Zabezpieczenie odległościowe, ziemnozwarciowe

Zabezpieczenie UTX serii 3 przeznaczone jest do ochrony linii pracujących z uziemionym punktem neutralnym. Zapewnia ono szybkie, wybiórcze i niezawodne wyłączenie linii w przypadku wystąpienia na niej dowolnego typu zwarć (międzyfazowych lub doziemnych).

Najistotniejszą funkcjonalnością serii 3 w porównaniu z serią 2 jest implementacja protokołu IEC 61850. Dodatkowo seria 3 posiada zmieniony front-panel (wyświetlacz, klawiatura) oraz standardowo pakiet wyjść przekaźnikowych PAX (pakiet 4 mocnych i szybkich wyjść). Podstawą niezawodnego działania zabezpieczenia jest precyzyjny i szybki pomiar impedancji pętli zwarciowych, z równoczesnym wyliczaniem odległości do miejsca wystąpienia zwarcia. Urządzenie wyposażone jest w cyfrowe przetworniki A/C, oraz standardowo w interfejsy transmisji sieciowej Ethernet i TCP/IP, opcjonalnie możliwość komunikacji światłowodowej w protokołach TRbus, AAbus oraz IEC 870-5-103. Opcjonalnie interfejs transmisji ethernetowej kanału inżynierskiego CCBus może być wyprowadzony na przednim panelu urządzenia. Urządzenie może być również wyposażone w interfejs CANBus (2 kanały) dla systemu nadrzędnego. Ponadto urządzenia współpracują z koncentratorem XSerwer, który może posiadać implementację protokołu DNP3.0. UTX serii 3 jest pełnoschematowym zabezpieczeniem odległościowym  (6 pętli pomiarowych : L1-E, L2-E, L3-E, L1-L2, L2-L3, L1-L3).

 

Rys.  UTX3vZ wyświetlacz

Rys. Podgląd wartości impedancji  w UTX3vZ

Rys.  UTX3vZ zabezpieczenie ziemnozwarciowe kierunkowe

Rys. UTX3vZ Synchrocheck

 

Zabezpieczenie UTX serii 3 jest dostępne w wersjach wykonania:

  • Z/6 – wersja z sześcioma wejściami analogowymi (IL1,IL2,IL3,UL1,UL2,UL3);
  • Z/8 – wersja z ośmioma wejściami analogowymi (IL1,IL2,IL3,IE/IE2,UL1,UL2,UL3,U4 (UE/Ub)), w wersji tej dostępne są funkcje stopni napięciowych, pomiar mocy, energii, synchroniczne załączenie linii;
  • Z/8A – wersja z ośmioma wejściami analogowymi (IL1,IL2,IL3,IE/IE2UL1,UL2,UL3,U4 (UE/Ub)), w wersji tej dostępne są funkcje stopni napięciowych, pomiar mocy, energii, synchroniczne załączenie linii, SPZ 1 i 3 fazowy;
  • Z/8E – wersja z ośmioma wejściami analogowymi (IL1,IL2,IL3,IE/IE2,UL1,UL2,UL3,U4 (UE/Ub)), w wersji tej dostępne są funkcje stopni napięciowych, pomiar mocy, energii, synchroniczne załączenie linii, SPZ 1 i 3 fazowy oraz dodatkowo wejścia analogowe urządzenia wyposażone są w cyfrowe filtry aktywne eliminujące zjawisko aliasingu oraz szybkich stanów nieustalonych w obwodach VT i CT, co specjalnie predysponuje je do zastosowania na liniach najwyższych napięć.
  • Z/10 – wersja z dziesięcioma wejściami analogowymi (IL1,IL2,IL3,IE,IE2, UL1,UL2,UL3,U4(UE),Usync), w tej wersji dostępne są funkcje stopni napięciowych, pomiar mocy, energii, synchroniczne załączenie linii;
  • Z/10A – wersja z dziesięcioma wejściami analogowymi (IL1,IL2,IL3,IE,IE2, UL1,UL2,UL3,U4(UE),Usync), w tej wersji dostępne są funkcje stopni napięciowych, pomiar mocy, energii, synchroniczne załączenie linii oraz SPZ 1 i 3 fazowy;
  • Z/10E – wersja z dziesięcioma wejściami analogowymi (IL1,IL2,IL3,IE,IE2, UL1,UL2,UL3,U4(UE),Usync), w tej wersji dostępne są funkcje stopni napięciowych, pomiar mocy, energii, synchroniczne załączenie linii, SPZ 1 i 3 fazowy oraz dodatkowo wejścia analogowe urządzenia wyposażone są w cyfrowe filtry aktywne eliminujące zjawisko aliasingu oraz szybkich stanów nieustalonych w obwodach VT i CT, co specjalnie predysponuje je do zastosowania na liniach najwyższych napięć.

 

Charakterystyka urządzenia

  • wieloprocesorowy cyfrowy system pomiarowo – decyzyjny posiadający cztery grupy nastaw zabezpieczeń;
  • galwaniczna separacja poszczególnych wejść i wyjść (analogowych i cyfrowych);
  • 85/77/27WI– w opcji z jednolitym interfejsem telezabezpieczeniowym, z logiką „słabego” zasilania i funkcją „echa”;
  • 21/21N– sześciostrefowa, prostokątna, podimpedancyjna charakterystyka działania, z niezależnymi nastawami zarówno: R i X (dla zwarć międzyfazowych z „podcięciem” charakterystyk (RD i XD)) jak i: RE i XE (dla zwarć doziemnych);
  • programowalny kierunek dla każdej ze stref i programowalny kątowy obszar działań charakterystyk podimpedancyjnych;
  • typ pobudzenia stopnia odległościowego: podimpedancyjny (od 6-tej strefy) i/lub nadprądowy;
  • pamięć napięciowa dla wyznaczania kierunku zwarć bliskich;
  • obsługa toru równoległego dla zabezpieczenia odległościowego;
  • czasy opóźnienia działania zabezpieczenia – Można je nastawiać niezależnie dla zwarć: międzyfazowych i doziemnych w każdej ze stref i dla każdego typu z dodatkowych funkcji zabezpieczeniowych (np. I>; U<);
  • możliwość działania każdej ze stref lub innych stopni zabezpieczeniowych na sygnał (raport zadziałania);
  • sygnalizacja awarii bezpieczników przekładni napięciowej;
  • 11 – funkcja zabezpieczeniowa wyłączania linii przy załączeniu na zwarcie;
  • 79(3)(1) – jednofazowa (Z/8A, Z/8E) i/lub trójfazowa, czterokrokowa, sześcioprogramowa automatyka SPZ dla dowolnej funkcji: zabezpieczeniowej lub logicznej. Automatyka SPZ może być pobudzana wewnętrznie lub zewnętrznie. Obsługa zwarć rozwijających się. Wyłączanie jedno i/lub trójfazowe;
  • 21FL – precyzyjny lokalizator wystąpienia miejsca zwarcia;
  • 33 – funkcja sterownika pola z prezentacją stanu pola na wyświetlaczu graficznym z obsługą 15-u w pełni programowalnych łączników;
  • w opcji możliwość powiązania z „łączem” zarówno: każdej funkcji zabezpieczeniowej, jak i automatyki SPZ;
  • 25/32 – automatyka synchronicznego załączania linii, jak i blokady wyłączenia linii w przypadku wystąpienia w niej kołysań mocy (detektor kołysania mocy) (Z/8, Z/8A, Z/8E);
  • 50/ 51/51A – trójfazowe, dwustopniowe zabezpieczenie nadprądowo – czasowe: (I>T i I>>T) o różnych ch-kach czasowych;
  • 50H/51H(2) – detektor drugiej harmonicznej prądów fazowych,
  • 49 – model cieplny (dwa stopnie, opcja),
  • 67N – dwustopniowe, kierunkowe zabezpieczenie ziemnozwarciowe: (IEk1>T i IEk2>T) o charakterystykach kątowych typu: prostokątnego i cosinusoidalnego i różnych ch-kach czasowych;
  • 50N/51N – bezkierunkowe zabezpieczenie ziemnozwarciowe o różnych ch-kach czasowych;
  • 50BF/51BF – układ rezerwy wyłącznikowej LRW (programowalne warunki prądowe i czasowe);
  • obsługa zewnętrznych żądań wyłączenia awaryjnego (wyłącz z raportem zwarciowym i obsługą LRW);
  • 74/74TC – funkcje sygnalizacji stacyjnej UP, AL, AW;
  • programowalny próg sygnalizacji zaniku napięć fazowych;
  • stała kontrola ciągłości obwodów wyłączających wyłącznik;
  • 27/59 – stopnie pod i nadnapięciowe;
  • 46/47 – sygnalizacja asymetrii prądów i napięć;
  • funkcje „współpracy” z wyłącznikiem wraz z jego zdalnym sterowaniem;
  • 32 funkcje logiczne z programowalnymi modyfikatorami do realizacji prostych i złożonych algorytmów;
  • szczegółowe raportowanie przebiegu wyłączania zwarcia tj.: rejestracja zdarzeń i rejestracja zakłóceń (4 (3) napięcia, 4 (3) prądy i 16 kanałów cyfrowych z czasem próbkowania 1 ms) z możliwością wewnętrznego lub zewnętrznego pobudzenia rejestratora; wejścia dwustanowe zapewniają chronologiczny zapis działania zabezpieczenia i wyłączeń;
  • możliwość synchronizacji czasu i funkcja synchronicznego próbkowania wejść analogowych;
  • możliwość sumowania wartości prądów zwarciowych wyłączanych przez wyłącznik;
  • pomiar mocy, liczniki energii (cztero kwadrantowy) (Z/8, Z/8A, Z/8E);
  • liczniki wyłączeń WZ oraz czasy pracy urządzenia;
  • wyświetlacz graficzny i 11 przyciskowa klawiatura oraz 16 diod LED (15 swobodnie programowalne);
  • odczyt wielkości pomiarowych i raportu zawarcia na wyświetlaczu z transmisją ich do systemu nadrzędnego;
  • permanentna kontrola układów wewnętrznych urządzenia;
  • trzy poziomy uprawnień chronione hasłami;
  • możliwość wizualizacji, sterowania i konfiguracji poprzez program SAZ 2000;
  • możliwość współpracy z systemem automatyk stacyjnych Automatic Over Ethernet (AoE) oraz z systemem Alice’79;
  • 85 – możliwość realizacji automatyk pomiędzy stacjami z wykorzystaniem kanału transmisyjnego TRBus (opcja).

 

Urządzenia UTX3 umożliwiają komunikację w protokołach:

  • IEC 61850 - standardowo poprzez port ethernetowy RJ45 realizujący:
    • Fast Ethernet MAC/PHY (IEEE 802.3 10Base-T/100Base-TX compatible Supports full-duplex operation with IEEE 802.3x flow control and half duplex with backpressure)
    • QoS (Supports Quality-of-Service for port-based, 802.1p VLAN and IPv4 TOS/IPv6 COS packets with four priority queues Supports RFC2475 DiffServ-based)
    • VLAN (802.1Q tag-based VLAN function)
    • SNTP (RFC 2030, RFC 4330)
    • TCP/IP v4
    • dodatkowo opcja RedBox rozszerza o:
      • 1 x IEEE 802.3 10Base-T/100Base-TX compatible internal link, 802.1Q VLAN
      • 2 x IEEE 802.3 10Base-T/100Base-TX and/or 2 x IEEE 802.3 10Base-FX (connectors SC, LC, ST) compatible
      • IEEE 62439-3 PRP/HSR (protokół redundancji równoległej PRP i beprzerwowa redundancja wysokiej dostępności HSR)
      • IEEE 1588 v1 and v2 PTP (protokół precyzyjnej synchronizacji czasu).
  • XMD CCbus - standardowo poprzez port ethernetowy RJ45 (opcjonalnie dodatkowy RJ45 na panelu przednim: tzw: łącze inżynierskie) realizujący komunikację z:
    • oprogramowaniem firmowym SAZ2000,
    • koncentratorem stacyjnym XSerwer,
    • stanowiskiem lokalnym (diagram),
    • innymi urządzeniami Computers & Control poprze AoE (Automatics over Ethernet)
  • Alice'79 AAbus - opcjonalnie - poprzez interfejs OPTO (jedno lub wielomodowe) do komunikacji z zabezpieczeniem UTXvMSZ lub UTXvMR,
  • DiffChannel TRbus - opcjonalnie - poprzez interfejs OPTO (jednomodowe) do komunikacji z drugim pół-kompletem zabezpieczenia UTXvRP,
  • IEC 870-5-103 - opcjonalnie - poprzez interfejs OPTO (wielomodowe)
  • PPM2 CANBUS - opcjonalnie - poprzez interfejsy: 2xCAN,