Отдел продаж: +7 495 174 55 50Тех поддержка: 8 800 555 25 11
Сокращение состава шкафа достигается не за счет отказа от функций, а за счет переноса части внешних межблочных связей внутрь одного аппаратного узла. Ниже приведен инженерный разбор того, какие именно цепи и узлы удается убрать, какие параметры при этом нормируются и почему упрощение вторичной схемы напрямую влияет на наладку и эксплуатацию.
В ячейках 6–35 кВ увеличение числа функций почти всегда ведет к росту числа аппаратных узлов.
К базовому терминалу релейной защиты добавляются отдельные средства дуговой защиты, отдельный узел питания от токовых цепей, внешний модуль дешунтирования, отдельная система температурного контроля, а затем — дополнительные промежуточные реле, шинки питания дискретных входов, межблочные разрешения и сигналы неисправности. В результате усложняется не первичная схема ячейки, а вторичная: возрастает количество клемм, проводных связей, точек проверки и стыков между устройствами.
В интегрированной архитектуре эти функции сводятся в один аппаратный узел: терминал может комплектоваться токовым модулем 4I или 4IT, опциональным модулем напряжения 4U, дискретной частью 8DI/6DO либо 15DI/13DO, модулем дуговой защиты Arc, модулем Sub-1 GHz IoT для датчиков перегрева, а также вариантами коммуникаций USB, RS-485 и Ethernet с поддержкой Modbus-RTU, IEC 60870-5-101/103/104, IEC 61850 MMS, GOOSE, SNTP и, в двухпортовом варианте, PRP/RSTP/HSR.
Технический смысл интеграции лучше всего виден по составу аппаратной части. Токовый модуль 4I/4IT обеспечивает измерение Ia, Ib, Ic и 3I0; модуль 4IT дополнительно использует питание от токовых цепей Ia и Ic. Второй аналоговый модуль 4U обеспечивает измерение Ua, Ub, Uc, Uвст либо линейных и нулевых комбинаций Uab, Ubc, 3U0, Uвст. Дискретная часть выбирается как 8DI/6DO либо 15DI/13DO. Отдельной опцией добавляется модуль дуговой защиты Arc, а модуль IoT обеспечивает работу с датчиками перегрева.
С практической стороны это означает, что проектировщик получает не терминал плюс набор внешних совместимых устройств, а единую платформу, внутри которой уже определены точки стыка между измерением, логикой, защитой, дуговыми каналами, температурным контролем и каналами связи. Именно поэтому в такой архитектуре проще строить схемы управления и сигнализации: часть связей не выводится на внешние клеммы, а замыкается внутри устройства.
Встроенная работа от токовых цепей — один из наиболее сильных факторов сокращения внешних блоков. Для исполнения с питанием от цепей тока ток начала работы составляет 2 А по сумме действующих значений токов Ia+Ic. При этом время готовности устройства и время срабатывания модуля дешунтирования нормированы в зависимости от входного тока и отдельно приведены для исполнений на 220 В и 110 В. Для исполнения 220 В при Ia+Ic = 20 А время готовности и время срабатывания iD составляют 0,30/0,35 с, а при 2 А — 0,90/0,95 с. Для исполнения 110 В эти времена составляют 0,33/0,38 с при 20 А и 1,35/1,40 с при 2 А.
Эта таблица важна не как набор цифр, а как инженерный аргумент. Если питание от ТТ реализовано внешним блоком, то терминал, блок питания и схема отключения становятся тремя независимыми узлами, которые нужно проверять в составе общей цепочки. Если питание от ТТ встроено в терминал, то граница между этими функциями исчезает, а проверка сводится к оценке одного устройства и его режимов нагрузки по токовым входам.
В устройстве предусмотрен встроенный источник постоянного напряжения 220 В или 110 В с емкостным накопителем энергии для организации шинок питания дискретных входов на объектах с негарантированным питанием. Для исполнения 220 В диапазон выходного напряжения составляет 170–265 В DC, для исполнения 110 В — 99–121 В DC. Для надежного срабатывания дискретных входов при питании от токовых цепей минимальный ток Ia+Ic составляет 5 А.
С инженерной точки зрения это означает, что питание дискретных входов перестает быть отдельным проектным изделием со своим местом в шкафу, своей защитой и своим стыком с терминалом. В ряде схем именно этот узел превращается в дополнительный источник клемм, перемычек и контрольных проверок. При встроенной реализации он переносится внутрь основного устройства.
В схемах с переменным оперативным током надежное отключение зависит не только от алгоритма защиты, но и от связки между защитой, каналом питания и исполнительной цепью. При интегрированном подходе терминал работает совместно с модулем дешунтирования как с частью общей системы отключения. Канал X11:1–X11:2 предназначен для работы с модулем iD, управление осуществляется напряжением от терминала, длительность управляющего импульса составляет 150 мс, повторная подача возможна через 350 мс.
Для дуговой защиты устройство поддерживает три оптических канала. Длина точечных датчиков ВОД от 1 до 10 м, петлевые датчики могут иметь длину до 30 м. При раздельной архитектуре дуговой блок требует собственных выходов, сигнализации неисправности и дискретных связей с терминалом РЗА. При интегрированной архитектуре сигнал датчика, логика оценки и выходное воздействие находятся в одной системе.
Аналогичный эффект достигается и для температурного контроля. При наличии модуля IoT терминал работает с датчиками Мелисса, формирует температурные каналы T1…T8, поддерживает группировку датчиков и ведет отдельный журнал перегрева. Температурные события попадают в то же информационное пространство, где находятся аварийные сигналы, осциллограммы и команды отключения.
Интеграция имеет смысл только в том случае, если устройство не теряет в наблюдаемости процессов. Для осциллографирования используется формат Comtrade, частота дискретизации составляет 2000 Гц, предаварийная запись задается в диапазоне 0,1–5 с, длительность записи — 0,1–10 с. В осциллограмму может входить до 9 аналоговых сигналов и до 300 дискретных сигналов, включая логические сигналы, назначенные пользователем в KIWI. В памяти может храниться до 900 осциллограмм суммарной длительностью 225 минут.
Это один из ключевых аргументов в пользу интегрированной схемы. Если несколько функций сведены в одно устройство, но каждая из них слабо отражается в регистрационной среде, эксплуатация усложняется. Если же дуговые сигналы, дискретные состояния, логические межсигнальные связи, команды управления и температурные события попадают в общую регистрационную среду, то разбор аварии становится проще именно потому, что цепочка событий восстанавливается в одном месте.
Интегрированный терминал сокращает состав ячейки 6–35 кВ не за счет отказа от функций, а за счет переноса части внешних межблочных связей внутрь одного аппаратного узла. В одной системе сходятся измерение токов и напряжений, функции РЗА, дуговые каналы, питание от токовых цепей, встроенное питание дискретных входов, управление модулем дешунтирования и температурная диагностика.
За счет этого уменьшается число внешних блоков, сокращается объем вторичных цепей, упрощается наладка и создается единое пространство регистрации событий и осциллограмм. Для практики это означает меньше клемм, меньше промежуточных реле, меньше внешних сигналов разрешения и контроля, а также более прозрачный анализ режима после аварийного или ненормального события.
Чем больше связей между функциями закрыто внутри одного устройства и подтверждено нормированными параметрами, тем больше интеграция работает как инженерное решение, а не как маркетинговое объединение функций в каталоге.
Возврат к списку
