Марка • Оборудование
МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Дуговая защита.
Улучшение принципа действия
 |
Михаил Пирогов, технический директор, НПП «Микропроцессорные технологии»,
г. Новосибирск |
 Открыть в формате PDF
Оптическая дуговая защита «Лайм», разработанная инженерами НПП «Микропроцессорные технологии», разрушает стереотипное представление о том, что отечественная техника РЗА не может быть лучше зарубежной.
Короткие замыкания (КЗ) в отсеках комплектных распределительных устройств (КРУ) 6–35 кВ сопровождаются открытой электрической дугой, температура которой может достигать 7000–12000 °С за время менее одного периода промышленной частоты. Так как степень повреждения элементов КРУ зависит от времени горения электрической дуги в ячейке (рис. 1), основное требование к защите от дуговых замыканий – полное время ликвидации КЗ не должно превышать 60 мс.
Рис. 1 Зависимость степени повреждения элементов КРУ от времени горения дуги
Токовые ступенчатые защиты не могут использоваться в качестве быстродействующей защиты от дуговых замыканий из-за значительной (как правило, более 500 мс) выдержки времени их действия на питающих присоединениях. Для сокращения этого времени применяют логическую защиту шин (ЛЗШ) (выдержка времени обычно 100 мс). При этом ЛЗШ имеет такие недостатки, как отсутствие срабатывания при КЗ в мертвой зоне отсека подключения кабеля вводной ячейки КРУ, возможные отказы, связанные с излишним блокированием защиты в случае подпитки места КЗ от мощных синхронных электродвигателей, а также отказы в сетях с низкоомным резистивным заземлением нейтрали,
в которых ток замыкания на землю при КЗ на корпус КРУ может быть меньше уставки токовой защиты. Таким образом, ЛЗШ тоже не может быть использована в качестве быстродействующей защиты КРУ от дуговых замыканий.
В этой ситуации одним из наиболее частых решений становится применение оптической дуговой защиты (ОДЗ). Время срабатывания большинства устройств ОДЗ, находящихся
в сегодня в эксплуатации, от 6 до 25 мс. Но с учетом времени действия промежуточных реле (12–30 мс) и собственного времени отключения высоковольтного выключателя (10–90 мс) суммарное быстродействие таких защит зачастую превышает 60 мс.
ОДЗ «Лайм», разработанная НПП «Микропроцессорные технологии», в отличие от аналогичных защит, представленных на рынке, имеет собственное время срабатывания не более
0,9 мс (с учетом времени действия выходных реле), что позволяет организовать дуговую защиту энергообъекта, действующую действительно быстро. При использовании промежуточного реле со временем срабатывания не более 12 мс и высоковольтного выключателя со временем срабатывания не более 37 мс, «Лайм» обеспечивает время ликвидации дугового КЗ
в пределах 50 мс.
При этом становится возможным выполнять требования п. 3.3.31 и п. 3.3.42 ПУЭ в части АПВ секции шин после ликвидации дугового замыкания без опасения увеличить материальный ущерб.
Необходимо также принять во внимание, что время срабатывания высоковольтных выключателей предыдущего поколения зачастую превышает 70 мс, поэтому установка защиты «Лайм» на таких подстанциях особенно актуальна.
Разработчики дуговой защиты «Лайм» учли, что для России и других стран СНГ характерно значительное количество объектов с переменным оперативным током и экстремальные условия эксплуатации, поэтому новая защита обладает следующими характеристиками:
- сохранение полной работоспособности в течение более 3 с после исчезновения напряжения оперативного тока. Это позволяет исключить установку внешних конденсаторных блоков питания и обеспечить независимость работы ОДЗ от качества оперативного тока при авариях на первичном оборудовании;
- время готовности устройства после подачи напряжения оперативного тока составляет не более 40 мс, что особенно важно для случаев включения на КЗ, включения ранее полностью обесточенной ПС и при питании устройства дуговой защиты от трансформаторов собственных нужд секции;
- блок питания обеспечивает работу устройства в широком диапазоне питающего напряжения как переменного, так
и постоянного тока с величиной пульсаций до 90%.
Заявленные характеристики сохраняются при работе в диапазоне температур от –40 до +55 °С, включая монтаж оптоволоконных кабелей при отрицательной температуре.
Технология Optoflex разработана в процессе создания волоконно-оптического датчика (ВОД). В соответствии с новой технологией торец оптоволокна проходит обработку на высокоточном оборудовании, в результате чего кончик оптоволокна внутри корпуса ВОД становится линзой. С учетом конструкции световода внутри датчика, угол обзора ВОД составляет более 180°, а линза надежно защищена корпусом датчика.
Конструктивный изгиб ВОД составляет 90°, что позволяет свести к минимуму поломки оптических линий связи при монтаже и эксплуатации, а также отказаться от дополнительных кронштейнов-креплений. Целостность всего оптоэлектронного тракта непрерывно контролируется.
Задача компании – не только улучшить элементы дуговой защиты, но и обеспечить ее грамотную установку и эксплуатацию. Поэтому был подготовлен альбом схем для организации дуговой защиты КРУ, включая отсек подключения фидера питающих ячеек. Ранее дуговая защита данного отсека выполнялась лишь с действием на сигнал и блокирование АВР.
Дизайну ОДЗ «Лайм» было уделено особое внимание. Разработчики сосредоточились не только на унификации, аппаратных характеристиках, технологии производства
и принципах применения устройства, но и на его внешнем виде. Корпус устройства выполнен в современном стиле из негорючего пластика, который после утилизации сам разлагается без ущерба для окружающей среды.
Оптическая дуговая защита «Лайм» – продукт, который заказчики приводят в пример зарубежным производителям аналогичных устройств как решение, обладающее всем спектром технико-экономических преимуществ.
НПП «Микропроцессорные технологии»
8-800-555-25-11, sales@i-mt.net, www.i-mt.net |
