УСТРОЙСТВО БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА РЕЗЕРВА БАВР-В. Техническая информация БКЖИ.656445.002 ТИ

Перечень сокращений

АВР

- автоматический ввод резерва;

АД

- асинхронный электродвигатель;

АСУ ТП

- автоматизированная система управления технологическим

процессом;

МПУ

- микропроцессорное пусковое устройство;

ОТК

- отдел технического контроля;

ПСИ

- приемо-сдаточные испытания;

РЗА

- релейные защиты и автоматика;

РУ

- распределительное устройство;

РЭ

- руководство по эксплуатации;

СВ

- секционный выключатель;

СН

- собственные нужды;

СД

- синхронный электродвигатель;

СПО

- специальное программное обеспечение;

СШ

- секция сборных шин 6 (10) кВ;

ТИ

- телеизмерение;

ТС

- телесигнализация;

БАВР-В

- устройство быстродействующее автоматического ввода

резерва АО «ЧЭАЗª;

БВВ

- быстродействующий высоковольтный выключатель.

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Настоящая техническая информация распространяется на устройство

быстродействующего автоматического ввода резерва напряжением более

1000 В (далее по тексту - БАВР-В).

Настоящая техническая информация содержит характеристики,

функциональные схемы, описание принципа действия устройств.

1 Описание и работа

1.1Назначение изделия БАВР-В

Устройство БАВР-В предназначено для сохранения в работе

электропотребителей с двигательной нагрузкой НПС (ППС) МН (МНПП) при

возникновении аварийного режима - потери питающего напряжения на одном

из вводов РУ

(10) кВ, путем максимально быстрого переключения

аварийной СШ РУ - 6 (10) кВ на смежный ввод без возникновения сверхтоков.

Оптимизация переходных процессов обеспечивается синхронизацией момента

включения устройства БАВР-В с углом напряжений прямой

последовательности секции шин выбегающих двигателей с напряжениями

исправной секции шин в диапазоне от 0 до 30 электрических градусов. При

отсутствии двигательной нагрузки на аварийной секции шин

(секции

потерявшей питание) или при снижении напряжения на аварийной секции шин

ниже

0,5 Uном устройство БАВР-В осуществляет переключение без

синхронизации.

БАВР-В позволяет осуществлять обмен информацией по интерфейсу RS-

485 по протоколу Modbus RTU (базовый вариант протокола), интерфейса

Ethernet по протоколу Modbus TCP о текущем состоянии с внешними

системами сбора данных.

Время срабатывания БАВР-В составляет не более 12,5 мс.

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Структура условного обозначения БАВР-В

БАВР-В/

XX/

Х/

XХХ/

ХХХ

УХЛ 3.1

Общая часть условного обозначения

Вариант исполнения сборных шин

01 - Без секционирования

02 - Две секции сборных шин

03 - По требованию заказчика

Значение номинального тока вторичных

цепей измерительных трансформаторов тока

на вводах 6 (10) кВ

1 - 1 А

5 - 5 А

Значение номинального напряжения

вторичных цепей измерительных

трансформаторов напряжения до

выключателей вводов 6 (10) кВ

100 - 100 В

380 - 380 В

Значение номинального напряжения

вторичных цепей измерительных

трансформаторов напряжения на секциях

шин 6 (10) кВ

100 - 100 В

380 - 380 В

Климатическое исполнение в соответствии с

таблицей 1.3

Пример записи:

БАВР-В/02/5/100/100УХЛ3.1

устройство

быстродействующего

автоматического ввода резерва для РУ 6 (10) кВ с двумя секциями шин, со

следующими номинальными параметрами измерительных цепей РУ 6 (10) кВ:

номинальный ток вторичных цепей измерительных трансформаторов тока на

вводах

(10) кВ

5 А, номинальное напряжение вторичных цепей

измерительных трансформаторов напряжения до выключателей вводов 6 (10)

кВ

-100 В, номинальное напряжение вторичных цепей измерительных

трансформаторов напряжения на секциях шин 6 (10) кВ -100 В.

1.2 Основные параметры и характеристики БАВР-В

Устройство БАВР-В предназначено для эксплуатации в климатических

условиях, оговоренных ГОСТ 15150, исполнение УХЛ, категория размещения

3.1, при температуре окружающей среды в РУ-6(10) кВ от минус 25 °С до

плюс 40 °С, верхнее значение относительной влажности воздуха 98 % при

температуре окружающей среды 25 °С без конденсации влаги.

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Атмосфера эксплуатации

- типа II

(промышленная) по ГОСТ 15150,

невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли и агрессивных паров и

газов в концентрациях, разрушающих изоляцию.

Номинальное напряжение вторичных цепей, питание микропроцессорного

пускового устройства

- однофазное переменного тока

220 В или 220 В

постоянного тока. Допустимые колебания напряжения вторичных цепей - от

плюс 10 % до минус 30 % от номинального значения, частоты - (50 ± 1,25) Гц.

Номинальное напряжение измерительных вторичных цепей: трехфазное

напряжение переменного тока (линейное) - 100 В или 380 В, номинальный ток

вторичных обмоток трансформаторов тока - 5 А или 1 А.

Время срабатывания микропроцессорного пускового устройства БАВР-В

составляет не более 12,5 мс.

Полное время срабатывания устройства БАВР-В с БВВ с момента

определения пусковых условий до окончания полного цикла переключений

составляет не более 62 мс с учетом отключения БВВ вводной ячейки РУ - 6

(10) кВ.

1.3Архитектура и состав БАВР-В

Полная схема БАВР-В состоит из:

 быстродействующих высоковольтных выключателей БВВ;

 микропроцессорного модуля управления;

 комплекта измерительных трансформаторов напряжения и тока.

Структурная схема БАВР-В с быстродействующими высоковольтными

выключателями представлена на рисунке 1.1 (схема с неявным резервом, с

двумя вводными выключателями, по одному на каждую секцию шин, и одним

секционным выключателем) и на рисунке 1.2 (схема с явным резервом, без

секционного выключателя).

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

~ 6-10 кВ

(1 ввод)

(2 ввод)

TV1

TV2

TA1

Ток ввода 1

Ток ввода 2

TA2

Микропроцессорный

модуль управления

Напряжение секции

В АСУ ТП

Включить Q1

Включить Q2

Отключить Q1

Отключить Q2

Положение Q1

Положение Q2

TV3

TV4

1 секция отходящих линий

2 секция отходящих линий

Рисунок 1.1 - Структурная схема БАВР-В, схема с неявным резервом, с

двумя вводными выключателями, по одному на каждую секцию шин, и одним

секционным выключателем, где:

Q1, Q2 - быстродействующие выключатели первого и второго вводов;

QS - быстродействующий секционный выключатель;

ТА1, ТА2 - трансформаторы тока первого и второго вводов;

TV1, TV2 - измерительные трансформаторы напряжения первого и

второго вводов;

TV3, TV4 - измерительные трансформаторы напряжения первой и второй

секций шин.

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

~ 6-10 кВ

(1 ввод)

(2 ввод)

TV1

TV2

TA1

Ток ввода 1

Ток ввода 2

TA2

Микропроцессорный

модуль управления

Напряжение секции

В АСУ ТП

Включить Q1

Включить Q2

Отключить Q1

Отключить Q2

(основной)

Положение Q1

Положение Q2

(резервный)

TV3

секция отходящих линий

Рисунок 1.2 - Структурная схема БАВР-В, схема с явным резервом, с

основным и резервным вводными выключателями без секционного

выключателя, где:

Q1, Q2 - быстродействующие выключатели первого и второго вводов;

ТА1, ТА2 - трансформаторы тока первого и второго вводов;

TV1, TV2 - измерительные трансформаторы напряжения первого и

второго вводов;

TV3 - измерительный трансформатор напряжения секции шин.

1.4 Основные параметры МПМУ

МПМУ обеспечивает:

 получение и обработку информации от измерительных блоков;

 просмотр текущей информации на панели оператора;

 просмотр архивов данных;

 контроль предаварийной ситуации;

 выявление аварийной ситуации;

 выдачу управляющих сигналов на защитный, вводные и секционный

высоковольтные выключатели;

 контроль восстановления напряжения на отключенном рабочем вводе

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

выше заданного уровня и включение отключенного ранее вводного

выключателя, а затем отключения секционного выключателя (при наличии

функции автоматического ВНР).

МПМУ осуществляет функцию измерения электрических параметров

защищаемого присоединения с индикацией измеренных величин в абсолютных

единицах в системе СИ на панели оператора и передачу информации о

результатах измерений в АСУ ТП посредством последовательного интерфейса

RS-485 по протоколу Modbus RTU (базовый вариант протокола), интерфейса

Ethernet по протоколу Modbus TCP. Описание протокола приведено в

приложении Д.

Выставление и изменение уставок защит осуществляется на панели

оператора набором значений уставок защит на клавиатуре и контролем

набранных величин на графическом дисплее.

В МПМУ реализована функция осциллографирования аналоговых и

дискретных сигналов, с сохранением осциллограмм в энергонезависимой

памяти.

1.5 Входные и выходные цепи устройства

Входными сигналами для устройства являются:

 фазные напряжения Uа, Ub, Uc первой и второй секций шин;

 фазные напряжения Ua, Ub, Uc со стороны питающей линии первого и

второго вводов (при наличии, для реализации автоматического ВНР);

 фазные токи Ia, Ib, Ic первого и второго вводов;

 положение блок-контактов вводных и секционного высоковольтных

выключателей;

 сигналы об аварии на питающих вводах и на секциях сборных шин (с

микропроцессорных терминалов защит).

 Выходными сигналами устройства являются:

 управляющие команды для выключателей первого и второго вводов;

 управляющие команды для секционного выключателей;

 сигнал разрешения/блокировки работы штатного АВР;

 сигналы сигнализации о состоянии и срабатывании устройства.

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

В зависимости от проекта и условий эксплуатации возможно изменение

входных и выходных сигналов по согласованию с заводом-изготовителем.

1.6 Устройство и работа

Основные защиты устройства

Защита минимального напряжения (ЗМН)

Защита минимального напряжения срабатывает при снижении напряжения

ниже порога, задаваемого уставкой. Срабатывание ЗМН может производиться

при снижении напряжения одновременно в трех фазах или при снижении хотя

бы одного из трех фазных напряжений ниже порога (регулируется уставкой).

При срабатывании ЗМН происходит переключение аварийной секции шин на

смежный ввод.

Защита от повышения напряжения (ЗПН)

Защита от повышения напряжения срабатывает при повышении хотя бы

одного из трех фазных напряжений выше порога, задаваемого уставкой. При

срабатывании ЗПН происходит переключение аварийной секции шин на

смежный ввод.

Защита по фазовому рассогласованию (несимметрия вводов)

В случаях потери питания на вводе МПМУ БАВР-В выявляет расхождение

фазового угла во всех трех фазах и производит переключение аварийной секции

шин на смежный ввод.

Изменение направления мощности (разворот тока)

Контролируются фазные углы тока и при изменении направления

протекания тока на вводе

(от СШ к вводу) происходит переключение

аварийной секции шин на смежный ввод.

1.7 Основные алгоритмы работы

БАВР-В предназначено для сохранения в работе электропотребителей с

двигательной нагрузкой при возникновении аварийного режима

- потери

питающего напряжения на одном из вводов РУ - 6 (10) кВ, путем максимально

быстрого переключения аварийной СШ РУ - 6 (10) кВ на смежный ввод без

возникновения

сверхтоков.

Оптимизация

переходных

процессов

обеспечивается синхронизацией момента включения устройства БАВР-В с

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

углом напряжений прямой последовательности секции шин выбегающих

двигателей с напряжениями исправной секции шин в диапазоне от 0 до 30

электрических градусов. При отсутствии двигательной нагрузки на аварийной

секции шин (секции потерявшей питание) или при снижении напряжения на

аварийной секции шин ниже заданного уровня (0,5 Uном) устройство БАВР-В

осуществляет переключение без синхронизации.

1.8 Изделие БАВР-В обеспечивает:

 контроль предаварийной ситуации;

 выявление аварийной ситуации;

 выдачу управляющих сигналов на вводные и секционный

высоковольтные выключатели;

 контроль восстановления напряжения на отключенном вводе

6 (10)

кВ выше уровня

0,9 Uном и включение отключенного ранее вводного

выключателя, а затем отключения секционного выключателя;

 регистрацию аварийных процессов, приводящих к его срабатыванию, и

осуществляет обмен информацией по интерфейсу RS-485 в соответствии с

протоколом MODBUS RTU о текущем состоянии БАВР-В с внешними

системами сбора данных (базовый вариант протокола).

В случаях потери питания на вводе 6 (10) кВ МПМУ БАВР-В выявляет

расхождение фазового угла более от 15 до 22 электрических градусов во всех

трех фазах. При выполнении этого условия выдается команда на отключение

выключателя вводной ячейки.

Переключение аварийной СШ РУ - 6 (10) кВ на смежный ввод.

После выдачи сигнала на отключение выключателя вводной ячейки и

прихода сигнала с блок-контактов выключателя об отключении, МПМУ

проверяет возможность подключения двигательной нагрузки на исправную СШ

без возникновения сверхтоков, что возможно, если угол фазового

рассогласования между векторами напряжения, вырабатываемого СД на

поврежденной СШ и векторами напряжения исправной СШ не превышает 30

электрических градусов, и, при выполнении этого условия, МПМУ выдает

команду на включение секционного выключателя. После получения БАВР

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

подтверждения о включении секционного выключателя, устройство переходит

в режим ожидания.

Все описанные выше переключения разрешаются:

 если напряжение на исправной секции шин выше 0,8 Uном;

 если отсутствует замыкание на землю в сети 6 (10) кВ с изолированной

нейтралью;

 если отсутствует короткое замыкание ниже вводного выключателя

(фиксируется величина и направление тока от ввода к секции).

В случае, если эти условия не выполняются работа БАВР-В блокируется и

МПМУ дает разрешение на работу штатного АВР, в случае его наличия.

В режиме автоматического восстановления штатной схемы РУ, после

включения секционного выключателя контролируется напряжение на

отключенном вводе. После восстановления напряжения выше уровня 0,9 Uном

включается отключенный ранее вводной выключатель, а затем отключается

секционный выключатель.

1.9 Работа в аварийных режимах

Короткое замыкание на вводе питания секции шин.

Короткие замыкания в системе характеризуются значительными

снижениями напряжения на аварийной секции шин, как правило, ниже 0,6

Uном. При коротком замыкании выше вводного выключателя через

трансформатор тока, установленный на вводном выключателе, протекает ток,

обусловленный током подпитки от двигательной нагрузки. Этот ток меньше

уставки максимального тока блокировки и работа БАВР-В разрешена.

При снижении напряжения секции шин ниже 0,6 Uном и при изменении

направления протекания тока на вводе (от СШ к вводу) выдается команда на

отключение выключателя поврежденного ввода.

Короткое замыкание на секции сборных шин или на отходящем

присоединении

Если короткое замыкание произошло ниже вводного выключателя, то

через его трансформатор тока протекает ток короткого замыкания,

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

превышающий уставку максимального тока блокировки. В этом случае БАВР-В

запрещена и МПМУ не осуществляет никаких переключений.

Однофазное замыкание на землю

Признаком однофазного замыкания на землю является появление

напряжения обратной последовательности

3U0, снимаемого с обмоток,

включенных по схеме разомкнутого треугольника, измерительного

трансформатора напряжений секций шин. При превышении напряжения 3U0

заданной уставки работа БАВР-В блокируется, МПМУ не осуществляет

никаких переключений.

Срабатывание защит микропроцессорных блоков РЗА

При поступлении сигнала с микропроцессорных блоков РЗА о

срабатывании защит, МПМУ блокируется, дальнейшая работа возможна после

квитирования блокировки кнопкой «Сбросª.

1.10 Надежность БАВР-В

По числу возможных состояний (по работоспособности) БАВР-В должны

относиться к изделиям вида II по ГОСТ 27.003.

По возможности восстановления работоспособного состояния после отказа

в процессе эксплуатации устройства БАВР-В должны относиться к

восстанавливаемым изделиям. Среднее время восстановления при наличии

комплекта запасных модулей должно быть не более 1 часа.

По возможности и способу восстановления технического ресурса (срока

службы), путем проведения плановых ремонтов (текущих и капитальных),

устройство БАВР-В относиться к изделиям, ремонтируемым обезличенным

способом. Текущий ремонт выполняеться в соответствии с указаниями в

эксплуатационной документации, а капитальный ремонт - в соответствии с

ремонтной документацией.

Показатели надежности МПМУ БАВР-В, выбранные в соответствии с

ГОСТ 27.002, ГОСТ 27.003 и ГОСТ 20.39.312, ОТТ-29.020.00-КТН-009-15

приведены в таблице 1.2.

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Таблица 1.2 - Показатели надежности МПМУ БАВР-В

Показатель

Норма

Средняя наработка на отказ сменного элемента

не менее 100 тыс. ч

Среднее время восстановления (замены сменного элемента с учетом

не более 3 ч

определения поврежденного узла)

Средний срок службы сменного элемента до капитального ремонта

не менее 10 лет

Параметр потока отказов в срабатывании устройства за год

не более 3·10^-4

Параметр потока ложных срабатываний устройства в год

не более 10^-6

Полный средний срок службы устройства

не менее 20 лет

Вероятность безотказной работы МПМУ БАВР-В за 2000 часов в соответствии с

ГОСТ 27883, ГОСТ 27.002 должна составлять не менее:

 по функциям защиты - 0,98;

 по функциям управления и регулирования - 0,98;

 по измерению, отображению и регистрации информации - 0,98.

1.11

Конструкция БАВР-В

БАВР-В в части воздействия механических факторов внешней среды должно

соответствовать группе условий эксплуатации М1 (степень жесткости 1) по ГОСТ

17516.1 и выдерживать вибрацию с частотой от 0,5 до 35 Гц при ускорении не более 5

м/с2.

По условиям стойкости к землетрясениям по шкале сейсмической

интенсивности МSК-64 БАВР-В должно иметь два исполнения:

 несейсмостойкое для районов с сейсмичной интенсивностью до 6 баллов

включительно;

 сейсмостойкое для районов с сейсмичной интенсивностью от 7 до 9 баллов.

Конструкция МПМУ:

 Габаритные размеры устанавливаемых терминалов МПМУ БАВР-В не

превышают габаритных размеров шкафов с блоками вывода и устройств с

аппаратурой управления и контроля ячейки КРУ. Устанавливаемые терминалы могут

быть как моноблочной, так и модульной конструкции, и в максимальном варианте

могут состоять из двух модулей: базового устройства и выносного пульта

управления.

 ряды зажимов предусматривают подключение внешних кабелей посредством

винтового способа крепления.

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

2Оформление заказа

Заказ БАВР-В представляется в виде заполненного опросного листа. По

заказу и последующему согласованию возможна поставка БАВР-В с различным

сочетанием оборудования.

Примеры секционной ячейки, и микропроцессорного модуля управления

представлены в приложении А.

Заказы направлять по адресу:

1. АО «ЧЭАЗª, 428000, Российская Федерация,

г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 5., Факс: (8352) 62-72-67,

62-73-24, 62-72-31, E-mail: cheaz@cheaz.ru, отдел продаж.

2. ООО «ЦУП ЧЭАЗª, 129226, Москва, ул. Докукина, д.16/1,

Технический директор ООО «ЦУП ЧЭАЗª, г. Москва:

Лёвшин Вячеслав Петрович, тел. (495) 660-31-00, 8-903-103-80-54.

vpl@mail.ru, vlevshin@cfpm.ru

Техническая поддержка на АО «ЧЭАЗª

Тел. (8352) 39-52-49, 39-52-08.

Коллэ Роман Валентинович

r.kolle@cheaz.ru

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ОПРОСНЫЙ ЛИСТ № _______ для заказа БАВР-В

Организация

Объект

Заказчик

Количество БАВР-В

Оперативное питание

= 220В

~ 220В

шкаф напольный БАВР

Размещение МПМУ

шкаф навесной БАВР

БАВР

панель релейного отсека

двухсекционное исполнение

Вариант построения

односекционное исполнение

структуры РУ

специальное исполнение

Номинальные значения

Напряжение

Частота ____ Гц

Ток ______А

РУ

6 кВ

10 кВ

ВНР с

ВНР без

Функция

Да

перерывом

перерыва

восстановления

питания

нормального режима

Нет

Интерфейс связи

Ethernet

RS-485

МodBus TCP/IP

МЭК 61850 (MMS, GOOSE)

Протокол связи

ModBus RTU

МЭК 60870-5-104

11. Наличие включенного СВ (ШОВ, ШСВ) на питающей объект подстанции:

Да

Нет

12. Параметры вторичных значений измерительных трансформаторов:

12.1

Трансформаторы тока на вводах 6(10)кВ

5 А

1 А

12.2

Трансформаторы напряжения до

100 В

380 В

выключателей вводов 6 (10) кВ

12.3

Трансформаторы напряжения на секциях

100 В

380 В

шин 6 (10) кВ

13. Параметры высоковольтных выключателей

Производитель

Тип

13.1

Вводные выключатели

13.2

Секционный выключатель

13.3

Необходимость замены выключателей

Да

Нет

14. Количество и тип электродвигателей 6 (10) кВ, подключаемых к секциям шин:

№

Тип электродвигателя

Количество

секции

электродвигателей,

шин

требующих

разгрузки

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

15. Режимы работы объекта

Вид режима работы МН

Количество работающих

Количество ЭД МНА,

(МНПП)

ЭД МНА

требующих разгрузки

1. Максимальный

2. Промежуточный

3. Минимальный

16.Условия эксплуатации

16.1

Максимальная окружающая температура, ºС

16.2

Минимальная окружающая температура, ºС

16.3

Сейсмостойкость

Нет

Да, ____баллов

17.Дополнительное оборудование, услуги и требования

17.1

Шеф-монтаж и ПНР

Да

Нет

17.2

Ноутбук

Да

Нет

17.3

USB накопитель 8 Гб

Да

Нет

17.4

Разработка проекта привязки к существующему РУ

Да

Нет

К опросному листу необходимо приложить:

1.Однолинейная схема РУ в которое будет встраиваться устройство БАВР,

2.Схемы вторичных цепей выключателя ввода 6 (10) кВ, СВ 6 (10) кВ

3.Схема гашения поля двигателей

Дата заполнения __________ Заполнил_________________________________Тел. ______________

(должность, Ф.И.О.)

E-mail ________________________

Технические вопросы: тел. (8352) 39-55-49, e-mail: r.kolle@cheaz.ru

Лист

БКЖИ.656445.002 ТИ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата