Дуговая защита ОВОД

Дуговой защита "ОВОД-МД"
Устройство оптоволоконной дуговой защиты

Устройство оптоволоконной дуговой защиты "ОВОД-МД" представляет новое поколение устройств дуговой защиты, изготовленных на основе волоконной оптики (оптоволокно) и современной микропроцессорной техники, применяемых для защиты ячеек КРУ, КСО высоковольтных электрических подстанций. Устройства успешно применяются и устанавливаются как на новых объектах, так и используются при реконструкции существующих.
Волоконно-оптические датчики (ВОД), установленные в отсеках высоковольтных Устройство оптоволоконной дуговой защиты

шкафов. Датчики 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 высокого напряжения от распредустройства, защищая оборудование от разрушения. В зоне действия электрической дуги находятся только пассивные компоненты (объектив ВОД и оптоволокно), обладающие абсолютной невосприимчивостью к электромагнитным помехам. Устройство защиты отнгосится к устройствам радиального типа, это позволяет быстро определить место повреждения и сделать гибкой логику работы устройства совместно с РЗА распредустройства. Длина оптического кабеля может быть увеличена до 500 м.(по желанию заказчика) , это дает возможность заказчику располагать устройство в удобном для него месте подстанции или отдельном удаленном помещении. Высокая надежность компонентов позволяет непрерывно работать при высокой температуре и в не отапливаемых помещениях. Основные преимущества :
Датчики и оптоволоконный кабель

Тип датчика -оптоволоконный .
   Автоматическая непрерывная проверка работоспособности .
   Фиксация дугового разряда в инфракрасном диапазоне, на самом начальном этапе формирования дугового разряда – искровом. Широкая частотная полоса пропускания (порядка 70 кГц) и высокая чувствительность (160А) дают возможность регистрировать дуговые и искровые разряды, длительность которых от нескольких до сотен микросекунд, а яркость свечения на три порядка превышает яркость дугового разряда. Это позволяет быстро отключать поврежденный участок от питающего напряжения (7 - 9 мс при работе без блокировки МТЗ) и при однофазном замыкании на землю элементов ячейки. Пыль и сажа не служат препятствием для светового излучения в этом диапазоне, поэтому нет необходимости регулярно протирать датчики.
   Функция отключения линейного выключателя при дуге в отсеке ввода/вывода отходящей линии.
Функциональные особенности:
   формирование 20 сигналов отключения и наличие 6 дискретных входов от МТЗ или ЗМН;
   наличие 5 дополнительных сигналов «Запрет АПВ» или «Запрет АВР»;
   индикацию текущего состояния устройства , ведение журнала событий, часы реального времени;
   интуитивный интерфейс ;
   одновременную защиту двух секций;
   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 ;
   сохранение работоспособности не менее 2 секунд с момента пропадания оперативного тока;
   ввод/вывод из действия любого количества ВОД;
   наличие связи по стандартным последовательным каналам RS232 или RS485 ;
   автоматическую фиксацию временной диаграммы всех активированных дискретных сигналов при срабатывании;
   защиту от ложных срабатываний ;
   минимум затрат при монтаже без изменений в конструкцию ячеек . Малые габариты датчика не нарушают межфазных и относительно корпуса расстояний токоведущих частей корпуса ячейки, так как ВОД не требует точной ориентации датчиков при установке.
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 устройстве «ОВОД-МД» 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.
Областью применения устройства дуговой защиты ОВОД-М являются также подстанции объектов газовой и нефтяной промышленности, КРУ метрополитена, тяговых подстанций электрифицированных железных дорог и промышленных предприятий. Устройство предназначено для непрерывной работы в неотапливаемых помещениях.
Устройство дуговой защиты «ОВОД-М» выпускается в двух вариантах исполнения:
а) I вариант – стандартная модификация с пятью выходами отключения и работой на отключение всей секции;
б) II вариант – модификация с отключением выключателя линейной ячейки при возникновении дугового разряда в отсеке ввода/вывода этой ячейки.

Устройство дуговой защиты «ОВОД-Л» (блочная модификация) Дуговая защита

Разработано микропроцессорное распределенное УДЗ «ОВОД-Л» с волоконно-оптическими датчиками радиального типа.

Устройство дуговой защиты представляет собой набор функциональных блоков, соединенных последовательной шиной цифровой связи со скоростью передачи информации 0,5 Мбит/с. Внешний вид устройства приведен на рис. 1.
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 , можно оптимизировать материальные затраты, необходимые для обеспечения дуговой защитой ячеек КРУ и КСО.
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 – выключатель высокого напряжения;

2 ступень – выключатель ввода или секционный выключатель;

3 ступень – выключатель отходящей линии;

· определение места возникновения электрической дуги (номер ячейки и отсек);

· 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 по заданию Заказчика или проектной организации гибкой логики работы устройства, возможно проведение ее коррекции на объекте Заказчика;

· 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;
малую длину оптических кабелей ВОД и контрольных кабелей от устройства к схемам РЗА ячеек КРУ;

· 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;

· · 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;
         - считывание текущего алгоритма работы устройства;
         - задание алгоритма работы устройства;
         - установка параметров устройства (часы, уставки и др.).
Исполнение дуговой защиты «ОВОД-Л» на основе многопроцессорной распределенной системы дает следующие преимущества:
- одним устройством можно обеспечить защиту большого количества ячеек (более 35 ячеек);
- 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;
- удельная стоимость дуговой защиты на одну ячейку снижается при организации дуговой защиты секции КРУ с количеством ячеек менее 7, более 20 или двухсекционного КРУ;
- простота наращивания блоков УДЗ, при установке дополнительных ячеек. Алгоритм работы УДЗ корректируется с помощью пульта блока управления;
- в комплект поставки будут входить волоконно-оптические датчики с 3 стандартными длинами оптического волокна от 1м до 4м;
- при организации дуговой защиты КРУ исключаются затраты на покупку контрольного кабеля и монтажные работы по прокладке этого кабеля;
- 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.
Дуговая защита «ПРОЭЛ-МИНИ» Дуговая защита Проэл-мини

Устройство может устанавливаться в отсеке низковольтного оборудования ячейки или выносится на дверцу отсека, управляет выключателем ячейки и через шины управления попадает сигнал срабатывания на выключатели высших ступеней.Основные особенности:

Волоконно-оптические датчики в качестве приемника излучения;

Высокое быстродействие;

Высокая помехозащищенность;

Технические характеристики:

Наименование	Значение
Напряжение питания постоянное, В	120-370
Напряжение питания переменное, В	90-264
Частота переменного напряжения питания, Гц	47-55
Рабочий диапазон температур, ⁰С	От минус 40 до +55
Максимальное число ВОД	3
Число дискретных входов	2
Число дискретных выходов	3
Габариты, мм (длина, высота, глубина)	156х108х64,5

Высокая селективность;

Одно устройство защищает одну ячейку;

Программируемый алгоритм работы;

Автоматическое тестирование целостности ВОД ( датчиков).

К устройству можно подключить до 3-х датчиков (ВОД) : например, ВОД из отсека выключателя, ВОД из отсека сборных шин и ВОД из отсека ввода/вывода. В устройстве предусмотрена возможность формирования сигналов: «Запрет АПВ» или «Запрет АВР», «Неисправность», «Срабатывание» и «Отсутствие оперативного тока». Оптический тестер ОТ-1

Предназначен для проверки на обрыв волоконно-оптических датчиков устройств дуговой защиты «ОВОД-МД», «ОВОД-Л» и «ПРОЭЛ-мини». Тестер поставляется в комплекте с устройством дуговой защиты в виде дополнительной опции или как самостоятельное изделие. Габариты, мм (длина, высота, глубина) –(длина, высота, глубина)- 134х75х26,5 Масса, кг-0,2 Питание от элемента типа «Крона». Устройства «ОВОД» - серийно выпускаемая продукция . Они имеют сертификаты соответствия в системе обязательной сертификации ГОСТ Р и сертификат системы менеджмента качества по стандарту ГОСТ ICO 9001-2011 (ICO 9001: 2008). Данные устройства эксплуатируются в России , поставляются в Республику Беларусь, на Украину и в Казахстан. На сегодняшний день устройства, которые уже находятся в эксплуатации, уже зарекомендовали себя, как устройства надежно защищающие КРУ и КСО от дуговых повреждений. Техническая информация Статьи

Наши публикации:
*Журнал «ЭнергоЭксперт» ¹3(8) 2008 г.
«Оптоволоконная быстродействующая дуговая защита «ОВОД-МД»
*Журнале «Электрик» ¹ 6(49) 2008 г.
«Оптоволоконная быстродействующая дуговая защита «ОВОД-МД» для защиты ячеек КРУ, КСО высоковольтных электрических подстанций»
*Журнал « Экспозиция ЭНЕРГЕТИКА» ¹1 2009 г.
«Особенности устройства оптоволоконной дуговой защиты «ОВОД-МД»