Как установить DTU на кольцевую схему с изоляцией N2?

DTU (Distribution Terminal Unit), являющийся терминалом подстанции в системах автоматизации распределения, представляет собой вторичное оборудование, установленное в коммутационных станциях, распределительных помещениях, кольцевых главных распределительных устройствах (RMU) с изоляцией N2 и бокс-подстанциях. Он обеспечивает связь между первичным оборудованием и центральной станцией автоматизации распределения. Старые RMU с изоляцией N2 без DTU не могут общаться с центральной станцией, что не соответствует требованиям автоматизации. Хотя замена всех RMU на новые модели с интегрированными DTU решает эту проблему, это требует значительных инвестиций и приводит к перерывам в подаче электроэнергии. Модернизация существующих RMU с помощью DTU предлагает экономически эффективное решение. На основе практического опыта, вот процесс модернизации RMU с изоляцией N2 с использованием укрытий вертикального типа и наружного вертикального типа "трехуровневых" (дистанционное измерение, дистанционная сигнализация, дистанционное управление) DTU.

1 Ключевые пункты обследования для модернизации RMU с изоляцией N2

(1) Проверка дефектов первичного оборудования: осмотр на наличие серьезной коррозии, заедания механизмов или деформации. Если оборудование слишком старое, модернизация нецелесообразна.

(2) Проверка электрических механизмов управления: неэлектрические механизмы поддерживают только дистанционное измерение/дистанционную сигнализацию без возможности дистанционного управления. Решение о модернизации должно учитывать требования компании.

(3) Подтверждение наличия вторичных клемм: без доступных клемм прокладка проводов DTU невозможна. RMU с внутренней закрытой проводкой (для доступа требуется снятие болтов) не подходят для модернизации. (4) Определение конфигурации RMU: RMU с изоляцией N2 обычно включают входные шкафы, выходные шкафы и шкафы трансформаторов напряжения. Конфигурации 2-входа/4-выхода имеют 7 ячеек; 2-входа/2-выхода - 5 ячеек. Общие конфигурации DTU включают 4, 6, 8 или 10 каналов (обычно не более 10). Количество каналов определяет размеры DTU.

(5) Оценка пространства для установки: после определения размеров DTU проверьте, может ли внутреннее пространство RMU его вместить. Достаточное горизонтальное пространство позволяет установку в укрытии вертикального типа; в противном случае необходима наружная вертикальная установка. Для установки в укрытии также следует учитывать наличие боковой дверцы шкафа. Если DTU помещается только боком, но боковая дверца отсутствует, требуется модификация шкафа. Наружные вертикальные установки требуют дополнительного внешнего шкафа, что увеличивает затраты, влияет на эстетику и требует фундаментных работ. Размещение фундамента должно учитывать воздействие на окружающую среду, близость к шкафам трансформаторов напряжения (короткие кабели при ближайшем размещении) и варианты прокладки кабелей.

(6) Проверка наличия трансформаторов напряжения: трансформаторы тока обеспечивают измерительный ток защитным устройствам и DTU. Хотя большинство ячеек RMU включают трансформаторы тока, трансформаторы напряжения не всегда присутствуют. Трансформаторы напряжения обеспечивают питание устройств (модулей потерь линии, источников питания и т.д.) и приборов (вольтметров, ваттметров), предоставляют 220 В переменного тока, нулевую последовательность напряжения и измерительное напряжение DTU. Через модули питания они косвенно обеспечивают рабочее питание, питание DTU, питание дистанционной сигнализации и питание связи. RMU без трансформаторов напряжения (полагающиеся исключительно на трансформаторы тока для питания защитных устройств) не рекомендуются для модернизации. Некоторые RMU имеют трансформаторы напряжения с соотношением 10/0.22, которые требуют замены на единицы с соотношением 10/0.22/0.1. Кроме того, необходимо проверить, достаточно ли существующей мощности трансформатора напряжения для добавленной нагрузки DTU (обычно ≤40 ВА).

(7) Проверка типов оборудования в ячейках: электрические выключатели и переключатели нагрузки используют аналогичные контрольные кабели (переключатели нагрузки просто не имеют провода "энергия запасена"). Ручные переключатели нагрузки требуют только сигналы положения и измерительные линии, подключенные к клеммам DTU.

(8) Идентификация опасностей безопасности: проведите обследование потенциальных строительных опасностей и разработайте соответствующие меры безопасности.

2 Подготовка материалов

(1) Выбор DTU: после обследования определите подходящую модель DTU (количество каналов). Для обычных конфигураций 2-входа/4-выхода подходят 6-канальные или 8-канальные DTU.

(2) Контрольные кабели: эти кабели соединяют клеммы RMU с клеммами DTU, формируя различные цепи:

• Цепи сигналов: передают положение выключателей (закрытое/открытое положение, энергия запасена, дистанционное/местное состояние и т.д.). Обычно используются контрольные кабели 12×1.5 мм². Сигналы положения выключателей в шкафах трансформаторов напряжения имеют ограниченную ценность и обычно не устанавливаются.

• Измерительные цепи: включают измерение напряжения и тока (нагрузочный ток и ток нулевой последовательности). Мониторинг параметров сети для расчета значений мощности и обнаружения аномалий (потеря фазы, несбалансированность, перегрузка). Эти цепи активируют функции защиты DTU (трехступенчатая токовая защита, защита по напряжению, защита по нулевой последовательности). Обычно используются 3-4 жилы кабелей 6×2.5 мм², соединяющих трансформаторы тока фаз (UVW трехфазные или UW двухфазные) с клеммами DTU. Конфигурации 2-входа/4-выхода требуют шесть кабелей 6×2.5 мм². Дополнительный кабель 6×2.5 мм² соединяет клеммы 100 В трансформатора напряжения с клеммами DTU. Многие RMU не имеют трансформаторов нулевой последовательности, так как вероятность заземления в кабельных сетях низкая.

• Цепи управления: позволяют дистанционное/местное управление выключателями или переключателями нагрузки. Обычно используются три жилы кабеля 12×1.5 мм².

• Цепи питания: обеспечивают питание модулей, таких как источники питания. Обычно используются две жилы кабеля 6×2.5 мм².

Для обычных конфигураций RMU 2-входа/2-выхода и 2-входа/4-выхода, спецификации и справочные длины требуемых контрольных кабелей показаны в таблице 1.

Среди них:

① Для кабелей управления 12×1.5 мм²: один конец жил кабеля подключается к управлению включения и отключения выключателя, общему выводу для операций включения/отключения и т.д., а другой конец подключается к DTU через клеммные блоки, образуя цепь дистанционного управления. Другие жилы подключаются к замкнутому положению выключателя, разомкнутому положению выключателя, замкнутому положению разъединителя, замкнутому положению заземляющего разъединителя, дистанционному положению, заряженному положению, общему выводу и т.д., с другим концом, подключенным к DTU через клеммные блоки, образуя цепь дистанционной сигнализации. Электрически управляемые нагрузочные выключатели требуют такой же проводки, за исключением отсутствия сигнального провода "заряженное положение". Неиспользуемые жилы кабеля должны быть сохранены как резервные. Конфигурация 2-входа/2-выхода требует 4 таких кабелей; конфигурация 2-входа/4-выхода требует 6 кабелей. Эти кабели не нужны для отсека напряжения.

② Для отсеков входящих и исходящих линий: кабели 6×2.5 мм² подключаются к трехфазным или двухфазным трансформаторам тока U, V, W и общим выводам для каждой входящей или исходящей линии. Трехфазные соединения требуют 4 жилы; двухфазные соединения требуют 3 жилы. Оставшиеся жилы сохраняются как резервные. Конфигурация 2-входа/2-выхода требует 4 таких кабелей; конфигурация 2-входа/4-выхода требует 6 кабелей.

③ Для отсека напряжения: один дополнительный кабель 6×2.5 мм² подключает терминалы U, V, W трехфазного напряжения 100В и 220В шкафа (всего требуется 5 жил) к терминалам DTU. Измеренное напряжение主要用于监测柜内的停电和电压异常，支持功率计算，为基于电压的继电保护提供采样，并为电源模块（为DTU提供工作电源）供电。 这部分内容是中文，需要翻译成俄语。以下是翻译：

③ Для отсека напряжения: один дополнительный кабель 6×2.5 мм² подключает терминалы U, V, W трехфазного напряжения 100В и 220В шкафа (всего требуется 5 жил) к терминалам DTU. Измеренное напряжение主要用于监测柜内的停电和电压异常，支持功率计算，为基于电压的继电保护提供采样，并为电源模块（为DTU提供工作电源）供电。

③ Для отсека напряжения: один дополнительный кабель 6×2.5 мм² подключает терминалы U, V, W трехфазного напряжения 100В и 220В шкафа (всего требуется 5 жил) к терминалам DTU. Измеренное напряжение主要用于监测柜内的停电和电压异常，支持功率计算，为基于电压的继电保护提供采样，并为电源模块（为DTU提供工作电源）供电。

③ Для отсека напряжения: один дополнительный кабель 6×2.5 мм² подключает терминалы U, V, W трехфазного напряжения 100В и 220В шкафа (всего требуется 5 жил) к терминалам DTU. Измеренное напряжение в основном используется для мониторинга отключений питания и аномалий напряжения внутри шкафа, поддерживает расчет мощности, обеспечивает выборку для защиты на основе напряжения и питает модуль питания (который обеспечивает рабочее питание для DTU).

(3) Вспомогательные материалы: подготовьте огнестойкий герметик, трубки для маркировки проводов из ПВХ, бирки для идентификации кабелей, нейлоновые стяжки, трубки для обмотки проводов, изоленту и другие вспомогательные материалы по мере необходимости в зависимости от фактических условий.

(4) Инструменты для установки: подготовьте инструменты для снятия изоляции с кабелей, отвертки, мультиметры и другие необходимые инструменты.

3 Процедуры строительства

Поскольку установка DTU требует только отключения вторичного оборудования, работа основного оборудования остается неизменной. Чтобы предотвратить случайное отключение основного оборудования во время установки и ввода в эксплуатацию DTU, необходимо заранее подтвердить следующее:

Переключатель "удаленный/локальный" установлен в положение "локально" или "блокировано" Все выходные твердые пластины реле защиты отключены Отключены все автоматические выключатели, кроме источника питания устройства и источника переменного тока

(1) Сначала надежно закрепите DTU и убедитесь, что заземление надежно, с сопротивлением заземления не более 10 Ω.

(2) Подключите один конец подготовленных кабелей управления к соответствующим терминалам DTU, а другой конец - к терминалам шкафа. Из-за механического натяжения в кабелях, необходимо обеспечить достаточный запас длины. Прокладка и подключение кабелей должны соответствовать требованиям подключения вторичных кабелей. Например: кабели управления должны быть аккуратно и надежно связаны нейлоновыми стяжками; оба конца кабелей должны иметь бирки для идентификации; открытые жилы после удаления изоляции кабеля должны быть обернуты трубками для обмотки проводов. Поскольку это ретрофитная проводка, оба конца каждой жилы должны быть четко помечены трубками для маркировки из ПВХ. Неиспользуемые жилы кабеля должны быть изолированы изолентой, чтобы предотвратить случайное прикосновение.

(3) После завершения подключения проверьте все соединения еще раз, чтобы убедиться в их точности. Убедитесь, что на месте не осталось инструментов или остатков материалов.

(4) Проведите совместную наладку DTU с основным оборудованием и главной станцией автоматизации распределения, чтобы обеспечить точную работу функций "трех удаленных" (телеметрия, телеиндикация, телеуправление). После проверки промаркируйте соответствующие твердые пластины телеуправления в соответствии с номерами линий и направлениями. Настройки можно ввести в процессе наладки. Поскольку заводские испытания DTU могут только проверить функциональность связи (без подключения проводов главная станция не может видеть данные телеметрии и телеиндикации), необходимо провести совместную наладку на месте, чтобы подтвердить правильность подключения и функциональность "трех удаленных" функций.

(5) Запломбируйте все отверстия для кабелей и очистите место установки.

(6) При необходимости подайте питание на соответствующие автоматические выключатели, пластины и переключатели. После ввода в эксплуатацию оборудования не произвольно изменяйте положения пластин и переключателей.