Булгаков Р. Р.
Технический директор
ООО НПК «Электроэнергетика»
г. Пушкино Московской области

Дуговые защиты семейства «ОВОД»  предназначены для защиты от последствий дугового разряда персонала и оборудования электрических подстанций.  Одним из основных параметров дуговой защиты является время срабатывания,  чем дольше происходит горение дуги, тем больший ущерб наносится оборудованию.  Таким образом, выбор способа  построения УДЗ напрямую связан с полученным в  итоге быстродействием устройства.

Наиболее перспективным способом построения УДЗ с точки зрения максимального быстродействия является способ,  основанный на определении освещенности внутри отсеков ячеек КРУ.  При этом способе в зоне возможного возникновения дугового разряда размещается датчик, регистрирующий световой поток.  Датчик соединяется с устройством, регистрирующим сигнал датчика и, в  случае превышения заданного порога освещённости, формирует команды на срабатывание высоковольтных выключателей для размыкания цепи дугового разряда.

Важной характеристикой УДЗ является спектральный диапазон, в котором производится регистрация излучения дугового разряда. Использование фотодетекторов на основе кремниевых фотодиодов, имеющих спектральную чувствительность от 0,4 мкм до 1,1 мкм, т.е.  охватывающих видимый и ближний  инфракрасный диапазон с максимумом чувствительности в ближнем инфракрасном  диапазоне, позволяет нашим устройствам оптимально решить задачу регистрации дугового разряда. Имея возможность принимать излучение в видимой части  спектра устройство позволяет производить опробование работы УДЗ в процессе наладки и  последующей эксплуатации с помощью обычной фотовспышки, без использования специального оборудования. Учитывая тот факт, что излучение в ближнем инфракрасном диапазоне характеризуется высокой проникающей способностью, или, иными словами,  такое излучение проходит с минимальными потерями через слой загрязнения на принимающей  поверхности датчика, наши устройства эксплуатируются без дополнительного технического обслуживания (протирки датчиков) в течении всего срока службы.

Волоконно-оптическая технология также обеспечивает высокий уровень защиты от электромагнитных помех, значительно снижая вероятность ложной работы дуговой защиты в сравнении с фототиристорами и устройствами, использующими в качестве датчиков фотодиоды.  Высокая помехозащищенность обеспечивается тем, что рядом с токоведущими элементами располагается волоконно-оптический датчик, состоящий из диэлектрических материалов, таких как различные полимеры и кварцевое стекло.

Прерывание процесса дугового разряда производится путем формирования дуговой защитой команд на отключение высоковольтных выключателей распределительного устройства таким образом, чтобы  отключить ту токоведущую часть распределительного устройства, в которой произошел разряд. Часто необходимо выполнить отключение отдельной части распределительного устройства,  не отключая его целиком.  Для этого нужно с высокой точностью определить место возникновения дугового разряда.

Такая точность достигается за счет установки в каждый оптически изолированный отсек ячейки распределительного устройства волоконно-оптического датчика, который контролирует весь объем этого отсека.

Для повышения надежности работы УДЗ при его срабатывании используют два входных сигнала: световой - от дугового разряда и электрический - о наличии тока короткого замыкания.  Данный принцип позволяет минимизировать вероятность ложного срабатывания, а также реализовать алгоритм отключения выключателей, когда в аварийной ситуации возможно отключить только отходящий фидер, оставив остальные ячейки в рабочем состоянии.

Волоконно-оптический датчик точечный ВОД.

ВОД представляет собой приемник оптического излучения на основе объектива (линзы специальной формы и конструкции),  обеспечивающего угол захвата, близкий к 5 стерадианам. Объектив соединен с двухволоконным оптическим кабелем при помощи наконечника. С другой стороны оптический кабель оконцован оптическими коннекторами для подключения к модулю опто-электронного преобразования устройства дуговой защиты.

Особенности:

• не требует технического обслуживания;
• длина кабеля датчика до 500 м;
• нет необходимости ориентировать ВОД на место возможного появления дугового разряда.
• практически не ограниченный срок службы.

Волоконно-оптический датчик петлевой ВОДП.

ВОДП представляет собой приемник оптического излучения, чувствительным элементом которого является вся боковая поверхность волоконно-оптического кабеля. Свет от дугового разряда проникает через внешнюю оболочку и попадает в сердцевину волокна, по которому распространяется к фотоприемнику, расположенному в устройстве дуговой защиты.

Особенности:

• длина датчика до 40 м;
• тефлоновое покрытие для уменьшения загрязнения.

Семейство устройств дуговой защимы ОВОД-МД.

Семейство устройств дуговой защиты «ОВОД-МД» содержит несколько модификаций, предназначенных для различных условий установки на объекте: в отдельном малогабаритном шкафу, в виде модуля для установки в отсек низковольтного оборудования ячейки или в отдельном  шкафу с установленными внутри рядами клеммных зажимов, автоматическим выключателем в цепи питания и антиконденсатным обогревом. При этом модификации устройства в  отдельном малогабаритном шкафу или в виде модуля для установки в отсек  низковольтного оборудования ячейки могут дополняться внешним клеммником для удобства подключения  внешних электрических цепей.

Устройства семейства могут работать, как с точечными датчиками ВОД, так и  петлевыми датчиками ВОДП.

Предназначены для непрерывной работы в неотапливаемых помещениях.

Устройство дуговой защиты ОВОД-МД-А/Б.

Особенности:

• компактное устройство в отдельном шкафу;
• подключение до 48 датчиков;
• содержит до 25 выходных реле;
• содержит 6 дискретных входов;
• дополнительный клеммный шкаф для подключения

внешних электрических цепей (ОВОД-МД-Б).

Устройство дуговой защиты ОВОД-МД-В/Г.

Особенности:

• компактное устройство для установки в отсек низковольтного оборудования;
• подключение до 88 датчиков;
• содержит до 25 выходных реле;
• содержит 6 дискретных входов;
• дополнительный клеммник для подключения внешних электрических цепей (ОВОД-МД-Г).

Устройство дуговой защиты ОВОД-МД-Д.

Особенности:

• устройство в навесном шкафу с широким набором опций;
• подключение до 88 датчиков;
• содержит до 25 выходных реле;
• содержит 6 дискретных входов;
• ряд наборных клемм с пружинными контактами
• автоматический выключатель в цепи питания (опция);
• антиконденсатный обогрев (опция);
• разветвитель интерфейса RS-485 (опция).

Устройство дуговой защиты ОВОД-МД-Е.

Особенности:

• обмен информацией по протоколам GOOSE и MMS семейства протоколов МЭК 61850;
• устройство в навесном шкафу одностороннего обслуживания;
• подключение до 88 датчиков (точечного или петлевого типа).

Устройство дуговой защиты ОВОД-Л.

Устройство дуговой защиты ОВОД-Л представляет собой набор функциональных блоков, которые соединяются между собой по шине цифровой связи CAN для обмена сигналами, такими как срабатывание датчика, состояние дискретного входа и т.п. Блоки устройства располагаются в отсеках низковольтного оборудования ячеек. При этом датчики, которые регистрируют дуговой разряд в одной ячейке, подключаются к блокам, размещенным в той же ячейке.

Особенности:

• возможность установки на заводе-производителе ячеек распределительного устройства;
• удобство организации дуговой защиты        добавляемых к секции новых ячеек;
• большое количество датчиков, дискретных входов и выходов, ограничиваемое лишь количеством блоков (до 110).

Устройство дуговой защиты ПРОЭЛ-МИНИ

Устройство дуговой защиты ПРОЭЛ-МИНИ представляет собой компактное устройство в пластиковом корпусе, предназначенное для защиты отдельно стоящих ячеек или групп ячеек, либо как модуль расширения устройств дуговой защиты ОВОД-МД или ОВОД-Л при наличии порта шины цифровой связи CAN (опция). Возможно подключение к сети АСУ ТП через порт интерфейса RS-845 (опция).

Особенности:

• компактное устройство для организации дуговой защиты одной ячейки распределительного устройства;
• возможность установки на заводе-производителе ячеек распределительного устройства;
• подключение до 4-х волокнно-оптических датчика точечного (ВОД) или петлевого  типа (ВОДП) ;
• обмен данными по интерфейсу RS-485 под управлением протокола MODBUS RTU;
• программируемая логика работы выходных реле .

Устройство дуговой защиты ОВОД-Л-NC.

Устройство предназначено для регистрации дугового разряда.

К устройству подключаются 1 или 2 (в зависимости от исполнения) волоконно-оптических датчика. При обнаружении дугового разряда срабатывает выходное реле устройства.

При этом реле может быть настроено на работу как в импульсном режиме, когда после замыкания контакты реле разомкнутся через заданное время, так и на работу с фиксацией, когда после срабатывания его контакты останутся замкнутыми до снятия питания с устройства.

Устройство поддерживает непрерывный самоконтроль работоспособности волоконно-оптических датчиков.

Индикация состояния устройства производится посредством двух светодиодов, выведенных на лицевую панель.

Особенности:

• ультракомпактное устройство для применения в качестве регистратора дугового разряда совместно с микропроцессорным терминалом РЗА;
• установка на монтажную рейку;
• подключение датчиков как точечного типа (ВОД), так и петлевого типа (ВОДП).

Шкафы дуговой защиты ШДЗ.

Нестандартные шкафы дуговой защиты на базе устройств ОВОД-МД и ОВОД-Л, которые могут быть из изготовлены по проекту Заказчика или сконструированы специалистами нашего предприятия.

Они могут быть как навесными шкафами одностороннего обслуживания, так и шкафами напольной установки.

Особенности:

В ШДЗ могут быть установлены помимо устройств дуговой защиты такие элементы как:

• внутреннее освещение шкафа, которое может быть светодиодным или традиционным, с использованием лампы накаливания;
• регулировка микроклимата, с применением обогревателя, температурного регулятора и гигростата;
• ряды наборных клеммных зажимов с разными типами контактов (винтовые или пружинные) и разного типа проходные или с размыкателем (измерительные);
• кулачковые переключатели;
• светодиодные лампы сигнализации;
• указательные реле;
• промежуточные реле.

Программное обеспечение.

Графический редактор схем ГЕРДА.

Для создания логики работы устройств дуговой защиты ОВОД-МД, ОВОД-Л и ПРОЭЛ-МИНИ используется графический редактор схем ГЕРДА.

ГЕРДА позволяет:

• описать состав модулей устройства дуговой защиты, таких как БДСТ, БДВх и БДВых, а также задать их типы для конкретной реализации;
• задать наименования сигналов датчиков, дискретных входов и выходов для вывода их на дисплее блока управления устройств ОВОД-МД и ОВОД-Л с
• целью повышения удобства восприятия информации о срабатывании устройства;
• описать логику работы дискретных выходов устройства в виде блок схемы.

Системные требования:

• операционная система Windows® 7, 8, 10;
• не менее 3 МБ на жестком диске ПК.

Утилита КОНФИГУРАТОР ОВОД.

Конфигуратор ОВОД предназначен для работы непосредственно c устройствами дуговой защиты ОВОД-МД, ОВОД-Л и ПРОЭЛ-МИНИ.

Конфигуратор ОВОД позволяет:

• записывать в память устройства логику работы и конфигурацию используя файл, экспортированный из графический редактор схем ГЕРДА;
• считывать конфигурацию из памяти устройства;
• считывать журналы срабатываний и неисправностей из памяти устройства и сохранять их в файлы на жестком диске;
• редактировать наименования сигналов датчиков, дискретных входов и выходов;
• изменять настройки устройства;
• подключаться к устройству как через порт USB, так и через порт RS-485 по протоколу MODBUS;
• настраивать параметры блоков ОВОД-Л, подключенных к порту USB ПК.

Системные требования:

• операционная система Windows® 7, 8, 10;
• не менее 10 МБ  на жестком диске ПК.

Заключение.

ООО НПП «ПРОЭЛ» (завод – изготовитель дуговых защит семейства ОВОД) прошло сертификацию Системы менеджмента качества по ГОСТ Р ИСО 9001-2015 (ISO 9001:2015);  Системы экологического менеджмента по ГОСТ Р ИСО 14001-2016 (ISO14001:2004); Системы управления охраны труда по ГОСТ Р 54934-2012 (OHSAS 18001:2007), получило лицензии Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по проектированию и монтажу оборудования релейной защиты и автоматики на атомных станциях.

ООО НПП «ПРОЭЛ»  состоит в реестре членов СРО и имеет все необходимые разрешения на выполнение проектных, строительно-монтажных и пуско-наладочных работ на объектах электроснабжения до 110 кВ включительно.

Последовательное внедрение современных технологий и оборудования, а также полный цикл работ от производства и поставки до монтажа оборудования на объектах Заказчика позволило нашему предприятию занять лидирующие позиции в отрасли.