Загрузите наш каталог продукции 2025 года, чтобы ознакомиться с подробными чертежами и техническими параметрами всех компонентов распределительного устройства.
Получить каталог Загрузите наш каталог продукции 2025 года, чтобы ознакомиться с подробными чертежами и техническими параметрами всех компонентов распределительного устройства.
Получить каталог
Производители реле защиты, обслуживающие распределительные устройства среднего и низкого напряжения, должны обладать проверенным опытом в области обнаружения повреждений, протоколов связи и интеграции в сеть. В данном руководстве оцениваются ведущие производители и приводится структурированный контрольный список для групп закупок, определяющих реле в диапазоне от 3,3 кВ до 36 кВ.
Реле защиты является ядром принятия решений в каждом распределительном устройстве среднего напряжения. Когда на распределительном фидере 15 кВ происходит замыкание фазы на землю, реле должно обнаружить аномальный ток, применить логику координации тока по времени и выдать команду на отключение - и все это в течение 20-40 миллисекунд. Эта последовательность действий завершается до того, как большинство операторов заметят мерцание лампочек.
Выходные контакты реле подают напряжение на катушку расцепителя вакуумного выключателя, высвобождая энергию, накопленную в рабочем механизме. Комбинированное время работы реле (обычно 15-30 мс для мгновенных элементов) плюс время механического размыкания VCB (25-60 мс) определяют общую продолжительность устранения повреждения. Каждая миллисекунда имеет значение: энергия дуги увеличивается с квадратом тока повреждения, умноженным на время.
Современные числовые реле вытеснили электромеханические предшественники в 90% новых установках. Эти микропроцессорные устройства объединяют многочисленные функции защиты, коммуникационные интерфейсы и регистрацию помех в рамках одной платформы. В настоящее время переход на новый рынок связан с принятием стандарта IEC 61850: производители, вложившие средства на ранних этапах, теперь предлагают зрелую реализацию, в то время как другие с переменным успехом внедряют протокол в устаревшее оборудование.
Согласно IEC 60255-151, реле защиты должны поддерживать точность синхронизации ±2,5% или ±10 мс (в зависимости от того, что больше) для обеспечения предсказуемой координации между вышестоящими и нижестоящими устройствами. Этот стандарт устанавливает базовый уровень, по которому следует оценивать продукцию всех производителей.
Выбор неправильного производителя влечет за собой риски, выходящие за рамки несоответствия техническим условиям: "слепые зоны" в защите из-за неадекватной реализации алгоритмов, неприятные срабатывания из-за плохой помехозащищенности, сбои в интеграции, препятствующие подключению к SCADA, и нарушение жизненного цикла при отсутствии запасных частей. Реле составляет 3-8% от общей стоимости распределительного устройства, но влияет на 100% надежности системы защиты.
[Мнение эксперта: наблюдения на местах]
Рынок реле защиты подразделяется на глобальных OEM-производителей с обширным портфелем продукции и региональных специалистов, обслуживающих конкретные области применения или географические регионы.
Уровень 1 - глобальные OEM-производители
Siemens (SIPROTEC 5) предлагает модульную архитектуру, поддерживающую конфигурации от простых сверхтоков до сложных дифференциальных схем шин. Встроенная поддержка стандарта IEC 61850 Edition 2.1 с задержками GOOSE менее 4 мс подходит для применения в технологических шинах. Опыт эксплуатации подтверждает надежную работу в жестких промышленных условиях, хотя первоначальные затраты на проектирование сложных конфигураций превышают аналогичные показатели некоторых конкурентов.
ABB (Relion 615/620/630) охватывает защиту фидеров, трансформаторов и двигателей с последовательным дизайном человеко-машинного интерфейса. Инструмент Platform Engineering Tool упрощает конфигурирование МЭК 61850, а установленная база АББ в коммунальном хозяйстве предоставляет обширные справочные проекты. REF615 стал стандартом де-факто во многих спецификациях коммунальных служб.
Schneider Electric (Easergy P3/P5) ориентирована на диапазон 1-52 кВ и имеет компактные размеры, подходящие для модернизации. Интеграция с платформой EcoStruxure привлекает операторов, ищущих единую архитектуру SCADA/защиты. Функции кибербезопасности соответствуют требованиям IEC 62351.
GE Grid Solutions (серия Multilin 8) сохраняет сильное присутствие на предприятиях коммунального хозяйства Северной Америки. Платформа универсального реле обеспечивает исключительную гибкость для сложных схем защиты, а интеграция синхрофазовых измерений позволяет использовать эти реле для защиты широкой зоны.
SEL (Инженерные лаборатории Швейцера) доминирует на североамериканском рынке коммунальных и промышленных услуг, предлагая реле, разработанные для обеспечения исключительной надежности. Консервативный подход SEL к новым протоколам означает, что внедрение IEC 61850 произошло позже, чем у конкурентов, но с тщательной проверкой. Реле фидера SEL-751 и дифференциальное реле трансформатора SEL-487E демонстрируют их внимание к безопасности и надежности защиты.
Уровень 2 - региональные специалисты
Basler Electric обслуживает промышленные и небольшие коммунальные системы благодаря простой конфигурации и конкурентоспособным ценам. Реле сверхтока BE1-851 обеспечивает важные функции без излишней сложности.
Беквит Электрик специализируется на защите генераторов и трансформаторов. Реле трансформатора M-3425A обеспечивает комплексную дифференциальную, токовую и тепловую защиту, что особенно важно при подключении распределенной генерации.
Ашида Электроникс (Индия) поставляет числовые реле по всей Азии и Африке по ценам на 30-50% ниже производителей уровня Tier 1. Качество значительно улучшилось с 2018 года, хотя глубина глобальной сервисной сети остается ограниченной.
NR Electric (Китай) вышла за пределы китайских рынков с конкурентоспособными предложениями, особенно в области HVDC и защиты FACTS. Внедрение оборудования за пределами Азии требует оценки долгосрочных обязательств по поддержке.
| Производитель | Издание IEC 61850 | Задержка GOOSE | Технологическая шина | Кибербезопасность | Ценовая позиция |
|---|---|---|---|---|---|
| Siemens SIPROTEC 5 | Изд. 2.1 | < 4 мс | Полный | Высокий | Премиум |
| ABB Relion | Прим. ред. 2 | < 4 мс | Полный | Высокий | Премиум |
| SEL | Прим. ред. 2 | < 5 мс | Ограниченный | Очень высокий | Средне-высокий |
| Schneider Easergy | Прим. ред. 2 | < 5 мс | Серия P5 | Высокий | Средне-высокий |
| GE Multilin 8 | Прим. ред. 2 | < 4 мс | Полный | Высокий | Премиум |
| Basler BE1 | Прим. ред. 1 | < 8 мс | Нет | Умеренный | Середина |
| Ашида Эгида | Прим. ред. 2 | < 6 мс | Нет | Умеренный | Бюджет |
Глубина протокола связи у разных производителей существенно различается. Объекты, в которых используются реле, соответствующие стандарту IEC 61850, демонстрируют ощутимое улучшение скорости изоляции неисправностей, при этом одноранговая передача сообщений GOOSE сокращает время блокировки зон с 100-150 мс до менее 4 мс по сравнению с жесткими проводными схемами.
Если в системе по-прежнему используется DNP3 или Modbus, убедитесь, что необходимые варианты протоколов (DNP3 Secure Authentication, Modbus TCP) поддерживаются без дополнительных аппаратных модулей.
При выборе реле защиты для вакуумных выключателей проверьте совместимость катушек отключения. Катушки отключения VCB обычно требуют 2-5 А при 24-220 В постоянного тока, поддерживаемых в течение 50-100 мс. Выходные контакты реле должны превышать эти требования с соответствующим запасом. Для получения подробного руководства по спецификациям VCB ознакомьтесь с Принципы работы вакуумного выключателя которые дополняют выбор реле защиты.
[Экспертный взгляд: реалии комиссионного вознаграждения].
Реле защиты, установленные в распределительных устройствах на открытом воздухе или в промышленных условиях, находятся в гораздо более жестких условиях, чем релейные комнаты с регулируемым климатом.
Стандартные реле коммерческого класса работают при температуре от -20°C до +55°C. Варианты для суровых условий эксплуатации распространяются на диапазон от -40°C до +70°C, но имеют надбавку к цене 15-25%. Допустимая влажность 95% RH без конденсации подходит для большинства установок, хотя тропические условия могут потребовать нанесения конформного покрытия на внутренние печатные платы.
Номинальные значения вибрации в соответствии с IEC 60255-21-1 разделяются на классы: Класс 2 (0,5g, 10-150 Гц) подходит для большинства применений распределительных устройств, в то время как сейсмические зоны требуют сертификации по Классу 3. Устойчивость к электромагнитным помехам по IEC 60255-26 Уровень 4 представляет собой минимум для бесконтактных распределительных устройств среднего напряжения - более низкие показатели приглашают к работе с помехами от коммутационных переходных процессов.
Интерфейс между реле и выключателем определяет эффективность схемы защиты. Современные реле обеспечивают прямой контроль катушек отключения для обнаружения обрыва или замыкания катушек до того, как неисправность потребует срабатывания. Функции контроля замыкания проверяют состояние готовности выключателя, проверяют синхронизм для параллельных источников, а логика защиты от скачков исключает внешние промежуточные реле.
При правильной координации системы обнаружения вспышек дуги достигается время срабатывания в течение нескольких циклов. Светочувствительные датчики срабатывают менее чем за 2,5 мс; в сочетании с временем работы реле и временем открытия VCB общая продолжительность дуги остается менее 100 мс для правильно скоординированных систем. Убедитесь в совместимости реле с производителями датчиков вспышки дуги при составлении спецификации.
Понимание производитель вакуумных выключателей предложения помогают определить пределы синхронизации реле, подходящие для конкретных механизмов работы VCB.
Большинство коммунальных служб используют гибридные подходы, балансируя между преимуществами стандартизации и конкурентной динамикой.
Унифицированные среды конфигурирования снижают накладные расходы на проектирование. Стандартизированная релейная платформа означает единую программу обучения, единый перечень запасных частей и единую систему управления встроенным программным обеспечением. При возникновении проблем ответственность за поддержку остается однозначной.
Конкурентные торги поддерживают ценовую дисциплину. Специализированные поставщики, такие как Beckwith для защиты трансформаторов или SEL для генераторов, предлагают глубину, которой может не хватать портфелям универсальных поставщиков. Устойчивость цепочки поставок повышается при наличии нескольких квалифицированных источников.
Стандартизация крупносерийных приложений - защита фидера составляет 60-70% от количества реле на типичных подстанциях. Допускайте специализированных поставщиков для сложных приложений, где уникальный опыт оправдывает сложность интеграции. При смешивании платформ устанавливайте четкие спецификации интерфейсов.
Промышленные объекты с ограниченным штатом инженеров по защите больше всего выигрывают от стандартизации из одного источника. Инженерные издержки, связанные с поддержанием компетентности в нескольких инструментах конфигурирования реле, часто превышают экономию на закупках в результате конкурентных торгов.
Для комплексной спецификации распределительных устройств, включая устройства защиты и первичное оборудование, необходимо производитель компонентов распределительных устройств руководство содержит соответствующий контекст закупок.
Сборки XBRELE VCB подходят для основных платформ реле защиты, включая Siemens SIPROTEC, ABB Relion, SEL и Schneider Easergy. Предварительно разработанные монтажные положения поддерживают стандартные конфигурации 19-дюймовых стоек и панелей без модификаций на месте.
Время срабатывания реле защиты координируется с механизмами работы XBRELE VCB при заводской проверке. Общее время устранения неисправности - время работы реле плюс время открытия VCB - составляет менее 100 мс для стандартных конфигураций. Интеграция обнаружения вспышек дуги доступна для приложений, требующих защиты в течение субцикла.
Свяжитесь с технической группой XBRELE, чтобы обсудить требования к интеграции реле защиты в спецификации ваших вакуумных выключателей.
Внешняя ссылка: МЭК 62271-106 - Стандарт IEC 62271-106 для контакторов переменного тока
О: Числовые реле обычно служат 20-25 лет, при этом производители гарантируют наличие запасных частей в течение минимум 15 лет; фактический срок службы зависит от условий окружающей среды и продолжения поддержки встроенного программного обеспечения.
О: IEC 61850 обеспечивает совместимость между различными производителями благодаря стандартизированному обмену сообщениями GOOSE, хотя тестирование совместимости при вводе в эксплуатацию по-прежнему необходимо, поскольку существуют различия в реализации между производителями и поколениями продуктов.
О: Промышленная практика рекомендует ежегодный просмотр журнала самодиагностики и визуальный осмотр, а также комплексное тестирование впрыском каждые 4-6 лет в зависимости от степени важности и воздействия окружающей среды.
О: Стандартная защита фидеров среднего напряжения требует 50/51 (перегрузка по фазе), 50N/51N (замыкание на землю) и часто 67/67N (направленная перегрузка по току); фидеры трансформаторов обычно добавляют 87 (дифференциальную) и 49 (тепловую) функции.
О: GOOSE обеспечивает одноранговую сигнализацию на базе Ethernet с задержками менее 4-5 мс, в то время как в проводных схемах используется замыкание физического контакта; в критически важных приложениях часто используются оба метода для резервирования.
О: Коммунальные службы должны проверить соответствие стандартам аутентификации IEEE 1686 и IEC 62351, реализацию ролевого управления доступом, возможности шифрования связи и регистрации событий безопасности до утверждения закупки.
A: Для установки вне помещений обычно требуется расширенный температурный диапазон (от -40°C до +70°C), класс 2 по IEC 60255-21-1 или более высокий уровень вибрации, а также возможность нанесения конформного покрытия для защиты от влаги в тропическом климате.
