Terminales de protección y automatización basados en microprocesadores ABB
Funcionalidad, ventajas de los terminales de protección con microprocesador frente a los dispositivos de protección electromecánicos
Los equipos para la aparamenta de las subestaciones, en particular las líneas de salida que alimentan a los consumidores o subestaciones adyacentes, deben protegerse de manera confiable contra posibles daños. Hasta la década de 2000. como protección de equipos de subestaciones, dispositivos utilizados exclusivamente para protección de relés y automatización de tipo electromecánico, que se construyen sobre el relé del principio de funcionamiento electromecánico.
Ahora, las antiguas protecciones electromecánicas están siendo reemplazadas gradualmente por modernos dispositivos: terminales de microprocesador para protección, control y automatización de equipos, que son cada vez más comunes en las subestaciones de nueva construcción o reequipadas técnicamente.En este artículo veremos la funcionalidad y ventajas de los terminales de protección basados en microprocesador, utilizando como ejemplo el terminal REF 630 fabricado por ABB para proteger la línea de consumo de 35 kV, daremos una característica comparativa con sus antecesores - protecciones electromecánicas tipo.
Ventajas de los dispositivos modernos para la protección y automatización de relés.
Una de las principales ventajas de los terminales con microprocesador sobre la protección de estilo antiguo es su tamaño compacto. Para implementar equipos de protección, automatización y control de redes de 35 kV, es necesario instalar una cadena compleja de muchos relés electromecánicos que apenas caben en un panel de relés.
Además, es necesario instalar en cada línea un interruptor de control de interruptores, interruptores para seleccionar los modos de operación, superposiciones para encender / apagar dispositivos automáticos, medidores para fijar la corriente de carga en la línea; para los elementos enumerados debe haber otro panel. instalado.
El terminal de protección del microprocesador tiene pequeñas dimensiones totales.
Debido a su pequeño tamaño total, un panel de protección y automatización de relés puede alojar dos terminales de protección y los interruptores correspondientes para controlar interruptores automáticos en líneas de 35 kV, así como para cambiar diferentes modos de operación. dispositivos de protección de relés.
En este ejemplo, el terminal de protección REF 630 protege la línea de alimentación de salida. El terminal también tiene otras configuraciones estándar que permiten que el terminal se use para proteger un transformador de potencia, un interruptor de sección o un interruptor de barra.
La gran ventaja de este dispositivo es que las configuraciones estándar se pueden ajustar con la máxima precisión para las condiciones reales, tener en cuenta todos los matices posibles y seleccionar las funciones deseadas.
En cuanto a los dispositivos de medida, en el caso de utilizar terminales con microprocesador, no es necesario instalarlos, ya que el display del dispositivo de protección muestra la fase de carga de la línea, así como otros parámetros eléctricos.
Como se puede apreciar en la foto, en el display del borne de protección, además de la carga en esta línea, se visualiza un diagrama mnemotécnico que muestra la posición real de los dispositivos de maniobra: seccionadores de barra de 1 y 2 del sistema de 35 kV bus, disyuntor de vacío, seccionador de línea de la conexión, así como la posición de los dispositivos fijos de puesta a tierra de los seccionadores de bus y de línea.La pantalla también muestra la tensión para el sistema de bus desde el que se alimenta actualmente la línea.
Si es necesario, el terminal de protección se puede configurar para mostrar otros valores medidos (tensión de fase, componentes activos y reactivos de la carga, su direccionalidad, frecuencia de la red eléctrica) e indicar diferentes modos de operación (estado del conjunto AR, AR, CHAPV, LZSh).
Una ventaja significativa de la protección basada en microprocesadores es la facilidad de control sobre el modo de operación del equipo, incluida la eliminación de situaciones de emergencia. En el panel frontal del terminal hay indicadores LED que indican sus nombres.
En las protecciones de estilo antiguo se utilizaban relés de señalización, los llamados «intermitentes», para indicar los modos de funcionamiento.En caso de emergencia o desviaciones del funcionamiento normal de los dispositivos de protección, es necesario revisar cada uno de los relés indicadores, que muy a menudo tenían una posición relativa incómoda, y cada uno de los relés debe volver a su posición inicial (» confirmar «) individualmente.
En el terminal protector, los LED están dispuestos en una columna, por lo que es muy conveniente anotar posibles desviaciones; solo necesita mirar el terminal correspondiente. También es una ventaja que para "confirmar" los LED en el terminal, simplemente presione un botón.
Esta ventaja se aprecia más en el caso de un gran accidente de subestación, cuando se activan muchos dispositivos de protección. En este caso, basta con acercarse a cada terminal, fijar la posición de los LED y pulsar el botón. Para protecciones electromecánicas, es necesario dedicar mucho más tiempo para fijar la posición de cada relé indicador y devolverlo a su posición original, es decir, para "confirmación".
Características funcionales de los dispositivos con microprocesador para la protección de relés.
Si se utilizan dispositivos de microprocesador para proteger la línea, entonces en caso de desconexión del interruptor de la protección o en el caso de operación automática, se indica el tiempo de operación, el nombre de la protección activada o un elemento de la automatización de la línea. registrados en la memoria de un dispositivo, así como los parámetros eléctricos en los periodos de emergencia, emergencia y post-emergencia. Gracias a esta funcionalidad, es posible restaurar con precisión la imagen de lo que sucedió, lo cual es muy importante en caso de accidentes importantes, accidentes en el sector energético.
En la imagen, puede ver que la grabación de situaciones de emergencia se realiza en milisegundos. Esto permite, al analizar el funcionamiento de los dispositivos de protección, determinar correctamente la secuencia de su acción y sacar una conclusión sobre el correcto funcionamiento de las protecciones de acuerdo con las configuraciones y condiciones especificadas de su funcionamiento.
El dispositivo permite el almacenamiento de 1000 registros de eventos en memoria no volátil.
El terminal de protección tiene la función de autodiagnóstico, control de circuitos de entrada y salida, lo que permite la detección oportuna de mal funcionamiento. Cuando se utiliza protección electromecánica, no se señalan violaciones en el funcionamiento de los dispositivos de protección, por lo tanto, muy a menudo se detecta una violación de su funcionamiento en caso de funcionamiento incorrecto de la protección o falla completa.
En cuanto a las configuraciones de seguridad, en el dispositivo de seguridad basado en microprocesador, se cambian en el menú seleccionando los valores necesarios. En este caso, puede crear varios grupos de configuraciones y cambiar rápidamente entre ellos, lo cual es muy conveniente en caso de que necesite cambiar temporalmente los valores de las configuraciones.
Además, una de las ventajas de los terminales con microprocesador es la posibilidad de conectarlos sistema SCADA, que permite al personal de mantenimiento de la subestación monitorear el estado de los seccionadores, la magnitud de las cargas y las tensiones en las barras; así como al sistema ADCS, que permite no solo controlar, sino gestionar los equipos de forma remota, desde el punto de control central.