СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ТЯГОВОЙ СЕТИ ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА СЕРИИ SMTN2

Система мониторинга тяговой сети серии SMTN2 предназначена для защиты тяговых сетей городского электрического транспорта от токов короткого замыкания и недопустимых перегрузок, анализа произошедших аварийных процессов, мониторинга параметров тяговой сети.

Защита тяговых сетей обеспечивается путем непрерывного контроля динамики изменения тока и напряжения в тяговой сети с выдачей команд на отключение быстродействующего выключателя (далее БВ) распределительного устройства серии РУ-600 в случае превышения параметров сети заданных уставок.

SMTN2 выполняет следующие функции:

• измерение величины и формы тока и напряжения в тяговой сети в различных режимах, в том числе и при коротком замыкании в линии;
• защита тяговой сети от токов короткого замыкания, в том числе от малых токов удаленных коротких замыканий;
• осциллографирование и запись в долговременную память формы и величины токов и напряжений при коротких замыканиях (обнаружение одной из защит аварийного процесса в тяговой сети);
• передача в систему верхнего уровня (либо в персональный компьютер) данных для статистического анализа с целью корректировки уставок защит;
• изменение коэффициентов преобразования, уставок защит, выбор интервалов усреднения при помощи системы верхнего уровня;
• анализ распределения токов между катодными распределительными устройствами.

КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ

Рис.1 Преобразовательный модуль SMTN2 в отсеке управления

• измерительный модуль с делителем напряжения размещаются в зоне высокого напряжения;
• модуль преобразовательный размещается в зоне низких напряжений.

Измерительный модуль и модуль преобразователя соединяются между собой при помощи оптического кабеля, который обеспечивает надежную гальваническую развязку между высоковольтными цепями и вторичными цепями.

Измерительный модуль непосредственно подключен к первичному датчику измерения тока и напряжения. Датчиком тока является шунт, датчиком напряжения – резистивный делитель напряжения, находящийся внутри измерительного модуля, и предназначен для понижения измеряемого напряжения до уровня приемлемого для дальнейшей обработки.

ФУНКЦИИ ЗАЩИТЫ ПО ТОКУ И НАПРЯЖЕНИЮ

Рис.2 Промышленный контроллер РР65 с функцией визуализации

SMTN2 обеспечивает выполнение следующих защитных функций (с обеспечением бесперебойной надежной работы системы и фильтрацией от ложных срабатываний):

1. Токовая отсечка без выдержки времени (максимальная импульсная отсечка);
2. Максимально-токовая защита с выдержкой времени;
3. Превышение заданного предельного значения скорости нарастания тока (di/dt);
4. Тепловая защита от отжига контактного провода (токовременная защита);
5. Контроль снижения напряжения ниже заданного уровня.

Опционально система комплектуется модулем испытателя короткого замыкании (ИКЗ), который позволяет определить сопротивление линии перед включением быстродействующего выключателя с выдачей запрета на включение быстродействующего выключателя в случае если сопротивление линии ниже параметра уставки.

Включение или выключение видов защит, изменение уставок или уточнения значений уставок защит, калибровки (при необходимости), считывание информации возможно через протокол высокого уровня (ModBus) по каналу связи RS-232 либо при помощи ПК.

Каждый вид защиты может быть включен или отключен в зависимости от потребностей потребителя на экране ПК.

ЗАПИСЬ АВАРИЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

После срабатывания одного из критериев защит контроллер модуля преобразовательного формирует событие, по которому в энергонезависимой памяти SMTN2 записываются «Быстрый» и «Медленный» «следы». Вместе со следами записывается астрономическое время срабатывания защиты, вид сработавшей защиты.

В «след» записывается как значения тока и напряжения после обнаружения аварийной ситуации, так и значения тока и напряжения до возникновения аварии (так называемая предистория).

Длина «быстрого следа» составляет 1024 значения, 512 из них представляют собой предисторию и 512, которые представляют собой послеисторию.

Длина «медленого следа» составляет 1024 значения, 724 из них представляют собой предисторию и 300, которые представляют собой послеисторию. Временной интервал, который описывает «Быстрый след» составляет 100 мс.

При формировании «Медленного следа» используются средние значения тока и напряжения за интервал выборки.

Следы могут быть считаны системой верхнего уровня через интерфейс RS-232 по протоколу ModBus или быть просмотрены, а также сохранены для дальнейшей обработки при помощи ПК.

Величина максимального тока и напряжения пересчитывается каждый такт (т.е. каждые 100 мкс). При превышении новых измеренных значений тока или напряжения значений записанных в максиметр ранее, новые значения записываются на место старых. Сравнение происходит независимо для каналов тока и напряжения. Значения максиметра могут быть обнулены с помощью ПК.

Таблица 1. Основные технические характеристики системы мониторинга тяговой сети SMTN2

Рис.3 Пример «быстрого следа» короткого замыкания

Рис. 4 Пример «медленного следа» короткого замыкания

Рис. 5 Пример токовых нагрузок фидера на экране ПК