Средства повышения надежности
БМРЗ реализует функции фоновой самодиагностики, обеспечивающие контроль практически всех аппаратных и программных элементов блока, начиная от вторичных обмоток согласующих трансформаторов блока и заканчивая цепями отключения выходных элементов (обмотки реле). При обнаружении неисправностей блока немедленно выдается предупредительный сигнал, а в случае невозможности выполнения функций защиты (например, при исчезновении основного и резервного питания) производится отключение фидера путем обесточивания выходного реле с нормально замкнутыми контактами.
Таким образом, имея примерно равное число компонентов с электронными блоками защит и обладая примерно такой же расчетной наработкой на отказ, БМРЗ обеспечивает существенно меньшую вероятность несрабатывания защиты в случае КЗ на защищаемом фидере. Но при этом, как отмечалось выше, БМРЗ имеет существенно большие функциональные возможности и лучшие показатели по всем основным параметрам защит.
В ИТП типа БМРЗ функционального ряда 27,5 кВ реализованы также следующие меры повышения надежности:
применяется как резервирование защит на уровне отдельных присоединений (БМРЗ-ФКС может осуществлять дублирование защит ТО и ДЗ2 смежного фидера), так и резервирование с помощью защит более высоких уровней (БМРЗ-ФВВ резервируют дистанционные защиты ФКС и токовые защиты нетяговых фидеров);
реализованы как аппаратные (гальваническая развязка всех входов и выходов), так и программные средства обеспечения электромагнитной совместимости (цифровая фильтрация);
при изготовлении БМРЗ используется высоконадежная элементная база и сертифицированная технология производства печатных плат.
2.2.3. Особенности реализации функций защиты
В отличие от электромеханических и электронных устройств РЗА в микропроцессорных терминалах измерительные, логические и сигнальные органы защит реализованы программно. Как упоминалось выше, аппаратно выполняется только гальваническая развязка, масштабирование и аналого-цифровое преобразование входных аналоговых сигналов. Выделение первой гармонической составляющей, определение ее действующего значения, сравнение его с уставкой, реализация необходимой выдержки времени и формирование логического сигнала срабатывания производятся процессором по программе, хранящейся в перепрограммируемом запоминающем устройстве.
При этом описание работы отдельных защит осуществляется не с помощью электрических, а с помощью функциональных схем, отображающих соответствующие части алгоритма ИТП. Например, на рис. 2.2 показана функциональная схема алгоритма максимальной токовой защиты (МТЗ) блока БМРЗ-ФВВ. На этой схеме показаны вторичные трансформа-
Рис. 2.2. Функциональная схема алгоритма МТЗ блока БМРЗ-ФВВ
торы тока и напряжения, сигналы с которых поступают на узкополосные фильтры, выделяющие первую гармоническую составляющую (50 Гц). Функциональный элемент МАХ выделяет максимальное из действующих значений токов трех фаз и подает его параллельно на компараторы трех ступеней МТЗ: I>>> – для первой ступени, I>> – для второй ступени и I> – для третьей ступени МТЗ. Любая ступень МТЗ может быть выведена из действия программными ключами S101, S102, S103 для первой, второй и третьей ступени соответственно.
Первая и вторая ступени имеют независимые время-токовые характеристики. Третья ступень имеет независимую или зависимую характеристику. Выбор типа характеристики третьей ступени МТЗ производится программным ключом S109. Блок обеспечивает возможность работы третьей ступени МТЗ с двумя типами зависимых характеристик – пологой (аналогичной характеристикам реле РТ-80, РТВ-IV) и крутой (аналогичной характеристике реле РТВ‑I). Выбор зависимой характеристики производится программным ключом S111.
Третья ступень МТЗ может быть использована с действием на отключение и сигнализацию или только на сигнализацию. Блокировка действия третьей ступени на отключение производится программным ключом S117.
Функциональный элемент 3I0 определяет векторную сумму фазных токов и сравнение ее рассчитанного значения с программно задаваемой константой 3I0> (3I0> = 0,05∙Iн). Контроль 3I0 может быть введен/выведен программным ключом S24.
В блоке реализована МТЗ с возможностью контроля напряжения любой из задействованных ступеней. Ввод режима контроля напряжения первой, второй и третьей ступеней МТЗ осуществляется программными ключами S121, S122, S123 соответственно. Условием пуска является снижение напряжения UА и/или UВ ниже значения уставки U<.
Блок имеет две программы уставок МТЗ. Переключение программ уставок производится подачей сигнала на дискретный вход "Програм- ма 2".
Аналогичные функциональные схемы для всех других функций защит приведены в руководствах по эксплуатации на соответствующие ИТП, перечень функций защит и их краткие характеристики – в прил. 1.
В целом микропроцессорная реализация функций защиты обеспечивает получение следующих преимуществ по сравнению с существующими электронными защитами:
более точное выполнение традиционных функций защиты (ДЗ, МТЗ);
реализацию полного набора функций в соответствии с новой концепцией;
две группы уставок (для нормального и вынужденного режимов), переключаемые по телемеханике;
адаптацию уставок ДЗ2 и ДЗ3 по коэффициенту гармоник и т.д.