Оперативная блокировка разъединителей подстанций 220-10 кВ

From Центр документации - ТМИУС КП


Описание

Микропроцессорная система оперативной блокировки разъединителей (ОБР) представляет собой технологию, направленную на повышение безопасности, надежности и автоматизации управления разъединителями в электрических сетях. Основные компоненты и функции ОБР включают:

1. Микропроцессорный контроллер, выполняющий обработку данных, принятие решений и управление блокировками на основе предварительно заданных алгоритмов и текущих условий.

2. Модули ввода/вывода: обеспечивают взаимодействие контроллера с внешними устройствами. Модули ввода получают сигналы от датчиков положения КСА, преобразуя их в цифровую форму для обработки микропроцессором. Модули вывода передают управляющие команды от контроллера к исполнительным устройствам, таким как разъединители.

3. Интерфейсы управления и мониторинга: панели оператора (HMI) и SCADA-системы (Система диспетчерского управления и сбора данных), обеспечивающие визуализацию состояния разъединителей, сигнализацию аварийных событий и возможность ручного управления.

4. Коммуникационные интерфейсы RS485 и Ethernet: позволяют интеграцию с другими системами автоматизации и контроля, обеспечивая обмен данными в реальном времени для мониторинга и наблюдаемости. Используются протоколы МЭК 60870-5-101/104 и 61850 GOOSE/MMS.

6. История событий и диагностика: ведение журналов операций и событий для анализа работы системы, выявления неисправностей и принятия профилактических мер.

Микропроцессорная ОБР значительно улучшает оперативное управление и безопасность эксплуатация разъединителей, снижая вероятность ошибок оператора и минимизируя риск возникновения аварийных ситуаций. Система обеспечивает быстрый, точный и автоматизированный контроль, что повышает общую эффективность и надежность работы электрических сетей.

Предпосылки использования МП ОБР

Электромагнитная оперативная блокировка (ЭМ ОБР) состоит из ряда последовательно соединенных контактов разъединителей. Надежность этих цепочек снижается из-за:

  • большого количества последовательно соединенных элементов;
  • низкой надежности самих элементов (контактов разъединителей);
  • отсутствия постоянного мониторинга цепей как в режиме ожидания, так и во время переключений;
  • высокая вероятность выхода из строя

Преимущества использования МП ОБР

  • МП ОБР обеспечивает постоянную самодиагностику, что позволяет обнаруживать и устранять неисправности до их возникновения или даже во время оперативных переключений;
  • удобство и гибкость параметрирования логики в программном виде;
  • состояние коммутационных аппаратов возможно передавать в систему телемеханики или АСУТП;
  • достоверность положения коммутационных аппаратов.

Используемое оборудование

Контроллеры

Любые контроллеры на базе ОС Linux с возможностью самостоятельной компиляции программного обеспечения.

Готовы пакеты для установки доступны для устройств iRZ, MOXA, Wirenboard, Teleofis и для промышленных компьютеров, например, iROBO с операционной системой Debian, Ubuntu, Astralinux.

Модули ввода\вывода

Любые устройства с протоколами обмена

  • DCON, Modbus RTU/ASCII, например, устройства ICPDAS, Reallab, Приборэнерго
  • МЭК 60870-5-101/104, например, устройства Энергосервис
  • DNP3, например, устройства Таврида Электрик
  • IEC 61850 GOOSE / MMS, например, устройства Энергосервис

Устройств контроля изоляции

  • РКСИ-1001
  • РК-31

AC(DC)/DC преобразователи или блоки питания

  • Форпост ИПС для =220 В
  • Meanwell или ОВЕН для =24 В

HMI (человеко-машинный интерфейс)

  • Веб-панели оперататора Weintek
  • Touch-экраны на базе Kiosk решений с ОС Linux (Raspberri Pi и другие)

Дополнительные опции

  • Ключи деблокирования
  • Замок для проверки ЭМ ключа

Принципы применения

Прием сигналов осуществляется на модули ввода с КСА с сухими контактками или с индуктивными, как правило, pnp-датчиками.

Используется два контакта: НР - нормально-разомнутый, НЗ - нормально-замкнутый, что позволяет исключить ошибку в трактовании положения коммутационного оборудования.

Номинал напряжения выбирается из требований к системе, обычно для КСА с сухим контактом - =220В, для индуктивных датчиков =24В.

Контроль таймаута переключения происходит на уровне контроллера или на уровне полевого уровня УСО.

Пример системы оперативной блокировки до 256 ТС

Принцип - централизованная

Контроллер

  • iRZ RL27w либо iRZ RL21w

Модули ввода\вывода

  • Приборэнерго PRE-M16DI24-RS24
  • Приборэнерго PRE-16DO.R-RS24
Структурная схема ОБР
Упрощенная структурная схема ОБР
Пример системы оперативной блокировки до 1024 ТС

Принцип - распределенная

Контроллер

  • ICPDAS LP-8821

Модули ввода\вывода

  • RU-87P8 и RU-87P4
  • ICPDAS I-8053PV =220VDC
  • ICPDAS I-87041W
Структурная схема ОБР большая
Структурная схема ОБР

Формирование логики

Логика оперативной блокировка параметрируется в текстовом виде с помощью логических формул:

$((ts1_539 and ts1_546) or (!ts2_2 and !ts2_3 and !ts2_5 and !ts2_8))

ts1_539 и т.д. являются символьными идентификаторами сигналов. При необходимости идентификаторам возможно давать более осмысленное наименование:

$((ts_SQ110:deblok) or (!ts_T1G:QSG13 and !ts_T1G:QSG14:1 and !ts_QT1G and !ts_QC1G:QSG1:2 and !ts_TV1G:QSG1:1 and !ts_earth))

Примечание

$ - проверка на достоверность - флаги промежуточного состояния КА или аппаратной недостоверности принимаемых данных

! - инверсия (NOT)

Визуализация и отображение

Формулы для оперативной блокировки автоматически визуализируются на схему в виде блоков.

OBR_Logic
Логика оперативной блокировки

Дополнительные функции

Выдача сигнала при промежуточном положении коммутационного аппарата

Для выдачи сигнала для ts_QS1 используется выражение в другом сигнале, например, error_QS1

aget(_aUNC+_aBAD,ts_QS1); adel(_aUNC+_aBAD,self())

выражение считывает статусы aUNC и aBAD у ts_QS1 и удаляет эти статусы у собственного сигнала error_QS1

Файлы

Ссылки для скачивания
Описание Файл
Конфигурационный файл оперативной блокировки разъединителей conf_obr.xml
Схема визуализации оперативной блокировки разъединителей scheme_obr.xml