Дискретные выходы Количество выходов 2 Коммутируемый постоянный ток напряжением 250В при активно- индуктивной нагрузке и постоянной времени до 0,05с ≤ 0,25А Коммутируемый переменный ток напряжением 400В при активно- индуктивной нагрузке и постоянной времени до 0,05с ≤ 4А Коммутируемый переменный ток напряжением 260В при активно- индуктивной нагрузке и постоянной времени до 0,05с ≤ 7А Интерфейс связи RS485 Протокол обмена MODBUS RTU Скорость обмена данными, бод 4800 – 57600 Количество подключаемых устройств в сети ≤ 32 Максимально допустимая длина линии 1500 метров Питание Номинальное напряжение оперативного тока
/=220В Рабочий диапазон напряжения переменного оперативного тока 85 – 265В Рабочий диапазон напряжения постоянного оперативного тока 120 – 370В Потребление цепей оперативного тока в состоянии покоя и срабатыва- ния блока защиты ≤ 5/7Вт Габаритные размеры и масса устройства Габаритные размеры блока 141×124×65мм Масса блока ≤ 1,5кг Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 3433-114-23566247.РЭ 11 3.2 Требования к сопротивлению изоляции 1) Сопротивление изоляции всех независимых цепей устройства (кроме порта последова- тельной передачи данных) относительно корпуса и между собой должно быть не менее 10МОм. Характеристики, приведенные в дальнейшем без специальных оговорок, соответствуют нормальным условиям: температуре окружающего воздуха (20 5) С; относительной влажности не более 80%; атмосферному давлению от 86 до 106кПа; номинальному значению напряжения оперативного тока; номинальной частоте переменного тока. 2) Электрическая изоляция между всеми независимыми цепями (кроме порта последова- тельной передачи данных) относительно корпуса и всех независимых цепей между собой вы- держивает без пробоя и перекрытия испытательное напряжение 1000В (эффективное значе- ние) переменного тока частоты 50Гц в течение 1 мин. Электрическая изоляция цепей связи с внешними устройствами с номинальным напряже- нием не более 60В относительно корпуса и других независимых цепей должна выдерживать испытательное напряжение 500В частоты 50Гц в течение 1 мин. 3) Электрическая изоляция независимых цепей (кроме порта последовательной передачи данных) между собой и относительно корпуса выдерживает три положительных и три отрица- тельных импульса испытательного напряжения, имеющих (при работе источника сигнала на холостом ходу): амплитуду – (4,5÷5,0)кВ; длительность переднего фронта – (1,2 0,36)мкс; длительность заднего фронта – (50 10)мкс. Длительность интервала между импульсами – не менее 5с. 3.3 Требования к помехоустойчивости Блок при поданном напряжении оперативного тока должен сохранять функционирование без нарушений и сбоев при следующих воздействиях. 1) Высокочастотного испытательного напряжения согласно международному стандарту IEC255-22-1 (степень жесткости 3), имеющего следующие параметры: форму затухающих колебаний частотой (1,0 0,1)МГц; модуль огибающей, уменьшающийся на 50% относительно максимального значения после трех-шести периодов; амплитудное значение первого импульса при общей схеме подключения источника сигнала – (2,5 0,25)кВ, при дифференциальной схеме подключения – (1,0 0,1)кВ; время нарастания первого импульса 75нс с отклонением 20%; частоту повторения импульсов (400 40)Гц. Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 12 3433-114-23566247.РЭ Внутреннее сопротивление источника высокочастотного сигнала – (200 20)Ом. Продол- жительность воздействия импульсов высокочастотного сигнала – (2÷2,2)с. 2) Наносекундных импульсных помех (быстрых переходных процессов) в соответствии с требованиями стандарта IEC 255-22-4, класс 4 и ГОСТ 29156-91 (степень жесткости 4) с амплиту- дой испытательных импульсов: цепи переменного и оперативного тока 4кВ, 5/50нс; приемные и выходные цепи 2кВ, 5/50нс. 3) Электростатического разряда согласно стандарту IEC 801-2, класс 3 и ГОСТ 29191-91 (степень жесткости 3) с испытательным напряжением импульса разрядного тока: контактный разряд 6кВ, 150пФ; воздушный разряд 8кВ, 150пФ. 4) Радиочастотного электромагнитного поля в соответствии с требованиями стандарта МЭК 801-3-84 напряженностью 10В/м (степень жесткости 3). 5) Микросекундных импульсных помех большой энергии (импульсы напряжения/тока длительностью 1/50 и 6,4/16мкс соответственно) в соответствии с требованиями стандарта МЭК 255-22-1-88. Амплитуда напряжения испытательного импульса (степень жесткости 4) – 4кВ для входных цепей тока и напряжения, подключенных к установленным на подстанции высокого напряжения трансформаторам тока и напряжения. 6) Кондуктивных низкочастотных помех из-за провалов напряжения питания, кратковре- менных перерывов и несимметрии питающего напряжения. Параметры испытательного воздействия: значение изменения напряжения не менее 0,5U НОМ при длительности провала 0,5с, длительность перерывов напряжения не менее 100мс. При испытаниях устройств, работающих на выпрямленном оперативном токе трехфазного ис- точника питания, необходимо воздействовать провалами и перерывами напряжения на три фазы одновременно, затем на две фазы и на одну. 7) Импульсного магнитного поля с напряженностью 300А/м, возникающего в результате молниевых разрядов или коротких замыканий в первичной сети, в соответствии с требования- ми стандарта МЭК 1000-4-9-93. 8) Магнитного поля промышленной частоты в соответствии с требованиями стандарта МЭК 1000-4-93 напряженностью 30А/м (степень жесткости 4). При этом аппаратура должна ис- пытываться в тех конструкциях, в которых будет эксплуатироваться. Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 3433-114-23566247.РЭ 13 3.4 Требования к входным и выходным цепям устройства Клеммные колодки токовых цепей допускают присоединение под винт одного или двух одинаковых проводников общим сечением до 6мм 2 включительно и сечением не менее 1мм 2 каждый. Клеммные колодки цепей питания, входных и выходных цепей допускают присоеди- нение под винт одного или двух одинаковых проводников общим сечением до 2,5мм 2 включи- тельно и сечением не менее 0,5мм 2 каждый. 1) Цепи переменного тока. Цепи переменного тока выдерживают без повреждений ток: 20А – длительно; 150А – в течение 10с; 500А – в течение 1с. Устройство правильно функционирует при изменении частоты входных сигналов в диапа- зоне 45 – 55Гц. При этом дополнительная погрешность параметров срабатывания измеритель- ных органов устройства не превышает 3% относительно параметров срабатывания на номи- нальной частоте. 2) Цепи оперативного питания. Устройство предназначено для работы от источника переменного, выпрямленного пере- менного или постоянного оперативного тока. Рабочий диапазон по напряжению постоянного тока – 120÷370В, рабочий диапазон по напряжению переменного тока – 85÷265В (действующее значение). Электронная часть устройства гальванически отделена от источника оперативного тока. Уровень изоляции входной цепи источника питания относительно корпуса и между остальны- ми цепями – 3000В, сопротивление изоляции 100МОм. Мощность, потребляемая устройством от источника оперативного тока в режиме сраба- тывания – не более 7Вт, в дежурном режиме – не более 5Вт. Время готовности устройства к действию после подачи напряжения оперативного питания не более 0,3с. Минимальное время срабатывания защиты при одновременной подаче напря- жения оперативного питания и тока повреждения не превышает 0,3с. Устройство сохраняет заданные функции (в том числе с действием выходных реле) при кратковременных перерывах питания длительностью до 0,5 секунд. Устройство не повреждается и не срабатывает ложно при включении или отключении ис- точника питания, после перерывов питания любой длительности с последующим восстановле- нием, при подаче напряжения оперативного тока обратной полярности, при замыканиях на землю в сети оперативного тока. Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 14 3433-114-23566247.РЭ 3) Дискретные входы. Дискретные входы обеспечивают гальваническое разделение внутренних цепей устройств от внешних цепей. Уровень изоляции между входной цепью относительно корпуса и между ос- тальными цепями – 3750В в течение 1 минуты. Дискретные входы предназначены для работы на постоянном и переменном оператив- ном токе, имеют пороговый элемент для разграничения уровня срабатывания логической «1» и логического «0». Номинальное значение напряжения входных сигналов – 220В. Уровень на- пряжения надежного срабатывания по дискретному входу – не менее 140В (действующего зна- чения для переменного оперативного тока). Уровень надежного несрабатывания – не более 100В. Потребление по дискретному входу – не более 0,5Вт при номинальном напряжении 220В. Длительность входного сигнала, достаточного для срабатывания входной цепи – не более 15мс. 4) Дискретные выходы. Выходные цепи устройства выполнены с использованием малогабаритных реле, обеспе- чивающих гальваническое разделение внутренних цепей устройства от внешних цепей. Номи- нальное напряжение изоляции – 400В (АС), номинальное ударное напряжение – 4000В (АС). Напряжение пробоя: между катушкой и контактами – 4000В (АС); контактного зазора – 1000В (АС). Максимальное напряжение контактов АС/DC – 400/250В. Номинальный ток нагрузки – 8А. Максимальная коммутируемая мощность (АС) – 2000ВА. Максимальная способность коммутации резистивной нагрузки DC – 0,4А при напряжении 250В. Коммутационная способность контактов, действующих на цепи управления и сигнализа- ции – не менее 50Вт при коммутации цепи постоянного тока напряжением до 250В с индуктив- ной нагрузкой и постоянной времени до 0,05с. Максимальная способность коммутации резистивной нагрузки АC – 4А при напряжении 400В, 7А при напряжении 260В. Электрический ресурс при резистивной нагрузке – более 10 5 при 8А, 250В (АС). Механиче- ский ресурс – более 2·10 7 3.5 Требования по надежности 1) Средний срок службы устройства не менее 20 лет при условии проведения требуемых технических мероприятий по обслуживанию. 2) Средняя наработка на отказ не менее 100 000 часов. 3) Среднее время восстановления работоспособного состояния блока не более 2 часа без учета времени нахождения неисправности. 3.6 Требования к защитному заземлению Блок должен быть обязательно заземлен. На боковой стороне блока выведен винт для подключения защитного заземления к общему контуру заземления. Заземляющий провод должен быть не более 2 метров и сечением 4мм 2
Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 3433-114-23566247.РЭ 15 4 УСТРОЙСТВО БЛОКА 4.1 Состав изделия и конструктивное исполнение Корпус устройства выполняется в двух модификациях (оговаривается при заказе): переднего присоединения – для монтажа на панель, подключение проводников осу- ществляется с лицевой стороны защиты; заднего присоединения – для монтажа в дверь камеры, подключение проводников осуществляется с тыльной стороны. Блок защиты состоит из нескольких печатных плат, которые содержат выходные разъемы для подключения внешних цепей, микроконтроллер (микропроцессор), интерфейс(ы) RS485, малогабаритные выходные реле, дискретные входы и источник питания. Лицевая панель устройства (или пульт управления) предназначена для местного отобра- жения контролируемых параметров, изменения уставок, просмотра протоколов срабатывания защит и событий. Панель управления и индикации (или пульт управления) содержит клавиатуру управле- ния, жидкокристаллический индикатор и светодиоды, отображающие режимы работы блока. 4.2 Работа составных частей устройства 1) Каналы измерения токов. Устройство содержит промежуточные ТТ, предназначенные для гальванической развязки от первичных трансформаторов тока. Промежуточные трансформаторы тока защиты от между- фазных КЗ рассчитаны на номинальный ток 5А и работают без насыщения при входном токе до 200А. Вторичный номинальный ток защищаемого объекта вычисляется устройством по задан- ным значениям первичного номинального тока и коэффициенту трансформации трансформа- торов тока. По каждому входу предусмотрены два диапазона измерения, таблица 4.1: Таблица 4.1 – Рабочие диапазоны каналов измерения тока Канал измерения Рабочий диапазон Чувствительный 0 5I НОМ Стандартный 0 40I НОМ Промежуточный трансформатор тока защиты от замыканий на землю выполнен на номи- нальный ток 0,2А. При работе с ТТНП типа ТЗЛ, ТЗЛМ, не имеющих во вторичной цепи дополни- тельной нагрузки, обеспечивается максимальная чувствительность по первичному току замы- кания на землю до 0,3А. 2) Каналы измерения напряжений. Устройство содержит промежуточные трансформаторы напряжения, предназначенные для гальванической развязки от первичных измерительных трансформаторов. Блок позволяет измерять два линейных напряжения U АВ , U ВС и напряжение нулевой по- следовательности 3U 0 . Третье линейное напряжение U АС вычисляется устройством. При необходимости измерения фазных напряжений вход 3U 0 может использоваться для измерения фазного напряжения (U С ). Напряжение нулевой последовательности в этом случае Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 16 3433-114-23566247.РЭ вычисляется устройством. Варианты подключения цепей напряжения приведены на рисунке 4.1, технические характеристики приведены в таблице 4.2. Рисунок 4.1 – Варианты подключения цепей напряжения Таблица 4.2 – Параметры каналов измерения напряжений Параметр Значение Номинальное действующее значение линейного напряжения 100В Диапазон измерений 0 – 160В Максимально допустимая непрерывная нагрузка 250В 3) Дискретные входы. Устройство позволяет принять от внешних устройств дискретные сигналы переменного или постоянного тока напряжением 220В. Исполнение блока с другим уровнем входного на- пряжения должно оговариваться при заказе устройства. Каждый вход выполнен с использованием оптоэлектронного преобразователя, обеспечи- вающего гальваническое разделение входных цепей от внутренних цепей устройства с необхо- димым уровнем изоляции. Если нет необходимости раздельного подключения к источнику оперативного питания, то входы можно выполнить с общей точкой подключения. Все дискретные входы являются свободно программируемыми. Ток в режиме срабатывания по каждому дискретному входу составляет около 3мА. 4) Дискретные выходы. Все реле являются свободно программируемыми. При коммутации мощной индуктивной нагрузки на постоянном токе параллельно ей ре- комендуется устанавливать защитный диод для предотвращения сваривания контактов выход- ных реле.
Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 3433-114-23566247.РЭ 17 5) Панель управления и индикации. Панель управления и индикации состоит из ЖК индикатора, кнопок управления и свето- диодов, отображающих режимы работы блока. Светодиоды обеспечивают дополнительную сигнализацию исправного состояния устрой- ства и режимы его работы: зеленый мигающий светодиод «Работа» сигнализирует исправное состояние устройст- ва и его готовность к действию; красный светодиод любой из защит сигнализирует о срабатывании этой защиты. По умолчанию на индикаторе отображаются основные текущие параметры защищаемого присоединения. Перемещение по меню, изменение уставок осуществляется с помощью кнопок управления. 7) Источник питания. В устройстве используется импульсный источник питания мощностью 7Вт, обеспечиваю- щий питание цифровой, аналоговой частей устройства, дискретных входов и выходов стабили- зированным напряжением. Источник питания универсальный – работает как от сети постоянно- го, так и переменного оперативного тока. 4.3 Внешние цепи устройства Внешние цепи устройства приведены в ПРИЛОЖЕНИИ А. Таблица 4.3 – Внешние цепи устройства № клемм Назначение Каналы измерения токов и напряжений X1:1 Ток нулевой последовательности (начало) X1:2 Ток нулевой последовательности (конец) X1:3 Ток фазы С (начало) X1:4 Ток фазы С (конец) X1:5 Ток фазы А (начало) X1:6 Ток фазы А (конец) X3:12 Напряжение фазы А X3:13 Общая точка N X3:14 Напряжение фазы В X3:15 Общая точка N X3:16 Напряжение фазы С Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 18 3433-114-23566247.РЭ Таблица 4.3 – Внешние цепи устройства (продолжение) № клемм Назначение Цепи интерфейса RS485 X2:1 Экран G X2:2 Линия А X2:3 Линия В Цепи источника питания X3:2 220В X3:3 220В Дискретные входы* X3:4 – X3:5 In1 Вход РПО X3:6 – X3:7 In2 Вход РПВ Дискретные выходы* Х3:8 – Х3:9 К1 Отключения выключателя Х3:10 – Х3:11 К2 Включения выключателя Примечание: (*) – свободно программируемые.
Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 3433-114-23566247.РЭ 19 5 ОПИСАНИЕ ФУНКЦИЙ БЛОКА 5.1 Описание функций защит 5.1.1 Максимальная токовая защита В устройстве предусмотрено три ступени МТЗ: 1 ступень – МТЗ без выдержки времени (токовая отсечка); 2 ступень – МТЗ с независимой от тока выдержкой времени; 3 ступень – МТЗ с независимой или интегрально-зависимой от тока выдержками вре- мени. МТЗ-1 предназначена для защиты от междуфазных коротких замыканий. Пусковые орга- ны тока защиты объединены по схеме «ИЛИ». Защита работает как токовая ненаправленная или ненаправленная. Рисунок 5.1.1 – Функциональная схема МТЗ-1 Таблица 5.1.1 – Технические характеристики МТЗ-1, МТЗ-2 |