Новая модификация устройства дуговой защиты семейства ОВОД- «ОВОД-Л»

Дуговые защиты семейства ОВОД применяются для защиты ячеек КРУ, КСО электрических подстанций 0,4-35кВ при возникновении коротких замыканий, сопровождаемых открытой электрической дугой.

Устройства дуговой защиты (УДЗ) более 10 лет устанавливаются как на новых объектах, так и используются при реконструкции существующих подстанций объектов энергетики.
Отличительной особенностью и важным преимуществом дуговых защит семейства ОВОД является волоконно- оптический датчик, представляющий собой приемник оптического излучения на основе объектива и двух-волоконного оптического кабеля. Объектив – это линза специальной формы и конструкции.

Волоконно-оптические датчики (ВОД), 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. Устройство формирует сигнал на отключение выключателей ввода или секционного выключателя , защищая оборудование от разрушения. Защита может вводиться и на отключение собственного выключателя поврежденной ячейки в зависимости от желания потребителя (селективное , неселективное отключение). В зоне действия электрической дуги находятся только пассивные компоненты (объектив ВОД и оптоволокно), обладающие абсолютной невосприимчивостью к электромагнитным помехам.




Устройства ОВОД относятся к защитам радиального типа, это позволяет быстро определить место повреждения и сделать гибкой логику работы устройства совместно с РЗА распредустройства. Радиальное построение оптоволоконной сети обеспечивает повышенную надежность энергообъекта (РУ) в целом, так как повреждение дуговой защиты в одном луче не влияет на работу остальных элементов.

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.

В состав устройства входят:

1. Блок детектирования света и тестирования (БДСТ), имеющий четыре варианта исполнения:
- БДСТ-1 – два датчика, один выход отключения;
- БДСТ-2 – один датчик, один выход отключения;
- БДСТ-3 – два датчика, нет выхода отключения;
- БДСТ-4 – один датчик, нет выхода отключения;
2. Блок дискретных выходов (БДВых):
- БДВых -1 – два выхода отключения, контакты реле нормально разомкнуты:
- БДВых-2 – один выход отключения, контакты реле нормально разомкнуты;



- БДВых-3 – два выхода отключения, контакты реле нормально замкнуты;
- БДВых-4 – один выход отключения, контакты реле нормально замкнуты;
- БДВых-5 – два выхода отключения, контакты одного реле нормально разомкнуты, второго реле нормально замкнуты;
3. Блок дискретных входов (БДВх):
- БДВх-1 – два дискретных входа;
- БДВх-2 – один дискретный вход;
4. Блок управления (БУП);
5. Блок выпрямления и контроля напряжения (БВКН);
6. Блок питания (БП);
7. Волоконно-оптические датчики (ВОД);
8. Резистор терминирующий;
9. Комплект монтажных частей.
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.
В «Правилах технического обслуживания устройств релейной защиты и электроавтоматики электрических сетей 0,4 – 35 кВ» (РД 153-34.3-35.613-00) рекомендуется не реже 1 раза в год на необслуживаемых подстанциях проводить опробования работы устройств РЗА. В устройствах семейства ОВОД , независимо от модификации, тестирование работоспособности с помощью импульсных оптических сигналов можно проводить и в ручном режиме проверки, нет необходимости отключать потребителей от электропитания. Порог срабатывания устройства одинаков для тестового сигнала и для сигнала от дугового разряда, следовательно нет необходимости имитировать световой поток с помощью вспышки. Это ускоряет процесс проведения пуско-наладочных работ и обеспечивает снижение затрат на эксплуатацию УДЗ.
Устройства «ОВОД»  серийно выпускаемая продукция . «ОВОД-МД» и «ОВОД-Л» промышленно применяются как опция в ячейках НПП «Контакт»,СЭЩ ,ПО « Элтехника» и ряда КРУ, КСО- строительных заводов. Они имеют сертификаты соответствия в системе обязательной сертификации ГОСТ Р. Данные устройства эксплуатируются в России , поставляются в Республику Беларусь, на Украину и в Казахстан. На сегодняшний день в эксплуатации находятся свыше 10 тысяч комплектов дуговой защиты и зарекомендовала себя как устройство надежно защищающая КРУ и КСО от дуговых повреждений.