Технические характеристики.

Лабораторная работа № 25

Микропроцессорная токовая защита линий 6-10кВ МТЗ-610 Л

1. Цель работы. Изучение принципа действия, технических характеристик, расчет уставок и программирование микропроцессорного блока защит типа МТЗ-6-10Л.

Краткие теоретические сведения

2.1. Назначение: микропроцессорная токовая защита МТЗ-610Л предназначена для защиты кабельных и воздушных линий электропередач напряжением 6-10 кВ и трансформаторов в качестве резервной защиты.

МТЗ-610Л устройством защиты, управления и противоаварийной автоматики и представляет собой многофункциональное устройство, объединяющее различные функции защиты, измерения, контроля, местного и дистанционного управления выключателями.

Использование в МТЗ-610Л микропроцессорной элементной базы обеспечивает высокую точность измерений и постоянство характеристик, что позволяет существенно повысить чувствительность и быстродействие защит, а также уменьшить время ступеней селективности.

Устройство выполняет следующие функции:

1. Трехступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ) с зависимой или независимой выдержкой времени;

2. Защита от замыканий на землю с контролем тока нулевой последовательности;

3. Одно- или двукратное автоматическое повторное включение (АПВ) выключателя за­щищаемого присоединения;

4. Пофазная индикация действующих значений тока защищаемого присоединения;

5. Местное и дистанционное управление выключателем, переключение режима управления;

6. Задание внутренней конфигурации (ввод защит и автоматики, выбор защитных характеристик, количество ступеней защиты и т.д.) программным способом;

7. Местный и дистанционный ввод, хранение и отображение уставок защит и автоматики;

8. Регистрация аварийных параметров защищаемого присоединения (действующих значений тока и типа повреждения) и срабатывание измерительных органов;

9. Регистрация изменения сигналов на дискретных входах (состояния выключателя присоединения, цепей дистанционного управления и внешних защит) и команд управления поступающих по каналу связи;

10. Учет количества отключений выключателя и циклов АПВ;

11. Получение дискретных сигналов управления и блокировок, выдачу команд управления, аварийной и предупредительной сигнализации;

12. Непрерывная самодиагностика аппаратной и программной части.

Технические характеристики.

-П итание устройства осуществляется от источника постоянного тока или от сети переменного тока промышленной частоты напряжением от 100 до 240 В.

-Потребляемая мощность по цепи питания не более 6 Вт.

-Номинальный ток устройства 5 А. Длительно допустимый ток 2∙Iн. Термическая устойчивость токовых цепей 8∙I_н - в течение 10 с, 40 I_н - в течение 1 с.

-Потребляемая мощность по цепям тока не более 0,3 ВА при I_н = 5 А.

-Номинальный (нагрузочный) диапазон токов в фазах - до 2 Iн. Устройство обеспечивает цифровую индикацию тока нагрузки в каждой из фаз с погрешностью не более 1,5 %.

-Аварийный (перегрузочный) диапазон токов в фазах от 2 I_н до 40 I_н, тока нулевой последовательности от 0,005 до 1,4 А или от 0,02 до 5,6 А. Устройство обеспечивает автоматическую фиксацию и цифровую индикацию аварийных значений тока защищаемого присоединения. Основная относительная погрешность индикатора в аварийном диапазоне токов не более 2,5%.Собственное время работы устройства для всех ступеней защит от междуфазных замыканий и замыканий на землю (при выведенных выдержках времени) не более 70 мс.

-Коэффициент возврата всех ступеней защиты от междуфазных замыканий и замыканий на землю не менее 0,95.

-Устройство обеспечивает световую индикацию наличия оперативного тока, состояния выключателя защищаемого присоединения, действия защиты на сигнал или отключение.

-Для подключения внешних защит и цепей управления имеется 8 дискретных входов, значение 4-х из них программируется.

-Устройство имеет счетчик количества аварийных и оперативных отключений выключателя и обеспечивает возможность определения его остаточного ресурса.

-Устройство обеспечивает отсчет реального времени с индикацией даты и текущего времени.

-В устройстве имеется журнал аварий, где фиксируется время и параметры 16-ти последних аварий и журнал системы на 32 события, куда заносится время и тип события (подача/снятие питания, поступление команд управления, смена пароля и т.д.).

-Предусмотрена возможность ввода коэффициента трансформации фазных трансформаторов тока, для возможности индикации текущих и аварийных значений тока защищаемого присоединения в первичных величинах.

-Устройство обеспечивает интерактивный интерфейс с пользователем при помощи встроенного алфавитно-цифрового жидкокристаллического индикатора и клавиш управления. Доступ пользователя для ввода и изменения уставок, конфигурирования защит обеспечивается по паролю.

-Изоляция цепей питания, токовых цепей, входных клемм, выходных дискретных сигналов выдерживает без повреждений и перекрытия воздействие испытательного напряжения 2000В (эффективное значение) частотой 50 Гц в течение 1 минуты приложенное между группами входов и между входом и корпусом устройства.

-Устройство обеспечивает следующие характеристики надежности:

● средняя наработка на отказ (Т_р) не менее 40000 ч.;

● среднее время восстановления (Т_в) не более 40 мин.;

● срок службы (Т_сл) устройства не менее 12 лет.

2.3. Максимальная токовая защита (МТЗ) может иметь три ступени - с независимой или зависимой времятоковой характеристикой и имеет возможность пуска или блокировки от внешнего дискретного сигнала. Каждая ступень может работать на отключение и сигнализацию или только на сигнализацию. Наличие АПВ, УРОВ по каждой ступени задаётся в уставках конфигурации. Все ступени с независимой времятоковой характеристикой функционально идентичны и имеют характеристики, указанные в табл.25.1.

Таблица 25.1

Характеристики ступеней селективности

При выборе МТЗ с зависимой от тока выдержкой времени, время срабатывания определяется формулой:

t_cp =10∙K/(I_Bx/I_cp-0,6)),

где: К - коэффициент, характеризующий вид зависимой характеристики (рис. 25.1); На рис. 25.1 представлены графики зависимых характеристик с различными значениями коэффициента К.

I_вх - входной фазный ток устройства, А;

I_cp - величина тока уставки зависимой от тока ступени МТЗ, А.

Диапазон уставок коэффициента К = 800-4000, дискретность уставки равна 1.

Рис. 25.1. Графики зависимой характеристики МТЗ

Для выбора уставки коэффициента К рекомендуется:

1. Если защита устанавливается вместо реле или плавкой вставки с известной характеристикой, то значение К может быть определено путем совмещения данной характеристики с представленными на графике;

2. Если защита устанавливается на последовательных участках ЛЭП (рис. 25.2), то выбор характеристики осуществляется по принципу селективной работы защит смежных участков.

Зависимая характеристика защиты участка АБ выбирается таким образом, чтобы время ее срабатывания было на ступень селективности больше времени срабатывания защиты участка БВ (рис. 25.2). Таким образом, согласно рис.25.1 ступень зависимой характеристики защиты участка АБ должна располагаться выше ступени зависимой характеристики защиты участка БВ.

Рис.25.2. К выбору зависимой характеристики смежных участков.

2.4. Защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) выполняется контролем тока нулевой последовательности 3I_о и имеет две ступени с независимой времятоковой характеристикой.

Все ступени имеют характеристики, показанные в таблице 25.2.

Таблица 25.2

Характеристики защиты от замыканий на землю

2.5. Автоматическое повторное включение (АПВ). В устройстве предусмотрена возможность осуществления двукратного АПВ выключателя защищаемого присоединения. Количество крат и время готовности АПВ устанавливается пользователем.

Включение выключателя по команде АПВ выполняется с задержкой Т_АПВ, от 0 до 650 с, с дискретностью 0,01 с, при погрешности ±5 мс.