Дуговая защита ОВОД-МД и ОВОД-ЛД

Дуговая защита « ОВОД-МД » - это устройство нового поколения устройств изготовленных на основе волоконной оптики и микропроцессорной техники, предназначено для защиты шкафов комплектных распределительных электрических подстанций 0, 4-35 кВ при возникновении в них коротких замыканий, сопровождаемых открытой дугой.

Принцип действия:
Волоконно-оптические датчики (линзы), установленные в отсеках высоковольтных шкафов и имеющие практически круговую диаграмму направленности, фиксируют световую вспышку от электрической дуги и передают ее по оптическому волокну в блок детектирования света устройства. При этом, устройство дуговой защиты формирует сигнал на отключение высоковольтного выключателя или отключает выключатель ввода (высокого напряжения от распредустройства), тем самым защищая оборудование от разрушения. В зоне действия электрической дуги находятся только пассивные компоненты (датчик и волоконно-оптический кабель), обладающие абсолютной невосприимчивостью к электромагнитным помехам.

Основные преимущества по сравнению с другими защитами:
1 Тип датчика -оптоволоконный, защита радиального типа .
1. Автоматическая непрерывная проверка работоспособности каждого оптоволоконного тракта , включая датчик, оптический кабель, логику канала защиты и выходные реле всего оптоволоконного тракта от линзы до выходных реле.
2. Фиксация дугового разряда в инфракрасном диапазоне, на самом начальном этапе формирования дугового разряда – искровом. Эта особенность позволяет УДЗ максимально быстро отключать поврежденный участок от питающего напряжения (в течение 7 - 9 мс при работе без блокировки максимальной токовой защиты), в том числе и при однофазном замыкании на землю элементов ячейки.
3. Функция отключения линейного выключателя при дуге в отсеке ввода/вывода отходящей линии.

Устройство дуговой защиты «ОВОД-МД» имеет ряд функциональных особенностей:
· формирование 20 сигналов отключения от 40 групп датчиков и наличие 6 дискретных входов от МТЗ или ЗМН;
· формирование совместно с РЗА распредустройства по заданию заказчика или проектной организации гибкой логики работы устройства, возможно проведение ее коррекции на объекте заказчика;
· наличие пяти дополнительных сигналов «Запрет АПВ» или «Запрет АВР»;
· формирование задержки до 500 мс при выдаче десяти команд на отключение;
· формирование 8 сигналов резервного отключения вышестоящего выключателя
при отказе выключателя более низкой ступени по длительности сигнала от МТЗ;
· сохранение в памяти устройства при пропадании питающего напряжения информации о текущем состоянии и последующее приведение устройства в исходное состояние после подачи питающего напряжения. Приведение устройства в исходное после подачи напряжения состояние без задержки во времени ;
· сохранение работоспособности в течение не менее 2 секунд с момента пропадания оперативного тока;
· ввод/вывод из действия любого количества ВОД;
· проверку функционирования и логики работы устройства при проведении пусконаладочных работ и техническом обслуживании с пульта управления устройством (нет необходимости в имитации светового излучения от электрической дуги с помощью лампы – вспышки);
· наличие связи по стандартным последовательным каналам RS232 с персональным компьютером или RS485 (ВОЛС) с АСУ, позволяющее дистанционно вести управление и контроль состояния устройства (скорость обмена – от 1200 до 57600 бит/с);
· автоматическую фиксацию временной диаграммы всех активированных дискретных сигналов при срабатывании: датчиков, входов МТЗ и выходов отключения (длина осциллограммы 700 мс, начиная с момента срабатывания датчика;дискретность – 1 мс);
· формирование дискретных сигналов неисправности устройства, пропадания оперативного тока и общего сигнала о срабатывании дуговой защиты.
· индикацию текущего состояния устройства (ВФИ или ЖКИ, светодиодная);
· интуитивный интерфейс во время работы с устройством;
· ведение журнала событий;
· часы реального времени, с возможностью коррекции;
· одновременную защиту двух секций;
· защиту от ложных срабатываний при освещении ВОД лампой мощностью 60Вт с расстояния не ближе 15 см; при выходе из строя электрических компонентов в цепи формирования сигналов отключения;
· сохранение работоспособности при появлении сажи и пыли на линзе ВОД;
· минимум затрат при быстром и простом монтаже устройства без изменений вконструкцию ячеек КРУ. Малые габариты датчика не нарушают межфазных и относительно корпса расстояний токоведущих частей корпуса ячейки. т.к. практически круговая диаграмма направленности ВОД не требует точной ориентации датчиков при установке;
· практически полное отсутствие материальных затрат и потерь при эксплуатации.

Важное преимущество УДЗ на основе ВОД состоит в том, что световое излучение от дуги фиксируется в ближнем инфракрасном диапазоне. Пыль и сажа не служат препятствием для светового излучения в этом диапазоне при высокой чувствительности фотоприемного тракта. В этом случае нет необходимости регулярно протирать датчики.

УДЗ семейства «ОВОД» обеспечивают автоматическую проверку работоспособности с периодичностью 1 раз в 15 с световой импульс от светодиода, находящегося в БДСТ, поступает в оптическое волокно кабеля ВОД, отражается от объектива и по второму волокну кабеля ВОД приходит на вход фотодетектора упомянутого блока.

Монтаж устройств дуговой защиты можно проводить на объектах, куда поставляется новое оборудование, а также устанавливать по месту на ячейки КРУ и КСО, которые уже эксплуатируются. На сегодняшний день более 70 % устройств семейства ОВОД поставляется на заводы-изготовители ячеек КРУ и КСО, от которых заказчики оборудования требуют монтажа УДЗ непосредственно на заводе.

Исходя из вышесказанного, было разработано микропроцессорное распределенное УДЗ «ОВОД-Л» радиального типа с волоконно-оптическими датчиками. В «ОВОД-МД» электронные блоки каждого датчика (ячейки) были вынесены в отдельно стоящий, вне ячейки, электронный блок. В «ОВОД-Л» все элементы защиты ячейки размещены в релейном отсеке данной ячейки.
Устройство представляет собой набор функциональных блоков, соединенных последовательной шиной цифровой связи со скоростью передачи информации 0, 5 Мбит/с.
Выбирая функциональные блоки из выше перечисленных, можно оптимизировать материальные затраты, необходимые для обеспечения дуговой защитой ячеек КРУ.
Алгоритм работы устройства такой же , как и у УДЗ «ОВОД-МД».

Устройство обеспечивает:
· подключение 112 функциональных блоков при длине линии связи 100 м;
· полный автоматический контроль работоспособности оптоэлектронного тракта (ВОД, блоков и электрического кабеля линии связи);
· выдачу команд на отключение выключателей трех ступеней силовых электрических цепей:
1 ступень – собственный выключатель ;
2 ступень – выключатель ввода или секционный выключатель;
3 ступень – выключатель трансформатора со стороны ВН;
· определение места возникновения электрической дуги (номер ячейки и отсек);
· формирование по заданию Заказчика или проектной организации гибкой логики работы устройства, возможно проведение ее коррекции на объекте Заказчика;
· формирование сигналов запрета АПВ и АВР;
· включение программируемой функции резервного отключения вышестоящего выключателя при отказе нижестоящего выключателя по длительности сигнала от МТЗ или ЗМН;
· формирование регулируемой задержки при выдаче любой команды на отключение;
· проверку функционирования и логики работы устройства при проведении пуско-наладочных работ и техническом обслуживании с блока управления устройством (нет необходимости в имитации светового излучения от электрической дуги с помощью лампы-вспышки);
· ввод/вывод из действия любого количества ВОД;
· формирование выходных сигналов неисправности устройства, пропадания оперативного тока и общего сигнала о срабатывании дуговой защиты;
· сохранение работоспособности не менее одной секунды с момента пропадания оперативного тока;
· сохранение в памяти устройства при пропадании оперативного тока информации о текущем состоянии и последующее приведение устройства в исходное состояние после подачи питающего напряжения;
· ведение журнала событий с привязкой к энергонезависимым часам реального времени;
· передачу журнала событий на ПК пользователя через встроенный интерфейсный порт USB;
· подключение к координированным системам контроля и АСУ ТП по шине ANSI/TIA/EIA-485-A-98;
· простоту установки блоков устройства в релейных отсеках ячеек на DIN-рейку;
· малую длину оптических кабелей ВОД и контрольных кабелей от устройства к схемам РЗА ячеек КРУ;
· высокую помехозащищенность линии связи за счет применения промышленной шины данных CAN;
· защиту от ложных срабатываний при освещении ВОД лампой мощностью 60 Вт с расстояния не ближе 15 см и при выходе из строя электрических компонентов в цепях формирования сигналов отключения;
· сохранение работоспособности при появлении сажи и пыли на линзе ВОД;
· минимум затрат при быстром и простом монтаже устройства без внесения изменений в конструкцию КРУ.

Для обмена информацией с внешними источниками информации устройство оснащено:
- одним интерфейсным портом шины ANSI/TIA/EIA-485-A-98;
- одним интерфейсным портом шины USB.
Порт шины ANSI/TIA/EIA-485-A-98 служит для интеграции в координированные системы контроля или АСУ ТП. Устройство содержит стеки протокола MODBUS.

Порт шины USB предназначен для подключения ПК пользователя. Через это соединение возможно:
- считывание журнала событий;
- задание алгоритма работы устройства;
- считывание текущего алгоритма работы устройства;
- установка параметров устройства (часы, уставки и др.).

Исполнение дуговой защиты «ОВОД-Л» на основе многопроцессорной распределенной системы дает следующие преимущества:
- монтаж устройства можно проводить на заводе-изготовителе ячеек, т.к. прокладка и крепление ВОД осуществляется в пределах одной ячейки, а подключения к схемам РЗА осуществляется в пределах релейного отсека этой ячейки;
- одним устройством можно обеспечить защиту большого количества ячеек (более 35 ячеек);
- простота наращивания блоков УДЗ, при установке дополнительных ячеек. Алгоритм работы УДЗ корректируется с помощью пульта блока управления;
- удельная стоимость дуговой защиты на одну ячейку снижается при организации дуговой защиты секции КРУ с количеством ячеек менее 7, более 20 или двухсекционного ( многосекционного) КРУ;
- при организации дуговой защиты КРУ исключаются затраты на покупку контрольного кабеля и монтажные работы по прокладке этого кабеля;
- в комплект поставки будут входить волоконно-оптические датчики с 3 стандартными длинами оптического волокна от 1м до 4м;
- на работу устройства «ОВОД-Л» не влияет выход из строя блоков УДЗ, кроме блоков питания и БВКН. Их можно зарезервировать, установив дополнительные БП и БВКН, т.к. БП обеспечивают возможность их параллельной работы.
Устройства «ОВОД» - серийно выпускаемая продукция , изготавливается предприятием ООО «НПП «Проэл» . Они имеют сертификаты соответствия в системе обязательной сертификации ГОСТ Р.