Введение
Проблема связи между аппаратурой деления сети, в частности между секционным выключателем (реклоузером) и пунктом управления, особенно актуальна в современных протяженных радиальных системах распределения энергии. Когда управляемое устройство значительно удалено от пункта управления, правильная настройка автоматики и защиты и введение радиоканала приобретают особое значение. В настоящей статье эта проблема определяется с помощью наглядных расчетов и практических данных. Изначально реальная система анализируется, чтобы определить новые требования к характеристикам реклоузера и иметь возможность координировать работу с пультом управления в новой конфигурации системы. Реклоузеры, выполненные на базе микропроцессоров, полностью соответствуют всем требованиям. Например, радиоканал используется в случае неуспешной активации автоматического повторного включения (АПВ), принудительного отключения или включения выключателя, изменения параметров защиты и автоматики, а также при снятии и записи нормальных и аварийных параметров, если возникают наихудшие условия отказа.
Рис. 1. Принципиальная схема подключения реклоузера
Обнаружение и восстановление неисправностей, особенно в энергетическом распределительном секторе, — это наиболее важная проблема при обеспечении надежной работы энергосистемы. Радиоканал позволяет эксплуатирующим организациям дистанционно или автоматически реконфигурировать электрическую сеть в ответ на незапланированные и плановые отключения. Чтобы понять, что представляет собой функциональное устройство реклоузера, обратимся к рис. 1 и рис. 2, на котором изображен принцип организации радиоканала.
Рис. 2. Принцип организации радиоканала
Сегодня, с появлением систем связи TCP/IP, доступ через общий канал связи к множеству удаленных устройств стал обычной практикой. Благодаря IP-стеку, предусмотренному в интеллектуальном контроллере, протоколы и мастер SCADA, а также собственные протоколы могут быть маршрутизированы к удаленным программным пакетам поставщиков, чтобы обеспечить полный инженерный доступ к средствам управления интеллектуальным реклоузером.
Результаты исследований
Основная задача данной статьи — познакомить читателей с тем, как следует делать расчет параметров защит, автоматики и радиоканала микропроцессорного реклоузера на линии 107, а также последующая проверка работоспособности системы. При этом мы учитываем, что эксплуатационный персонал не имеет навыков настройки и расчета.
Для организации обмена между верхним и нижним уровнем разработчики коммутационного модуля предусмотрели радио/сотовую связь, с применением радио/GSM- и GPRS/PLC-модемов линий связи, возможность выбора между телекоммуникационными интерфейсами RS-232 и RS-485. Благодаря наличию стандартного порта RS-232 скорость передачи информации достигает 19 200 кбит/с.
Рассмотрим настройку и подключение вакуумного реклоузера на примере РВА/TEL-10-12,5/630. Процесс установки GSM-терминала показан на рис. 3, а настройки блока управления — на рис. 4.
Рис. 3. Установка и подключение GSM-терминала в блок управления
Построим карту Л-107 «Сура» и отобразим ее на рис. 4.
Рис. 4. Карта Л-107
Рассчитаем параметры срабатывания защит и автоматики в программе MathCad, расчеты изображены на рис. 5–8.
Рис. 5. Cкриншот расчетов параметров защищаемой линии в среде MathCad. Часть 1
Рис. 6. Cкриншот расчетов параметров защищаемой линии в среде MathCad. Часть 2
Рис. 7. Cкриншот расчетов параметров защищаемой линии в среде MathCad. Часть 3
Рис. 8. Cкриншот расчетов параметров защищаемой линии в среде MathCad. Часть 4
Рис. 9. Настройка блока управления и радиоканала реклоузера
Обмен между шлюзами верхнего и нижнего уровня происходит по стандартным протоколам: МЭК-101, МЭК-104, Modbus, аналогично DNP3 (передача данных по изменению параметра, без запроса диспетчера). При использовании других видов протоколов в низковольтном модуле имеется конвертер для преобразования различных протоколов цифровых устройств из одного формата в единый унифицированный формат.
Рис. 10. Диспетчерское управление реклоузером
Рис. 11. Скриншот аварийных нарушений в данной сети. Часть 1
Рис. 12. Скриншот аварийных нарушений в данной сети. Часть 2
Мы получили значение аварийных составляющих при коротком замыкании в конце линии.
Как видно на рис. 13, автоматика сработала штатно.
Рис. 13. Результат работы автоматики
Выводы
В итоге мы настроили релейную защиту, автоматику и радиоканал реклоузера. Результат настройки радиоканала показан на рис. 10–12, а релейной защиты и автоматики — на рис. 13. Особенность данной работы заключается в универсальности предложенного алгоритма расчета параметров радиальной одноцепной линии. Также в статье описан процесс установки GPS-модуля.
- Алиев И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. Учебное пособие для студентов вузов. Изд. 2-е., доп. М.: Высшая школа, 2000.
- Гловацкий В. Г., Пономарев И. В. современные средства релейной защиты и автоматики электросетей. 4-я эл. версия. М.: Энергомашвин, 2004.
- Кудрин Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник для студентов высших учебных заведений. Изд. 2-е. М.: Интермет Инжиниринг, 2006.
- Овчаренко Н. И. Микропроцессорная релейная защита и автоматика линий электропередачи ВН и СВН. Ч. 1-я М.: НТФ «Прогресс», 2007.
