Terminals de protecció i automatització basats en microprocessadors ABB

Funcionalitat, avantatges dels terminals de protecció de microprocessador en comparació amb els dispositius de protecció electromecànica

Els equips dels aparells de commutació de les subestacions, en particular les línies de sortida que alimenten els consumidors o les subestacions adjacents, s'han de protegir de manera fiable de possibles danys. Fins als anys 2000. com a protecció d'equips de subestació, s'utilitzen exclusivament dispositius per a la protecció de relés i l'automatització de tipus electromecànic, que es basen en el relé del principi de funcionament electromecànic.

Ara les antigues proteccions electromecàniques s'estan substituint gradualment per dispositius moderns: terminals de microprocessador per a la protecció, control i automatització d'equips, que són cada cop més habituals en subestacions de nova construcció o reequipades tècnicament.En aquest article, veurem la funcionalitat i els avantatges dels terminals de protecció basats en microprocessador, utilitzant com a exemple el terminal REF 630 fabricat per ABB per protegir la línia de consum de 35 kV, donarem una característica comparativa amb els seus predecessors - proteccions electromecàniques. tipus.

Avantatges dels dispositius moderns de protecció i automatització de relés

Un dels principals avantatges dels terminals de microprocessador respecte a la protecció d'estil antic és la seva compacitat. Per implementar la protecció, l'automatització i el control d'equips de xarxa de 35 kV, cal instal·lar una cadena complexa de molts relés electromecànics que amb prou feines caben en un panell de relés.

A més, cal instal·lar a cada línia un interruptor de control d'interruptor, interruptors per seleccionar modes de funcionament, superposicions per canviar / desactivar dispositius automàtics, comptadors per fixar el corrent de càrrega a la línia; per als elements enumerats, hi ha d'haver un altre panell. instal·lat.

El terminal de protecció del microprocessador té unes dimensions globals petites.

A causa de la seva petita mida general, un panell de protecció i automatització de relés pot albergar dos terminals de protecció i els interruptors corresponents per al control d'interruptors en línies de 35 kV, així com per canviar diferents modes de funcionament. dispositius de protecció de relés.

En aquest exemple, el terminal protector REF 630 protegeix la línia elèctrica de sortida. El terminal també té altres configuracions estàndard que permeten utilitzar el terminal per protegir un transformador de potència, un interruptor de secció o un interruptor de bus.

El gran avantatge d'aquest dispositiu és que les configuracions estàndard es poden ajustar amb la màxima precisió per a condicions reals, tenir en compte tots els matisos possibles i seleccionar les funcions desitjades.

Pel que fa als aparells de mesura, en el cas d'utilitzar terminals de microprocessador, no cal instal·lar-los, ja que la pantalla del dispositiu de protecció mostra la càrrega de fase de la línia, així com altres paràmetres elèctrics.

Com es pot veure a la foto, a la pantalla del terminal de protecció, a més de la càrrega d'aquesta línia, es mostra un diagrama mnemotècnic que mostra la posició real dels dispositius de commutació: seccionadors de bus d'1 i 2 del sistema de 35 kV. bus, interruptor de buit, seccionador de línia de la connexió, així com la posició dels dispositius estacionaris de presa de terra de bus i seccionadors de línia.La pantalla també mostra la tensió del sistema de bus des del qual s'alimenta actualment la línia.

Si cal, el terminal de protecció es pot configurar per mostrar altres valors mesurats (tensió de fase, components actius i reactius de la càrrega, la seva direccionalitat, freqüència de la xarxa elèctrica) i indicar diferents modes de funcionament (estat del conjunt AR, AR , CHAPV , LZSh).

Un avantatge important de la protecció basada en microprocessador és la facilitat de control sobre el mode de funcionament de l'equip, inclosa l'eliminació de situacions d'emergència. Al panell frontal del terminal hi ha indicadors LED que indiquen els seus noms.

En les proteccions d'estil antic, s'utilitzaven relés de senyalització, els anomenats «intermitents», per indicar els modes de funcionament.En cas d'emergència o desviacions del funcionament normal dels dispositius de protecció, cal revisar cadascun dels relés indicadors, que molt sovint tenien una posició relativa incòmoda, i cadascun dels relés ha de tornar a la seva posició inicial (» confirmar «) individualment.

Al terminal de protecció, els LED estan disposats en una columna, de manera que és molt convenient anotar les possibles desviacions: només cal mirar el terminal corresponent. També és un avantatge que per "confirmar" els LED del terminal, només cal prémer un botó.

Aquest avantatge s'aprecia més en el cas d'un accident important en una subestació, quan s'activen molts dispositius de protecció. En aquest cas, n'hi ha prou d'apropar-se a cada terminal, fixar la posició dels LED i prémer el botó. Per a les proteccions electromecàniques, cal dedicar molt més temps a fixar la posició de cada relé indicador i tornar-lo a la seva posició original, és a dir, per a la "confirmació".

Característiques funcionals dels dispositius de microprocessador per a la protecció de relés

Si s'utilitzen dispositius de microprocessador per protegir la línia, en cas de desconnexió de l'interruptor de la protecció o en el cas d'operació automàtica, el temps de funcionament, el nom de la protecció activada o un element de l'automatització de la línia són registrats a la memòria d'un dispositiu, així com els paràmetres elèctrics en els períodes d'emergència, emergència i post-emergència. Gràcies a aquesta funcionalitat, és possible restaurar amb precisió la imatge del que va passar, que és molt important en cas d'accidents importants, accidents en el sector energètic.

A la imatge, podeu veure que l'enregistrament de situacions d'emergència té lloc en uns mil·lisegons. Això permet, en analitzar el funcionament dels dispositius de protecció, determinar correctament la seqüència de la seva acció i extreure una conclusió sobre el correcte funcionament de les proteccions d'acord amb la configuració i les condicions especificades del seu funcionament.

El dispositiu permet emmagatzemar 1000 registres d'esdeveniments en memòria no volàtil.

El terminal de protecció té la funció d'autodiagnòstic, control dels circuits d'entrada i sortida, que permet la detecció oportuna del mal funcionament. Quan s'utilitza protecció electromecànica, les infraccions en el funcionament dels dispositius de protecció no s'assenyalen, per tant, sovint es detecta una violació del seu funcionament en cas d'un funcionament inadequat de la protecció o una fallada completa.

Pel que fa a la configuració de seguretat, en el dispositiu de seguretat basat en microprocessador, es canvien al menú seleccionant els valors necessaris. En aquest cas, podeu crear diversos grups de configuració i canviar ràpidament entre ells, cosa que és molt convenient en cas de necessitat de canviar temporalment els valors de la configuració.

A més, un dels avantatges dels terminals de microprocessador és la possibilitat de connectar-los Sistema SCADA, que permet al personal de manteniment de la subestació controlar l'estat dels aparells de commutació, la magnitud de les càrregues i les tensions dels busos; així com al sistema ADCS, que permet no només controlar, sinó també gestionar l'equip de forma remota, des del punt de control central.

Llegeix també: Dispositius de protecció de relés basats en microprocessador: visió general de possibilitats i qüestions controvertides