Приветствую коллеги.

На волне прошлой статьи про резисторы в цепях привода выключателей я решил написать небольшую статью про те же элементы в цепях ЦС.

Вообще цепи центральной сигнализации не такие простые, как это может показаться на первый взгляд. Групповые шинки, участки ЦС, обеспечение повторности действия, схемы проверки целостности и другие интересные наработки заставляют поломать голову многим релейщикам.

Давайте посмотрим какие задачи в этих цепях выполняют резисторы. 

Если открыть вторичную схему ячейки 6(10) кВ или комплекта РЗА с шкафу, то мы увидим следующую стандартную картину (Рис.1)

Рис. 1. Схема цепей сигнализации в ячейке 6(10) кВ 

Резисторы обычно устанавливаются в шинках сигнализации (EHA, EHP) и служат для ограничения токов через эти шинки. При этом их номинал зависит от напряжения оперативного тока на подстанции. Для 220 В обычно применяют резисторы 3,9 кОм. Откуда берется это значение?

Если посмотреть на общую схему центральной сигнализации на подстанции, то упрощенно можно увидеть следующую картину (Рис.2). Здесь приведена схема организации шинки аварийной сигнализации ЕНА. ЕНP выполняется аналогично.

Рис. 2. Упрощенная схема организации шинки ЕНР

Слева мы видим множество контактов аварийной сигнализации комплектов РЗА. Обычно шинки делятся на участки. Допустим у нас второй участок (ЦС), который собирает данные от присоединений ЗРУ 10 кВ на подстанции. В этом случае цепочки слева, включающие в себя контакты реле Аварийное отключение и резисторы, это цепи аварийной сигнализации присоединений 10 кВ.

Справа указано общее реле импульсной сигнализации (РИС-3Э), которое своими контактами включает сирену (ревун), сообщая дежурному об аварийном отключении выключателя одного из присоединений 2-го участка. Далее дежурный направляется в ЗРУ 10 кВ и разбирается с конкретным повреждением.

Реле РИС по-сути является токовым (с низким сопротивлением обмотки), и резисторы R ограничивают ток через это реле. Без резистора, при замыкании контакта аварийного отключения в ячейке 10 кВ, мы бы получили короткое замыкание в цепях сигнализации.

При этом реле РИС имеет определенную чувствительность, т.е. срабатывает только при превышении током определенной уставки. Чувствительность реле и определяет номинал резистора.

Для реле РИС-3ЭМ ток срабатывания составляет 0,025-0,05 А. Найдем сопротивление резистора, дающее изменение 0,05 А. R=Un/I=220/0,05=4400 Ом. Ближайший меньший номинал стандартных резисторов 3900 Ом (создает ток 0,056 А). Эти резисторы и применяют в цепях сигнализации на напряжении опер. тока 220 В.

Реле РИС-3ЭМ замыкает свои выходные контакты всякий раз когда к шинке подключается дополнительный резистор (замыкается очередной очередной контакт защиты). Таким образом, реле импульсной сигнализации обеспечивает повторное срабатывание при увеличении тока не менее, чем на ступень (0,05 А). Это свойство применяется для обеспечения повторности действия сигнализации при возникновении новой аварии в ходе устранения предыдущей. Алгоритм работы такой:

— Срабатывает защита, ток через РИС увеличивается на одну ступень, реле срабатывает и включает звуковую сигнализацию;

— Дежурный квитирует реле РИС, чтобы снять звуковую сигнализацию на подстанции. Далее он направляется к месту установки сработавшей зашиты, чтобы провести анализ аварии. Через реле РИС протекает увеличенный ток потому, что контакт реле защиты остается замкнутым (дежурный пока не успел его квитировать)

— Если до момента квитирования реле защиты срабатывает еще одна защита (ток через РИС увеличивается еще на одну ступень), то реле снова замыкает свои контакты и еще раз активирует звуковую сигнализацию. Так дежурный не пропустит новую аварию.

Повторность действия — это отличительная особенность настоящей центральной сигнализации. Вот почему сложно сделать полноценную ЦС на устройствах, имеющих в своем составе только дискретные входы. Например, модулях SACO (ABB), которые часто пытаются использовать для этих целей.

Естественно реле РИС имеет ограничение по величине тока, что ограничивает количество одновременно подключенных к нему резисторов. Такая схема возможна при большой аварии, когда отключаются несколько присоединений (например, от УРОВ). Проектировщик обязан проверить режимы работы схемы, чтобы определить максимально возможное количество одновременно замкнутых контактов, подключенных к одной шинке групповой сигнализации.

Например, у реле РИС-3ЭМ максимально допустимый ток составляет 0,5 А. Таким образом, при использовании резисторов 3,9 кОм, мы получаем максимальное количество одновременно подключенных резисторов 0,5/0,056 = 9 шт.

Схемы ЦС с использованием микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики организуются аналогичным способом. На Рис.3 показана схема с применением блока центральной сигнализации БМЦС-40 пр-ва НТЦ «Механотроника»

Рис. 3. Организация ЦС на блоках БМЦС-40

Вместо реле РИС используются специальные каналы импульсной сигнализации (КИС), повторяющие принципы работы электромеханических реле.

Среди преимуществ можно выделить возможность большего подключения аварийных цепочек (до 30), а также возможность контроля целостности шинок сигнализации.

Для этого используются дополнительные резисторы (на схеме R7, R8), которые постоянно включены в цепь и создают в ней ток контроля. Данный ток считывается терминалом и сигнализирует о нормальном режиме работы ЦС (без обрыва). Резистор нужно включать в конец шинки, чтобы охватить всю ее длину. На схеме резистор R7 установлен в типовом шкафу ЦС для того, чтобы не возникала ошибка при контроле целостности шинки, когда резистор в конце участка забыли установить. После монтажа R7 можно отключить.

Также подобный резистор устанавливается в цепь ручной (от кнопки) проверки целостности шинки. Это резисторы R1 и R2, которые подключаются ко входу БМЦС-40 нажатием кнопки, что приводит к срабатыванию ЦС.