человеко-машинного интерфейса (HMI)) или через последовательный порт с использованием персонального компьютера (ПК).
Получив доступ к реле с помощью ПК, можно легко выполнить стационарные и динамические тесты. В некоторых случаях это единственный способ программирования логических схем.
1. Приемочные испытания
Традиционные приемочные испытания используются для определения того, что конфигурация системы, защита, управление, измерение, связь, сигнализация и отчетность системы реле являются функциональными и что их ответ соответствует спецификациям производителя.
Они также используются для проверки правильности установки реле.
Как и в случае с традиционными реле, приемочные испытания включают калибровку или регулировку для любого параметра, измеренного с помощью вторичного тока и напряжения. Отношение тока, напряжения, частоты и фазового угла, применяемое к тестируемому устройству, должно контролироваться и контролироваться надлежащим образом.
В настоящее время доступны самые современные защитные релейные тестовые системы с графическими тестовыми программными программами, предварительно сконфигурированными тестовыми процедурами и возможностью персонализации тестовых процедур, которые впоследствии могут быть сохранены для тестирования аналогичных реле. Большинство этих программ не требуют навыков программирования на компьютере для разработки автоматических тестов реле.
Типичная область применения обычных тестов для цифровой защиты:
- Изолировать все сигналы входов и выходов реле;
- Проверьте правильность полярности и значения напряжения питания;
- Проверьте правильность подключения всех аналоговых и цифровых входов и выходов;
- Испытание электрической изоляции;
-
Функциональный тест всех аппаратных компонентов:
- Двоичный вход / выход,
- ЖК-дисплей, светодиоды и любую клавиатуру,
- Интерфейс связи,
- Другое оборудование;
- Установка всех параметров в соответствии с хорошо документированным отчетом о настройке;
- Испытания всех включенных функций защиты при вторичном вводе тока и напряжения, о которых говорилось ранее; некоторые элементы должны быть отключены или временно изменены во время тестирования;
- Проверка рабочих измеренных значений;
- Тесты программируемой логической схемы (схем);
- Проверка целевых и выходных контактов;
- Проверка функций отчетности и аварийных сигналов;
- Перезагрузите / проверьте параметры обслуживания в реле.
Тестирование числовых реле с тестовым набором FREJA (фото-кредит: swgrelmech.com)
2. Функциональные тесты
После того, как были проведены приемочные испытания, и было проверено, что реле может соответствовать намеченным спецификациям, должны быть выполнены функциональные испытания. Конкретная процедура для каждого реле зависит от типа используемой защиты и реализованной логической схемы.
Общая процедура проведения этих испытаний для схемы численной защиты приведена ниже:
- Проверьте внешние входные сигналы переменного и постоянного тока;
- Проверьте внешние входные контакты;
- Проверьте отключение и сигнализацию;
- Проверьте дистанционное / переданное отключение;
- Проверить взаимодействие с системой SCADA, если это применимо;
- Проверьте изменение группы настроек в соответствии с настройкой логики.
Функциональные тесты могут быть легко достигнуты, если используются расширенные инструменты для измерения и представления информации о цифровой защите.
Некоторые из этих функций - это отчет о логическом статусе, показания в рабочем состоянии, данные измерений, отчет о событиях и осциллографы. Последние две функции полезны не только для ввода в эксплуатацию, но и для устранения неполадок.
3. Динамические тесты
В динамическом тесте значение применяемых фазоров, которые представляют условия энергосистемы, должно быть правильно отрегулировано при анализе состояний нагрузки, неисправности и состояния после отказа. В этом тесте нет типичных характеристик энергосистемы, таких как высокая частота и декремент постоянного тока.
Изменения в значениях фазора (т. Е. Величины и / или угла) должны контролироваться таким образом, чтобы во время всего теста не было значительного скольжения.
4. Тесты переходного моделирования
Контрольный сигнал моделирования переходного процесса представляет для реле фактические внешние сигналы частоты, величины и продолжительности, когда в энергосистеме возникает нарушение. Эти сигналы могут включать смещение (смещение по постоянному току), эффекты насыщения ТТ и реакцию подавителей перенапряжений переходных напряжений.
5. Комплексные тесты
Методология сквозного тестирования подходит для одновременного проверки схемы связи и системы защиты на электрической линии.
Стандартные сквозные методы тестирования используют следующие ресурсы по каждой стороне линии:
- 3-фазное тестовое оборудование с соответствующими возможностями связи и временного моделирования;
- Для временной синхронизации этих двух испытательных приборов можно было использовать один из следующих способов: спутниковый приемник GPS (в настоящее время наиболее распространенный метод), пилотный провод и волоконно-оптический кабель или с системой питания;
- Моделирование неисправностей, например, программа электромагнитных переходных процессов (EMTP) или реальные временные файлы, взятые из регистраторов нарушений.
EMTP представляет собой компьютерную программу для моделирования высокоскоростных переходных эффектов в системах электропитания. Он включает в себя широкий спектр возможностей моделирования, включая колебания в диапазоне от микросекунд до секунд.
Регистраторы возмущений генерируют осциллографические записи в стандартном стандартном формате IEEE для файлов данных переходных данных (COMTRADE).
Эти файлы позволяют проводить всесторонний анализ конкретного события с помощью соответствующего программного обеспечения и подаваться в тестовое оборудование для ретрансляции, которое может воспроизводить исходную форму волны, которая должна быть введена в тестируемое реле.
Ссылка // Защита сетей распределения электроэнергии Хуаном М. Герсом и Эдвардом Дж. Холмсом (Купить мягкую обложку из Амазонки)