Терминалы защиты, автоматики и управления серии БЭ2502

Назначение

Терминалы защиты, автоматики и управления серии БЭ2502 (далее - терминалы) предназначены для измерений среднеквадратичного значения силы переменного тока, среднеквадратичного значения фазного и линейного напряжения переменного тока, частоты переменного тока, электрической мощности (активной, реактивной, полной) фазной и трёхфазной, коэффициента мощности (фазного и суммарного) в сетях с номинальным напряжением 6 кВ и выше.

Описание

Принцип действия терминалов основан на аналого-цифровом преобразовании входных сигналов, их цифровой обработке и отображении результатов измерений на дисплее и (или) передаче результатов измерений по цифровым интерфейсам связи в информационные системы и системы управления более высокого уровня.

По требованию заказчика терминал может быть изготовлен без функции измерения напряжения и силы переменного тока, частоты, активной, реактивной и полной мощностей, коэффициента мощности, а только с функциями защиты, автоматики, регистрации, управления коммутационным оборудованием, сигнализации. Вид и количество измеряемых параметров указано в руководстве по эксплуатации.

Терминалы содержат до 32 аналоговых входов для подключения цепей переменного тока и/или напряжения, гальванически развязанных от внутренних цепей терминалов с помощью промежуточных трансформаторов тока и/или трансформаторов напряжения; дискретные входы для приема команд от внешних устройств управления и автоматики с оптронной развязкой от внутренних цепей терминалов; выходные реле для формирования сигналов управления внешними цепями и сигнализации, гальванически развязанные от внутренних цепей терминалов.

Терминалы поддерживают следующие протоколы и стандарты: Modbus/RTU (с помощью внешнего преобразователя), ГОСТ Р МЭК 60870-5-103, ГОСТ Р МЭК 61850. В соответствии с выбранным типом интерфейса и протокола обмена обеспечивается поддержка синхронизации времени внутренних часов терминала.

Конструктивно терминалы выполнены в виде кассеты блочной конструкции с тыльным присоединением внешних проводов. Кассета защищена от внешних воздействий панелью управления с фронтальной стороны и металлической крышкой с тыльной стороны. Металлоконструкция может быть выполнена в трех конструктивных исполнениях (Уз •19”, У?19”, %49”), в зависимости от набора блоков, устанавливаемого в кассету.

В состав терминалов входят:

- блок логики (блок контроллера);

- блок (блоки) аналоговых входов переменного тока и(или) напряжения;

- блок питания;

- блок (блоки) выходных реле;

- блок (блоки) дискретных входов;

- блок (блоки) дискретных входов/выходов;

- блок индикации (фронтальная плата с органами индикации и управления);

- объединительная плата.

Электрическая связь между блоками, панелью управления осуществляется внутри терминала с помощью разъемов через объединительную печатную плату и соединители.

Функционирование терминалов происходит по программе, записанной в энергонезависимую память программы блока логики.

Уставки программного обеспечения и конфигурация терминалов хранятся в энергонезависимой памяти, допускающей многократное изменение содержимого.

Часы реального времени позволяют фиксировать текущее время регистрируемых событий. Для работы часов реального времени при отключенном питании предусмотрен резервный источник питания.

Блок логики управляет работой остальных блоков терминала через общую шину, роль которой выполняет объединительная плата. По этой же шине передаются сигналы управления входных и выходных цепей, и производится питание всех блоков терминала.

С помощью кнопок управления и дисплея, расположенных на фронтальной плате устройства, производится отображение текущих значений токов и напряжений на аналоговых входах, состояния дискретных входов, значений уставок и осуществляется перепрограммирование терминала (изменение значений уставок и состояний электронных переключателей).

Светодиодные индикаторы на фронтальной плате терминала обеспечивают сигнализацию текущего состояния терминала, срабатывания функций защиты и автоматики, а также положения электронных переключателей на панели управления терминала (при их наличии).

Терминалы предназначены для установки в комплектных распределительных устройствах, в шкафах или на панелях.

Терминалы производят непрерывную самодиагностику с действием на сигнализацию в случае обнаружения неисправности. Самодиагностика включает в себя проверку основных аппаратных узлов, включая исправность блока питания, аналого-цифрового преобразователя (АЦП), обмоток выходных реле и всех программных элементов.

Заводской номер наносится на паспортную табличку методом лазерной гравировки в виде цифрового кода.

Терминалы выпускаются в модификациях, представленных различными типоисполнениями. Структура условного обозначения типоисполнения терминалов:

Б Э 2 5 0 2 Б Х Х Х Х - Х Х Х Х ХХХ 3.1

Т-------------- блок

------------- для энергетических объектов ------------ комплектное устройство (КУ) защиты, автоматики, управления и сигнализации ----------- КУ для присоединений 6 кВ и выше ---------- конструктивное исполнение --------- код КУ (см. таблицу 1) -------- типоисполнение1 ------- исполнение по номинальному переменному току: 00 - переменный ток отсутствует;

61 - 1 А или 5 А программное переключение ----- исполнение по номинальному напряжению переменного тока:

0 - напряжение переменного тока отсутствует;

Е - 100 В, 50 Гц ---- исполнение по номинальному оперативному напряжению:

1 - 110 В постоянного тока;

2 - 220 В постоянного тока; --- УХЛ или Т - климатическое исполнение по

ГОСТ 15150

--- - категория размещения по ГОСТ 15150

Таблица 1 - Функциональное назначение терминалов

Общий вид терминалов представлен на рисунках 1-3. Вид c тыльной стороны терминалов с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера представлен на рисунке 4. Способ ограничения доступа к местам настройки (регулировки) - пломбирование

терминалов специальной этикеткой, разрушающейся при вскрытии устройства, расположенной на задней плите терминала. Нанесение знака поверки на терминалы не предусмотрено.

Рисунок 1 - Общий вид терминалов ^•19” конструктива (вид с фронтальной стороны)

Рисунок 3 - Общий вид терминалов %-19” конструктива (вид с фронтальной стороны)

Рисунок 2 - Общий вид терминалов ^•19” конструктива (вид с фронтальной стороны)

Место ограничения доступа к местам настройки (регулировки)

Место нанесения знака утверждения типа и заводского номера

Рисунок 4 - Вид c тыльной стороны терминалов с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера

Программное обеспечение

Терминалы имеют встроенное и внешнее программное обеспечение (далее - ПО).

Встроенное ПО реализует следующие базовые функции терминала:

- релейная защита и/или автоматика;

- управление коммутационными аппаратами присоединения;

- аварийный осциллограф;

- расчет ресурса выключателя;

- связь с верхним уровнем;

- интерфейс взаимодействия с обслуживающим персоналом.

Встроенное ПО реализовано с аппаратной привязкой и является метрологически значимым. Встроенное ПО заносится в энергонезависимую память программы терминалов предприятием-изготовителем и не доступно для пользователя. Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик терминала. При этом инструментальную погрешность средства измерения и погрешность, вносимую ПО, не разделяют.

Терминалы могут интегрироваться в локальную информационную сеть. Поставляемое с терминалом внешнее программное обеспечение (комплекс программ «EKRASMS», приложение «Waves») позволяет проводить мониторинг всех входных сигналов, формировать архив регистратора событий и аварийных осциллограмм, изменять уставки, синхронизировать время всех терминалов сети.

Комплекс программ «EKRASMS» включает следующие приложения:

- приложение «Arsenal»;

- приложение «Сервер связи»;

- приложение «Сервер архивирования данных»;

- приложение «Сервер осциллограмм»;

- приложение «Программа мониторинга»;

- приложение «Timeline»;

- приложение «Atlas»;

- приложение «Mix».

Все приложения функционируют на платформе Windows XP/Vista/Win7/Win8/ Win8.1/Win10/Win11. Внешнее ПО не является метрологически значимым. Лежащая в основе программного комплекса технология «клиент - сервер» обеспечивает доступ к внутренним базам данных терминалов с любого компьютера локальной сети предприятия, обладающего соответствующим правом доступа.

Приложение «Arsenal» предназначено для управления службами EKRASMS. Некоторые службы и приложения-серверы «EKRASMS» могут отправлять письма по электронной почте. Служба «GOLIATH» дает пользователю возможность получать сообщения, отправленные другими службами. Служба «Archive» является сервером базы данных событий «EKRASMS». Через нее службы и приложения могут добавлять события в базу и читать их из нее. Служба «Backup» позволяет создавать резервные копии баз данных событий «EKRASMS». Служба «FORK» выступает сервером для перенаправления исполнения заданий.

Программа «Сервер связи» осуществляет непосредственное взаимодействие с терминалами и предоставляет остальным службам и приложениям «EKRASMS» доступ к подключенным терминалам.

«Сервер архивирования данных» автоматически подключается ко всем локальным «Серверам связи» (то есть работающим на этом же компьютере), выполняет сбор событий с терминалов, подключенных к этим Серверам связи, и передает их в базу данных путем подключения к службе «Archive».

«Сервер осциллограмм» предназначен для автоматического сбора осциллограмм с терминалов в соответствии с настройками и заданным расписанием.

«Программа мониторинга» предназначена для настройки и мониторинга терминалов, доступных в «EKRASMS». С помощью программы «Программа мониторинга» осуществляется просмотр текущих величин аналоговых сигналов цепей, просмотра состояний дискретных сигналов, просмотр и изменение уставок и параметров устройств, сохранение во внешних файлах всех параметров устройств, скачивание осциллограмм.

Приложение «Timeline» предназначено для анализа событий собранных средствами ERKASMS в базу данных. Оно позволяет открыть в табличном виде выборку из источника данных, и предоставляет ряд инструментов для ее анализа.

Приложение «Atlas» позволяет просматривать уставки терминалов, сохраненные в файлах следующих форматов: SFR, DFR, MIX, ALL, PR, ADJ, OSC, BIN, UBN, UBN.

Приложение «Mix» предназначено для сервисного обслуживания терминалов: обновление микропрограммы в терминале, редактирование образа (уставок, таблицы имен и программируемой логики) в подключенном терминале, получение полной резервной копии терминала и восстановление терминала из резервной копии. При этом терминал выводится из режима нормальной работы и переключается в режим сервисного обслуживания.

Приложение «Waves» предназначено для анализа осциллограмм аварийных процессов, записанных цифровыми осциллографами и устройствами релейной защиты.

Уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений -«высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Идентификационные данные встроенного ПО терминалов представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные метрологически значимого ПО

Технические характеристики

В зависимости от типоисполнения терминал обеспечивает измерения по аналоговым входам согласно таблице 3.

Таблица 3 - Перечень измеряемых параметров в зависимости от типоисполнения терминала

Номинальные значения входных токов, напряжений и мощностей соответствуют величинам, указанным в таблице 4. Номинальное значение коэффициента активной электрической мощности: cosфном=1. Номинальное значение частоты переменного тока - 50 Гц.

Таблица 4 - Номинальные значения входных токов, напряжений и электрических мощностей для аналоговых входов терминала_________________________________________________________

Номинальное значение коэффициента активной электрической мощности: cosфном=1. Номинальное значение частоты переменного тока - 50 Гц.

Диапазоны измерений, пределы допускаемой основной погрешности измерений среднеквадратического (действующего) значения силы переменного тока, фазного и линейного напряжений переменного тока, частоты переменного тока, электрической мощности, коэффициента электрической мощности, соответствуют значениям, указанным в таблице 5.

Таблица 5 - Метрологические характеристики терминалов с аналоговыми входами

Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений электрических параметров сети переменного тока для терминалов с аналоговыми входами, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной (25 ± 10) °C до любой температуры в рабочем диапазоне температур от минус 25 °C до плюс 55 °C на каждые 10 °C, не превышают значений, указанных в таблице 6.

Таблица 6 - Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений электрических параметров сети переменного и постоянного тока для терминалов с аналоговыми входами, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной (25 ± 10) C до любой температуры в рабочем диапазоне температур от минус 25 °C до плюс 55 °C на каждые 10 °C

Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений электрических параметров сети переменного тока для терминалов с аналоговыми входами, вызванной изменением частоты входного сигнала от 45 Гц до 55 Гц не превышают значений, указанных в таблице 7.

Таблица 7 - Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений электрических параметров сети переменного тока для терминалов с аналоговыми входами, вызванной изменением частоты входного сигнала от 45 Гц до 55 Гц

Таблица 8 - Технические характеристики терминалов

Таблица 9 - Показатели надежности

Знак утверждения типа

наносится на заднюю панель терминалов в виде наклейки и на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.

Комплектность

Таблица 10 - Комплектность средства измерений

Сведения о методах измерений

приведены в разделе 2 документа ЭКРА.650321.021 РЭ «Терминалы защиты, автоматики и управления серии БЭ2502Б. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин». Общие технические условия

ГОСТ 14014-91 «Приборы и преобразователи измерительные цифровые напряжения, тока, сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний»

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 августа 2023 года № 1706 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10’1 до 2-109 Гц»

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 марта 2022 года № 668 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы переменного электрического тока от 1-10’8 до 100 А в диапазоне частот от 1-10-1 до 1-106 Гц»

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 года № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 сентября 2025 г. № 1932 «Об утверждении Государственного первичного эталона единиц электроэнергетических величин в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц и Государственной поверочной схемы для средств измерений электроэнергетических величин в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц»

ТУ 3433-019-20572135-2006 «Терминалы защиты, автоматики и управления серии БЭ2502. Технические условия»