Выбор реле защиты ACX6300 в зависимости от области применения

Заказ на реле защиты обычно поступает с приложенной однолинейной схемой и одним вопросом под ней: какая модель подходит для данного отсека? Честный ответ заключается в том, что модель определяется сферой применения, а сфера применения зависит от того, что защищает данный отсек. Ниже описано, как мы подходим к решению этой задачи с линейкой ACX6300, а также приведены три детали заказа, которые часто вызывают затруднения.

Примечание по сфере применения: данное руководство охватывает микропроцессорные реле защиты для входных цепей, цепей фидеров, двигателей, трансформаторов, конденсаторов, соединительных шин и цепей трансформаторов напряжения (PT) на напряжении 35 кВ и ниже. Схемы защиты генераторов и схемы дистанционной защиты линий электропередачи не входят в данную сферу применения. Компания ACXION производит эти устройства, поэтому данное руководство подготовлено с точки зрения производителя.

Три платформы и почему это разделение имеет значение

Серия ACX6300 — это не один продукт с различными вариантами. Это три отдельные аппаратные платформы, каждая из которых имеет свой собственный корпус, расположение клемм и глубину.

Пункт	ACX6300K	ACX6300Q	ACX6300L
Входной ток	5 А / 1 А	5 А / 1 А	5 А / 1 А
Ток нулевой последовательности	5 А / 1 А	5 А / 1 А	5 А / 1 А
Поставка оборудования	Переменный ток, 80–270 В	Переменный ток, 80–270 В	Переменный ток, 80–270 В
Отдельное питание для работы	не требуется	Переменный ток 110 или 220 В	Переменный ток 110 или 220 В
Функция защиты от перекачки	нет	необязательно	необязательно
Коммуникация	доступный	доступный	доступный

Платформа K не требует отдельного источника питания. Именно этот единственный фактор становится решающим при реализации многих проектов по строительству малых подстанций, поскольку в шкафу, оснащённом только источником питания для оборудования и не имеющем подстанционной батареи, можно использовать исключительно платформу K.

Устройства Q и L работают от источника питания 110 или 220 В переменного или постоянного тока и оснащены функцией защиты от самовозврата, которая предотвращает повторное замыкание выключателя, пока команда на отключение остается в силе. На фидерной линии, где в один и тот же момент срабатывает защита и оператор нажимает кнопку замыкания, именно функция «анти-помпинг» предотвращает повторное замыкание выключателя на неисправности.

Модельный ряд выглядит следующим образом. K21 — для защиты линии и трансформатора, K25 — для двигателей, K29 — для контроля трансформатора напряжения. На платформе Q: Q31 — для линии и трансформатора, Q34 — для конденсаторов, Q35 — для двигателей, Q38 — для автоматического переключения, Q39 — для контроля трансформатора напряжения. Платформа L имеет самый широкий спектр моделей: L91 — линия, L92 — соединитель шин, L93 — трансформатор, L94 — конденсатор, L95 — двигатель, L98 — автоматическое переключение, L99 — мониторинг трансформатора напряжения.

Сопоставьте набор функций с отсеком

Список функций и является основным критерием выбора. Защитные функции сгруппированы в зависимости от типа отсека, а не от номинального тока.

Заявка	Варианты модели	Типичные функции защиты
Входящий или подводящий	K21 / Q31 / L91	Многоступенчатая защита от перегрузки по току, защита от отрицательной последовательности, защита от замыкания на землю, защита по напряжению, защита по частоте, защита повторного включения
Двигатель	K25 / Q35 / L95	Короткое замыкание, перегрузка, отрицательная последовательность, время запуска, замыкание на землю, тепловая защита
Трансформатор	K21 / Q31 / L93	Сверхнапряжение, отрицательная последовательность, нулевая последовательность, перегрузка, напряжение, неэлектрические факторы
Банк конденсаторов	Q34 / L94	Превышение тока, замыкание на землю, перенапряжение и пониженное напряжение, дисбаланс
Соединитель для автобусов	L92	Зарядка, защита от перегрузки по току, защита от перегрузки, мониторинг цепи управления
Автоматический перевод	Q38 / L98	Контроль источников и логика передачи данных
Мониторинг физической подготовки	K29 / Q39 / L99	Перенапряжение и пониженное напряжение, провал напряжения, контроль цепи PT

Две ошибки отбора встречаются достаточно часто, чтобы о них упомянуть.

Первый вариант — использование модели питающего источника в батарее конденсаторов. При переключении конденсаторов возникает пусковой ток, и батарея работает с намеренным дисбалансом тока, поэтому важную роль играют специальные функции контроля дисбаланса и перенапряжения. Именно по этой причине и существуют устройства Q34 и L94. Устройство K21, установленное в том же месте, будет срабатывать даже при нормальной работе батареи.

Вторая проблема заключается в избыточной спецификации платформы. Для вспомогательной панели на 400 В, питающей четыре небольших отвода, не требуется устройство серии L с функциями дифференциальной защиты трансформатора. Проблема заключается не в дополнительных затратах, а в лишних настройках, которые никто должным образом не настраивает.

Приведенные выше функции представляют собой сводные отчеты по портфелю. Они не заменяют график защиты проекта, а настройки берутся из исследования, а не из каталога.

Еще один момент, который необходимо учитывать, — это класс устройства. Реле данного типа подпадают под действие стандарта IEC 60255, касающегося измерительных реле и защитного оборудования, а его китайским эквивалентом является серия стандартов GB/T 14598. Указание номера стандарта имеет важное значение на этапе тендера, поскольку именно в этой стадии в техническом задании иногда требуется предоставить протокол испытаний, который не выдаётся для данного класса устройств. Лучше уточнить это заранее, а не после размещения заказа.

Три детали заказа, которые вызывают проблемы

Номинальные значения входного тока по сравнению с фактическими показателями трансформаторов тока

Реле показывает 5 А или 1 А, и в заказе должно быть указано, какое именно значение. У нас был один заказ, в котором на чертеже были указаны трансформаторы тока 600/1, а в технических условиях ничего не говорилось о вторичной обмотке, поэтому устройство было изготовлено с входами на 5 А. Это выяснилось при вводе в эксплуатацию: каждое показание составляло одну пятую от реального значения, и пороги срабатывания унаследовали ту же погрешность. Ничего не было повреждено. Пришлось перенастроить две панели на той подстанции и заменить устройства.

С тех пор мы запрашиваем коэффициент трансформации тока (CT) и величину вторичного тока в той же цепи, а также коэффициент трансформации напряжения (VT) для входных напряжений. Оба значения указываются в подтверждении заказа.

Глубина панели за устройством

Эти три платформы имеют разную глубину. Передняя панель модели K имеет размеры 172,0 x 128,2 мм с вырезом 155,5 x 125,0 мм и общую глубину 86,5 мм. Передняя панель модели Q имеет размеры 224,5 x 153,0 мм, вырез — 209,0 x 150,0 мм, глубина — 79,2 мм. Модель L имеет лицевую панель размером 150,3 × 178,0 мм и значительно более глубокий корпус: 180,5 мм или 195 мм с учётом зоны клемм.

Именно эта последняя цифра ставит в тупик сборщиков щитов. В шкафу глубиной 600 мм, где клеммная колодка CT была установлена непосредственно за реле, изгибы проводки оказались более крутыми, чем допускает производитель кабеля, и пришлось изменить маршрут прокладки экранированного кабеля управления. Теперь мы запрашиваем глубину монтажной платы и, по возможности, фотографию внутренней части шкафа с отмеченным расположением реле.

Меры по предотвращению спекулятивных операций на схемах перевода средств

В устройствах автоматического переключения Q38 и L98 функция защиты от самонапора взаимодействует с логикой переключения. Если контроль источника настроен на обратную передачу после небольшой задержки, а сигнал отключения не сброшен, эти две функции могут вступать в конфликт друг с другом во время ввода в эксплуатацию. Это скорее проблема настроек, чем аппаратная, но стоит определиться с поведением при сбросе ещё до подключения панели, поскольку изменение этого параметра впоследствии потребует переподключения части замкнутого контура.

Что должно входить в протокол передачи дел

Реле защиты чаще выходят из строя в рамках проектов, чем как отдельные устройства. Эта проблема устраняется с помощью пакета документации по передаче проекта. В наш пакет входят: файл настроек защиты, коэффициенты трансформаторов тока (CT) и напряжения (VT), логика отключения и включения, список бинарных входов и выходов, схема связи для контура Modbus, а также чертеж выреза в панели и схема подключения.

Два из них заслуживают особого внимания. Список двоичных входов/выходов необходим интегратору SCADA, и именно этот документ запрашивается чаще всего после поставки. Схемы подключения для моделей K, Q и L не являются взаимозаменяемыми, поскольку расположение клемм на разных платформах различается. Ввод в эксплуатацию следует производить исключительно в соответствии со схемой, поставляемой вместе с устройством.

Связь на всех трех платформах осуществляется с использованием стандартного набора протоколов, предусмотренного для данного класса устройств. В тех случаях, когда реле передает данные в систему SCADA предприятия, в качестве канала передачи данных обычно используется та же петля Modbus-RTU, что и для других устройств мониторинга на панели.

Как приступить к работе с моделью

Пришлите однолинейную схему, коэффициенты трансформаторов тока (CT) и трансформаторов напряжения (VT), тип отсека, доступную мощность в шкафу и глубину панели. Этого достаточно, чтобы определить платформу, модель и тип выключателя.

Таблицы моделей K, Q и L, матрицы защиты и наборы размеров приведены в каталоге систем контроля мощности и защиты на нашем сайте центр загрузки. Проблемы, которые на первый взгляд кажутся связанными с реле, иногда оказываются проблемами панели, и наши имеющиеся заметки по Устранение неисправностей панели управления охватывают сторону с выключателями и индикаторами того же шкафа. Информация о компании находится на О компании ACXION, а файлы настроек и вопросы по передаче дел проходят через страница «Контакты». Дополнительные рекомендации по вводу в эксплуатацию собраны на сайте Блог ACXION.

Номинальные характеристики, приведенные в данной статье, взяты из действующего каталога. Информация о комплектации устройства, потребляемом токе и габаритных размерах указывается в подтверждении заказа, а окончательную информацию содержит схема клемм, поставляемая вместе с устройством.

Конфигурация и стоимость реле данной серии определяются индивидуально для каждого проекта. Пришлите нам список отсеков, и мы подготовим конфигурацию и коммерческое предложение.

Автор: Инженерная команда ACXION