СПЕЦИАЛЬНАЯ ПРОГРАММА
Проверка устройства микропроцессорной
защиты сборных шин Sepam 1000+ B21
Руководство по эксплуатации
.015.30 РЭ
г. Чебоксары
Описание интерфейса программы
Программа предназначена для автоматической быстрой проверки микропроцессорных терминалов релейной защиты и автоматики Sepam 1000+ В21. По окончании проверки заполняется протокол. Программа проверки построена таким образом, что проверяющий не задаёт параметров проверки. Параметры проверки устанавливаются исходя из заданных уставок.
Рисунок 1 – Главное окно программы
При запуске программы открывается главное окно. Здесь необходимо ввести данные о наличии промежуточных трансформаторов напряжения типа РЕТ-ТН. И с помощью меню выбора страницы (рисунокРисунок 1) переключится в окно Уставки, куда с проверяемого терминала заносятся уставки. Затем необходимо войти в Схема, и согласно предложенной схеме, подключить РЕТОМ к защите. После чего в Протоколе выбрать необходимые проверки и нажать кнопку Старт (рисунокРисунок 2), будут выполнены проверки с автоматическим заполнением протокола, который затем можно распечатать. Большинство проверок не требуют постоянного присутствия персонала. В зависимости от уставок время проверки может занимать от 10 мин.
Рисунок 2 – Панель инструментов
Рисунок 3 – Строка меню
Ввод уставок
Для облегчения ввода уставок окно задания уставок полностью повторяет аналогичное меню защиты (рисунокРисунок 4). При этом необходимо вводить все уставки в имеющиеся поля, так как в зависимости от их комбинации меняются режимы проверки, выдаваемые величины и даже схемы подключения. Подразумевается, что уставки выставляются согласно ступенчатому принципу, т. е. UЗМН-I < UЗМН-II, а TЗМН-I <TЗМН-II, а так же не пересекаются и не противоречат друг другу.
Все уставки по напряжению срабатывания задаются в первичных значениях, программа автоматически их пересчитывает во вторичные по формуле
Рисунок 4 – Меню ввода уставок
Рисунок 5 – Матрица выходных контактов
Схема подключения защиты к РЕТОМ
Схема подключения подразумевает подключение контактных выходов Sepam 1000+ к дискретным входам РЕТОМ-51, и соответственно контактных выходов РЕТОМ-51 к дискретным входам защиты. К датчикам напряжения терминала подводятся напряжения с выходов РЕТОМ.
В связи с тем, что при параметрировании терминала Sepam можно выбрать различные конфигурации подключения каналов напряжения, программой предусмотрено несколько схем.
Рисунок 6 – Схема подключения каналов напряжения, когда измеряются 3 фазных напряжения
На рисункеРисунок 6 представлена схема подключения датчиков напряжения терминала, если защита запрограммирована на определение значений 3-х фаз напряжения.
В случае если уставки защит реагирующих на уровень фазного напряжения во вторичных значениях больше 120 В, необходимо использовать промежуточный трансформатор напряжения типа РЕТ-ТН, как показано на рисункеРисунок 7. В этом случае необходимо, путем поворота ручки выбора коэффициента трансформации выставить на РЕТ-ТН kU=5, на главной странице программы необходимо указать наличие ПТН. Так как РЕТ-ТН рассчитывается на значительную нагрузку (которая наблюдается при проверке электромеханических реле) с 10% запасом по напряжению, рекомендуется перед тестами подобрать реальный коэффициент трансформации непосредственно для проверяемого устройства и выставить его на главной странице программы.
Рисунок 7 - Схема подключения каналов напряжения, когда измеряются 3 фазных напряжения с использованием промежуточного трансформатора напряжения
Напряжение на вход 3U0 защиты в случае необходимости, т. е. во время теста защиты от повышения напряжения нулевой последовательности при схеме подключения каналов напряжения с использованием трансформатора нулевой последовательности, подаётся с канала UB через выходной контакт РЕТОМ-51 №4.
С целью избежать излишнего подрабатывания органов реагирующих на напряжение нулевой последовательности, во всех тестах, не использующих 3U0, контакт РЕТОМ-51 №4 разомкнут.
Случаи, когда используются два линейных напряжения или одно показаны на рисункахРисунок 8Рисунок,9,Рисунок 10 и Рисунок 11.
Рисунок 8 - Схема подключения каналов напряжения, когда измеряются 2 линейных напряжения
Рисунок 9 - Схема подключения каналов напряжения, когда измеряются 2 линейных напряжения с использованием промежуточного трансформатора напряжения
Рисунок 10 - Схема подключения каналов напряжения, когда измеряется 1 линейное напряжение
Рисунок 11 - Схема подключения каналов напряжения, когда измеряется 1 линейное напряжения с использованием промежуточного трансформатора напряжения
Контакты выходного реле РЕТОМ-51 №1 заводятся на вход РПВ (выключатель включен) защиты, и имитация РПВ производится программно с помощью РЕТОМ, поэтому дополнительное внешнее реле не требуется.
Контакты выходного реле РЕТОМ-51 №2 заводятся на вход Внешний сброс, если такие имеются.
Рисунок 12 – Схема подключения дискретных входов РЕТОМ-51
Все контактные выходы Sepam подключаются к дискретным входам PЕТОМ-51 согласно рисункамРисунок 12 и Рисунок 13.
Рисунок 13 – Схема подключения дискретных входов РЕТОМ-51 (если у Sepam имеется дополнительный блок расширения контактов MES108 или MES114)
Протокол проверки
Все проверки выполняются в окне Протокол, поскольку выбор необходимых для проверки параметров производится именно в этом окне (рисунокРисунок 14).
Рисунок 14 – Протокол проверки
Выбор конкретных проверок производится в Протоколе выставлением флага в нужных пунктах. Если в Уставках функция или проверка не выбрана или заданы условия, при которых данная проверка невозможна, то в Протоколе она будет загашена и не доступна для проверки (нельзя выставить флаг).
Проверка производится по нажатию кнопки Старт 
в Панели Инструментов, либо по нажатию копки локальный Старт 
, находясь в Протоколе. Все результаты заносятся тут же в Протокол.
При наличии промежуточного трансформатора напряжения при общем Старте перед проверками выдаётся окно максимальных значений выдаваемых величин РЕТОМ-51 и коэффициенты трансформации.
При входе в программу автоматически считывается последний Протокол, поэтому перед началом проверки нового терминала необходимо очистить Протокол. Это требуется для того, чтобы исключить сохранённые данные старой проверки из нового протокола.
По нажатию кнопки Старт при проверке появляется окно Статус проверки (рисунокРисунок 15). В нём отражены в кратком виде текущие результаты всех проведённых проверок. Если Протокол сохранён в Архив, то для быстрого просмотра того, какие проверки проводились, удобно вызвать на экран окно Статус проверки по клавише F4.
Рисунок 15 – Статус проверки
Так же имеется возможность из строки меню вызвать краткий протокол – в нём можно посмотреть какие проверки проводились, полученные результаты и отклонение их от заданных уставок (рисунокРисунок 16).
Рисунок 16 – Краткий протокол
При нажатии левой кнопкой мыши по графику время-токовая характеристика tСР=f(I) в Протоколе вызывается отдельное окно с этой характеристикой для детального просмотра, печати и т. п.
Перед печатью Протокола необходимо установить самый мелкий размер шрифта (в строке Меню) и в параметрах станицы установить поля слева, справа, сверху и снизу не более 20 мм (находясь в Протоколе через Меню → Файл→ Предварительный просмотр → кнопка Параметры страницы).
Алгоритмы и особенности проверки
S(t) – контролируемые аналоговые процессы;
L(t) – контролируемые логические процессы;
Vпу(t), Vиу(t) – выходные сигналы проверяемого и идеального устройств;
Δ – допустимые погрешности.
Рисунок 17 – Структурная схема процедуры проверки
При автоматической проверке проверяемое устройство может рассматриваться как объект неизвестной структуры с наблюдаемыми входами и выходами. А задача поиска ошибок может быть представлена процедурой представленной на рисункеРисунок 17.
Для практического использования представленной процедуры ключевыми являются вопросы задания контролируемых процессов S(t) и L(t), а также разработка алгоритма “идеального устройства“.
Процедура задания S(t) и L(t) должна обеспечить поиск таких реализаций S(t) и сочетаний L(t), которые бы позволили проверить максимальное количество параметров без перекоммутации схемы подключения к устройству и изменения уставок за минимальный срок. Поэтому характер воздействий подбирают таким образом, чтобы исключить возможность влияния на результат других органов защиты не относящихся к проверяемому параметру. А величины воздействий задаются в допустимо узком интервале.
Модель устройства строится на основе анализа логических схем устройства и технической документации.
Процедура сравнения позволяет определить положение результата реакции реального устройства на воздействующие величины по отношению к полю допуска.
В случае удачного проведения опыта (результат соответствует предъявляемым к устройству требованиям) проводится уточнение результата.
Подробно рассмотрим алгоритм процедуры задания воздействующих величин. При определении параметров срабатывания поиск осуществляется от 0,9×УСТАВКИ до 1,1×УСТАВКИ с шагом 1/5 от этого диапазона, т. е. диапазон проверки разбивается на 5 окон, после определения срабатывания в каком-либо окне проводится уточнение с шагом 0,5 от заданной допустимой точности. Допустимая точность для каждого параметра задается согласно техническому описанию устройства. Перед каждым шагом выдерживается бестоковая пауза и выдается режим холостого хода, в который по контакту происходит сброс терминала в исходное состояние.
Определение Uср для каждой ступени защиты от минимального напряжения по прямой последовательности фаз или междуфазным напряжениям проводится при симметричном трехфазном коротком замыкании АВС (рисунокРисунок 18). Это необходимо, чтобы избежать подрабатывания других органов защиты. Как описывалось выше, напряжение выдается скачком до значения 0,9×Uуставки. Если защита не сработала, то выдается режим холостого хода. В этот момент выдается напряжение соответствующее нормальному режиму сети. Это напряжение подбирается исходя из уставок. Во время холостого хода с помощью контактов Внешний сброс осуществляется сброс защиты. После этого снова имитируется КЗ, выдается напряжение 0,84×Uуставки и так повторяется до срабатывания. После чего происходит уточнение напряжение срабатывания Uср с меньшим шагом, например, если допустимая точность по напряжению срабатывания равна 2%, то шаг определяется как половина от допуска, то есть 0,01×Uуставки.
Рисунок 18 – Временные диаграммы поиска Ucр ЗМН по прямой последовательности фаз или ЗМН по междуфазным напряжениям
Напряжение срабатывания пофазной ЗМН или однофазной ЗМН ищется на каждой фазе отдельно, при этом в неповрежденные фазы выдаются номинальное напряжение сети, как показано на рисункеРисунок 19.
Поиск Uср защит от повышения напряжения (ЗПН) проводится аналогично описанным выше алгоритмам, с той лишь разницей, что на каждом цикле теста происходит увеличение напряжения. При этом для проверки ЗПН по напряжению нулевой последовательности, в случае если U0 определяется с помощью трансформатора нулевой последовательности, через контакт №4 РЕТОМ-51 на датчик напряжения нулевой последовательности Sepam заводится напряжение UB (рисунокРисунок 20 иРисунок 21)
Рисунок 19 – Векторная диаграмма поиска Ucр однофазного ЗМН по фазе А
Рисунок 20 – Временная диаграмма поиска Ucр ЗПН по нулевой последовательности в случае если U0 определяется с помощью трансформатора нулевой последовательности
Рисунок 21 – Векторная диаграмма поиска Ucр ЗПН по нулевой последовательности в случае если U0 определяется с помощью трансформатора нулевой последовательности
Рисунок 22 - – Временная диаграмма поиска Ucр ЗПН по нулевой последовательности в случае если U0 определяется по сумме фазных напряжений
Если напряжение нулевой последовательности определяется по сумме фазных напряжений, то векторная диаграмма поиска Ucр изменяется. Напряжение в фазу B выдается большим, чем в неповрежденные фазы, причем UB рассчитывается таким образом, чтобы нулевая последовательность превышала уставку (рисунок ).
Рисунок 23 - Векторная диаграмма поиска Ucр ЗПН по нулевой последовательности в случае если U0 определяется по сумме фазных напряжений
Поиск времени срабатывания защит проводится при 1,1×УСТАВКИ для защит реагирующих на повышение параметра (например, различных защит от повышения напряжения или защит от повышения частоты) и при 0,9×УСТАВКИ для защит реагирующих на снижение контролируемого параметра (например, для защит от минимального напряжения и защит от снижения частоты) (рисунок 21).
Рисунок 24 – Временные диаграммы поиска Tcр ЗМН по прямой последовательности фаз или ЗМН по междуфазным напряжениям
Порядок проведения проверок
1) Указать в Главном окне программы, какая используется схема подключения – без ПТН или с одним ПТН.
2) Ввести все уставки и сохранить их в файл Архива, если проверяется новый терминал, то необходимо создать новый файл Архива. Перед началом новой проверки необходимо очистить Протокол.
3) Подключить к РЕТОМ-51 в соответствии со Схемой подключения, которая представлена в Оглавлении Главного окна программы.
4) Зайти в Протокол и выбрать нужные проверки (при нажатии в Панели Инструментов кнопки Очистить протокол предыдущие результаты удаляются, иначе «старые» результаты остаются без изменений, но после каждого теста результаты проведенного испытания обновляются), после чего нажать кнопку Старт 
в Панели Инструментов. В случае если в Протоколе имеется своя Схема подключения (на против тест появляется кнопка схема), то необходимо собрать указанную Схему подключения и проводить проверки по ней, нажав на кнопку Локальный старт .
5) По окончанию проверок сохранить результаты в Архив.
