Введение
Дуговые защиты семейства «ОВОД» предназначены для защиты от последствий дугового разряда персонала и оборудования электрических подстанций. Одним из основных параметров дуговой защиты является время срабатывания, чем дольше происходит горение дуги, тем больший ущерб наносится оборудованию. Таким образом выбор способа построения УДЗ напрямую связан с полученным в итоге быстродействием устройства.
Наиболее перспективным способом построения УДЗ с точки зрения максимального быстродействия является способ, основанный на определении освещенности внутри отсеков ячеек КРУ. При этом способе в зоне возможного возникновения дугового разряда размещается датчик, регистрирующий световой поток. Датчик соединяется с устройством, регистрирующим сигнал датчика и, в случае превышения заданного порога освещённости, формирует команды на срабатывание высоковольтных выключателей для размыкания цепи дугового разряда.
Важной характеристикой УДЗ является спектральный диапазон, в котором производится регистрация излучения дугового разряда. Использование фотодетекторов на основе кремниевых фотодиодов, имеющих спектральную чувствительность от 0,4 мкм до 1,1 мкм, т. е. охватывающих видимый и ближний инфракрасный диапазон с максимумом чувствительности в ближнем инфракрасном диапазоне, позволяет нашим устройствам оптимально решить задачу регистрации дугового разряда. Имея возможность принимать излучение в видимой части спектра устройство позволяет производить опробование работы УДЗ в процессе наладки и последующей эксплуатации с помощью обычной фотовспышки, без использования специального оборудования. Учитывая тот факт, что излучение в ближнем инфракрасном диапазоне характеризуется высокой проникающей способностью, или, иными словами, такое излучение проходит с минимальными потерями через слой загрязнения на принимающей поверхности датчика, наши устройства эксплуатируются без дополнительного технического обслуживания (протирки датчиков) в течении всего срока службы.
Волоконно-оптическая технология также обеспечивает высокий уровень защиты от электромагнитных помех, значительно снижая вероятность ложной работы дуговой защиты в сравнении с фототиристорами и устройствами, использующими в качестве датчиков фотодиоды. Высокая помехозащищенность обеспечивается тем, что рядом с токоведущими элементами располагается волоконно-оптический датчик, состоящий из диэлектрических материалов, таких как различные полимеры и кварцевое стекло.
Прерывание процесса дугового разряда производится путем формирования дуговой защитой команд на отключение высоковольтных выключателей распределительного устройства таким образом, чтобы отключить ту токоведущую часть распределительного устройства, в которой произошел разряд. Часто необходимо выполнить отключение отдельной части распределительного устройства, не отключая его целиком. Для этого нужно с высокой точностью определить место возникновения дугового разряда.
Такая точность достигается за счет установки в каждый оптически изолированный отсек ячейки распределительного устройства волоконно-оптического датчика, который контролирует весь объем этого отсека.
Для повышения надежности работы УДЗ при его срабатывании используют два входных сигнала: световой — от дугового разряда и электрический — о наличии тока короткого замыкания. Данный принцип позволяет минимизировать вероятность ложного срабатывания, а также реализовать алгоритм отключения выключателей, когда в аварийной ситуации возможно отключить только отходящий фидер, оставив остальные ячейки в рабочем состоянии.
Защита ОВОД
Волоконно-оптический датчик точечный ВОД
ВОД представляет собой приемник оптического излучения на основе объектива (линзы специальной формы и конструкции), обеспечивающего угол захвата, близкий к 5 стерадианам. Объектив соединен с двухволоконным оптическим кабелем при помощи наконечника. С другой стороны оптический кабель оконцован оптическими коннекторами для подключения к модулю опто-электронного преобразования устройства дуговой защиты.
Особенности:
- не требует технического обслуживания;
- длина кабеля датчика до 500 м;
- нет необходимости ориентировать ВОД на место возможного появления дугового разряда.
- практически не ограниченный срок службы.
Волоконно-оптический датчик петлевой ВОДП
ВОДП представляет собой приемник оптического излучения, чувствительным элементом которого является вся боковая поверхность волоконно-оптического кабеля. Свет от дугового разряда проникает через внешнюю оболочку и попадает в сердцевину волокна, по которому распространяется к фотоприемнику, расположенному в устройстве дуговой защиты.
Особенности:
- длина датчика до 40 м;
- тефлоновое покрытие для уменьшения загрязнения.
Семейство устройств дуговой защиты ОВОД-МД
Семейство устройств дуговой защиты «ОВОД-МД» содержит несколько модификаций, предназначенных для различных условий установки на объекте: в отдельном малогабаритном шкафу, в виде модуля для установки в отсек низковольтного оборудования ячейки или в отдельном шкафу с установленными внутри рядами клеммных зажимов, автоматическим выключателем в цепи питания и антиконденсатным обогревом. При этом модификации устройства в отдельном малогабаритном шкафу или в виде модуля для установки в отсек низковольтного оборудования ячейки могут дополняться внешним клеммником для удобства подключения внешних электрических цепей.
Устройства семейства могут работать, как с точечными, так и петлевыми датчиками ВОД. Предназначены для непрерывной работы в неотапливаемых помещениях.
Устройство дуговой защиты ОВОД-МД-А/Б
Особенности:
- компактное устройство в отдельном шкафу;
- подключение до 48 датчиков;
- содержит до 25 выходных реле;
- содержит 6 дискретных входов;
- дополнительный клеммный шкаф для подключения внешних электрических цепей (ОВОД-МД-Б).
Устройство дуговой защиты ОВОД_МД-В/Г
Особенности:
- компактное устройство для установки в отсек низковольтного оборудования;
- подключение до 88 датчиков;
- содержит до 25 выходных реле;
- содержит 6 дискретных входов;
- дополнительный клеммник для подключения внешних электрических цепей (ОВОД-МД-Г).
Устройство дуговой защиты ОВОД-МД-Д
Особенности:
- устройство в навесном шкафу с широким набором опций;
- подключение до 88 датчиков;
- содержит до 25 выходных реле;
- содержит 6 дискретных входов;
- ряд наборных клемм с пружинными контактами
- автоматический выключатель в цепи питания (опция);
- антиконденсатный обогрев (опция);
- разветвитель интерфейса RS-485 (опция).
Устройство дуговой защиты ОВОД-МД-Е
Особенности:
- обмен информацией по протоколам GOOSE и MMS семейства протоколов МЭК 61850;
- устройство в навесном шкафу одностороннего обслуживания;
- подключение до 88 датчиков (точечного или петлевого типа).
Устройство дуговой защиты ОВОД-Л
Устройство дуговой защиты ОВОД-Л представляет собой набор функциональных блоков, которые соединяются между собой по шине цифровой связи CAN для обмена сигналами, такими как срабатывание датчика, состояние дискретного входа и т. п. Блоки устройства располагаются в отсеках низковольтного оборудования ячеек. При этом датчики, которые регистрируют дуговой разряд в одной ячейке, подключаются к блокам, размещенным в той же ячейке.
Особенности:
- возможность установки на заводе-производителе ячеек распределительного устройства;
- удобство организации дуговой защиты добавляемых к секции новых ячеек;
- большое количество датчиков, дискретных входов и выходов, ограничиваемое лишь количеством блоков (до 110).
Устройство дуговой защиты ПРОЭЛ-МИНИ
Устройство дуговой защиты ПРОЭЛ-МИНИ представляет собой компактное устройство в пластиковом корпусе, предназначенное для защиты отдельно стоящих ячеек или групп ячеек, либо как модуль расширения устройств дуговой защиты ОВОД-МД или ОВОД-Л при наличии порта шины цифровой связи CAN (опция). Возможно подключение к сети АСУ ТП через порт интерфейса RS-845 (опция).
Особенности:
- компактное устройство для организации дуговой защиты одной ячейки распределительного устройства;
- возможность установки на заводе-производителе ячеек распределительного устройства;
- подключение до 4-х волоконно-оптических датчика точечного (ВОД) или петлевого типа (ВОДП);
- обмен данными по интерфейсу RS-485 под управлением протокола MODBUS RTU;
- программируемая логика работы выходных реле.
Устройство дуговой защиты ОВОД-Л-NC
Устройство предназначено для регистрации дугового разряда. К устройству подключаются 1 или 2 (в зависимости от исполнения) волоконно-оптических датчика. При обнаружении дугового разряда срабатывает выходное реле устройства. При этом реле может быть настроено на работу как в импульсном режиме, когда после замыкания контакты реле разомкнутся через заданное время, так и на работу с фиксацией, когда после срабатывания его контакты останутся замкнутыми до снятия питания с устройства.
Устройство поддерживает непрерывный самоконтроль работоспособности волоконно-оптических датчиков. Индикация состояния устройства производится посредством двух светодиодов, выведенных на лицевую панель.
Особенности:
- ультракомпактное устройство для применения в качестве регистратора дугового разряда совместно с микропроцессорным терминалом РЗА;
- установка на монтажную рейку;
- подключение датчиков как точечного типа (ВОД), так и петлевого типа (ВОДП).
Шкафы дуговой защиты ШДЗ
Нестандартные шкафы дуговой защиты на базе устройств ОВОД-МД и ОВОД-Л, которые могут быть из изготовлены по проекту Заказчика или сконструированы специалистами нашего предприятия.
Они могут быть как навесными шкафами одностороннего обслуживания, так и шкафами напольной установки.
Особенности:
В ШДЗ могут быть установлены помимо устройств дуговой защиты такие элементы как:
- внутреннее освещение шкафа, которое может быть светодиодным или традиционным, с использованием лампы накаливания;
- регулировка микроклимата, с применением обогревателя, температурного регулятора и гигростата;
- ряды наборных клеммных зажимов с разными типами контактов (винтовые или пружинные) и разного типа проходные или с размыкателем (измерительные);
- кулачковые переключатели;
- светодиодные лампы сигнализации;
- указательные реле;
- промежуточные реле.
Программное обеспечение
Графический редактор схем ГЕРДА
Для создания логики работы устройств дуговой защиты ОВОД-МД, ОВОД-Л и ПРОЭЛ-МИНИ используется графический редактор схем ГЕРДА.
ГЕРДА позволяет:
- описать состав модулей устройства дуговой защиты, таких как БДСТ, БДВх и БДВых, а также задать их типы для конкретной реализации;
- задать наименования сигналов датчиков, дискретных входов и выходов для вывода их на дисплее блока управления устройств ОВОД-МД и ОВОД-Л с целью повышения удобства восприятия информации о срабатывании устройства;
- описать логику работы дискретных выходов устройства в виде блок схемы.
Системные требования: операционная система Windows® 7, 8, 10; не менее 3 МБ на жестком диске ПК.
Утилита «Конфигуратор ОВОД»
Конфигуратор ОВОД предназначен для работы непосредственно c устройствами дуговой защиты ОВОД-МД, ОВОД-Л и ПРОЭЛ-МИНИ.
Конфигуратор ОВОД позволяет:
- записывать в память устройства логику работы и конфигурацию используя файл, экспортированный из графический редактор схем ГЕРДА;
- считывать конфигурацию из памяти устройства;
- считывать журналы срабатываний и неисправностей из памяти устройства и сохранять их в файлы на жестком диске;
- редактировать наименования сигналов датчиков, дискретных входов и выходов;
- изменять настройки устройства;
- подключаться к устройству как через порт USB, так и через порт RS-485 по протоколу MODBUS;
- настраивать параметры блоков ОВОД-Л, подключенных к порту USB ПК.
Системные требования:
- операционная система Windows® 7, 8, 10;
- не менее 10 МБ на жестком диске ПК.
Автор: технический директор НПК «Электроэнергетика» Булгаков Р. Р.
