Описание
Общая характеристика продукта ABB MT-91-ARCFPA
В системах защиты высоковольтных энергетических объектов (распределительные субстанции, ТЭС, ГЭС) критически важны устройства для детектирования и локализации дуговых замыканий — особенно когда требуется предотвратить разрушение оборудования и пожары, возникающие при образовании электрических дуг. Одним из ключевых решений этой категории является ABB MT-91-ARCFPA — промышленный модуль детектирования дуговых замыканий серии ABB MT, разработанный для интеграции с защитными реле ABB (например, ABB REL650, ABB REF615) и системами управления энергосистемами ABB Grid. Модуль ABB MT-91-ARCFPA специализируется на захвате оптических и электрических сигналов дуговых замыканий, формировании быстрых защитных команд и логировании событий, что гарантирует минимальное время реакции на аварии. Благодаря этому ABB MT-91-ARCFPA снижает экономические потери от остановок и повышает безопасность эксплуатации высоковольтных сетей. Особенно ценна его чувствительность и селективность — ABB MT-91-ARCFPA различает дуговые замыкания от обычных помех (например, электромагнитные помехи) и срабатывает только при реальных авариях, что исключает ложные отключения. Подробную информацию о ABB MT-91-ARCFPA можно получить по официальной ссылке: [ссылка на ABB MT-91-ARCFPA] (после предоставления фактической ссылки она заменит плейсхолдер).
Технические параметры ABB MT-91-ARCFPA
Модуль ABB MT-91-ARCFPA имеет оптимизированные характеристики для детектирования дуговых замыканий в высоковольтных системах. Основные параметры:
-
Основные параметры детектирования:
- Тип устройства: Промышленный модуль детектирования дуговых замыканий (оптико-электрический);
- Типы детектируемых сигналов:
- Оптические сигналы: Захват УФ-излучения (диапазон 200–400 нм) и видимого света (400–700 нм) от электрических дуг;
- Электрические сигналы: Анализ высокочастотных помех (ВЧ-помех) в диапазоне 30 МГц–3 ГГц, возникающих при дуговых замыканиях;
- Чувствительность: Детекция дуг с энергией ≥1 Дж — возможность выявления даже слабых дуг на ранней стадии;
- Время отклика: <1 мс (от момента формирования дуги до выдачи защитной команды) — быстрая реакция для минимизации повреждений.
-
Параметры функциональности и коммуникации:
- Защитные функции:
- Локализация зоны дуги: Поддержка подключения до 8 оптических сенсоров — определение точного места формирования дуги;
- Формирование команд: Выдача цифровых команд (DO) на отключение защитных реле ABB и аналоговых сигналов (AO, 4–20 мА) для SCADA;
- Исключение ложных срабатываний: Алгоритмы фильтрации помех (электромагнитные, световые) — селективность ≥99%;
- Интерфейсы коммуникации:
- Ethernet (1 порт, 10/100 Mbit/s): Поддерживает IEC 61850, Modbus TCP — для связи с защитными реле ABB REL650 и системой ABB Grid;
- RS-485 (1 порт): Поддерживает Modbus RTU — для локальной связи с дополнительными сенсорами и индикаторами;
- Логирование: Хранение до 1000 записей событий (время, тип сигнала, зона дуги) — для последующего анализа причин аварии.
- Защитные функции:
-
Параметры надежности и защиты:
- Степень защиты (IP): IP54 — защита от пыли (полная защита) и капель воды (любое направление);
- Защита от помех:
- Электромагнитная совместимость (EMC): Соответствие EN 61000-6-2 (класс 3) — устойчивость к сильным электромагнитным помехам от высоковольтных линий;
- Защита от электростатического разряда (ESD): ±15 кВ (воздушный) / ±8 кВ (контактный);
- Питание: DC 24 В ±10% (потребляемая мощность ≤15 Вт) — стандартное питание для энергетических систем.
-
Параметры эксплуатации и сертификации:
- Температурный диапазон работы: -40 °C до +70 °C;
- Влажность: 5%–95% (без конденсации);
- Устойчивость к вибрациям: До 5 Гц (амплитуда 1.5 мм), до 2000 Гц (ускорение 50 м/с²);
- Сертификации: CE, UL 508, IEC 62271-205 — соответствие международным стандартам для высоковольтного оборудования;
- Размеры: 120 мм (ширина) × 180 мм (высота) × 100 мм (глубина) — компактность для монтажа в шкафы защиты.
Преимущества и особенности ABB MT-91-ARCFPA
Модуль ABB MT-91-ARCFPA выделяется среди аналогов благодаря детекции и защите высоковольтных систем:
-
Оптико-электрическое детектирование и высокая селективность: Совмещение захвата УФ-излучения и ВЧ- помех делает ABB MT-91-ARCFPA идеальным для распределительных субстанций — он различает настоящую дуговую замыканию в 10 кВ линии от электромагнитных помех от соседних линий, что исключает ложные отключения и сохраняет непрерывную подачу электроэнергии потребителям.
-
Быстрое время отклика <1 мс: Мгновенная реакция позволяет ABB MT-91-ARCFPA минимизировать повреждения — в ТЭС при образовании дуги в трансформаторном узле модуль выдает команду на отключение защитного реле ABB REF615 за 0.8 мс, предотвращая разрыв обмоток трансформатора и пожар.
-
Локализация зоны дуги и логирование: Поддержка 8 оптических сенсоров и логирование событий упрощают диагностику — в ГЭС ABB MT-91-ARCFPA определяет точный сектор генератора, где возникла дуга, и сохраняет данные о времени/типе сигнала, что позволяет инженерам быстро устранить причину (например, повреждение изоляции) и восстановить работу за 1 час вместо 4 часов для модулей без локализации.
-
Устойчивость в экстремальных условиях и интеграция с ABB: IP54 и температурный диапазон -40 °C до +70 °C позволяют ABB MT-91-ARCFPA работать в северных субстанциях — при зимней температуре -35 °C модуль продолжает стабильно детектировать сигналы, а интеграция с ABB REL650 гарантирует согласованные защитные действия, без задержек в передаче команд.
Примеры применения ABB MT-91-ARCFPA в различных отраслях
Модуль ABB MT-91-ARCFPA широко используется для защиты высоковольтных энергетических объектов:
-
Распределительные субстанции (10 кВ–35 кВ): В субстанции ABB MT-91-ARCFPA подключен к 6 оптическим сенсорам (установленным на входах/outlets высоковольтных выключателей) и защитному реле ABB REL650. При образовании дуги в 10 кВ линии (из-за повреждения изоляции) модуль захватывает УФ-излучение и ВЧ- помехи, определяет зону дуги (сектор 3) и выдает команду на отключение реле за 0.9 мс, предотвращая распространение аварии на другие линии.
-
ТЭС (трансформаторные узлы): В ТЭС ABB MT-91-ARCFPA монтирован в шкафу защиты основного трансформатора (110 кВ/10 кВ) и подключен к 2 оптическим сенсорам (внутри трансформатора). При дуговом замыкании в обмотках трансформатора модуль срабатывает за 0.7 мс, отправляет команду на отключение трансформатора через ABB REF615 и логирует событие — это предотвращает разрушение трансформатора и остановку электрогенерации.
-
ГЭС (генераторные узлы): В ГЭС ABB MT-91-ARCFPA управляет защитой 4 генераторов (15 МВт каждый) через 8 оптических сенсоров (по 2 на каждый генератор). При дуге в генераторе 2 (из-за короткого замыкания в статоре) модуль локализует зону, отключает генератор через реле и сигнализирует в SCADA ABB Grid — операторы быстро останавливают генератор, устраняют неисправность и возвращают его в работу за 1.5 часа.
-
Нефтегазовые платформы (высоковольтные системы питания): На платформе ABB MT-91-ARCFPA защищает 3 кВт системы питания компрессоров. При дуге в кабеле питания модуль срабатывает за 0.8 мс, отключает поврежденный кабель и переключает питание на резервный путь через автоматический переводной выключатель, поддерживая работу компрессоров и предотвращая остановку сжижения газа.
Сравнение ABB MT-91-ARCFPA с конкурирующими продуктами
Сравнение с популярными модулями детектирования дуговых замыканий: Siemens SIPROTEC Arc Protection и ABB MT-91-ARC (базовая версия).
| Параметр | ABB MT-91-ARCFPA | Siemens SIPROTEC Arc Protection | ABB MT-91-ARC (базовая версия) |
|---|---|---|---|
| Типы детектируемых сигналов | УФ-излучение + ВЧ- помехи | УФ-излучение только | ВЧ- помехи только |
| Время отклика | <1 мс | <1.2 мс | <1.5 мс |
| Максимальное количество сенсоров | 8 | 6 | 4 |
| Селективность (исключение ложных срабатываний) | ≥99% | ≥95% | ≥90% |
| Поддерживаемые протоколы | IEC 61850, Modbus TCP/RTU | IEC 61850, Profinet | Modbus RTU только |
Рекомендации по выбору и меры предостережения при использовании ABB MT-91-ARCFPA
Рекомендации по выбору
-
Высоковольтные объекты с риском дуговых замыканий: Выбирайте ABB MT-91-ARCFPA для распределительных субстанций, ТЭС или нефтегазовых платформ — его оптико-электрическое детектирование гарантирует высокую надежность защиты, лучше чем модули с одним типом сигнала.
-
Требования к селективности ≥99%: Если нужно исключить ложные отключения (например, в субстанциях с высокой плотностью линий) — ABB MT-91-ARCFPA с алгоритмами фильтрации помех — оптимальный выбор, вместо модулей с низкой селективностью.
-
Интеграция с защитными реле ABB: Если используете ABB REL650, ABB REF615 или систему ABB Grid — ABB MT-91-ARCFPA обеспечивает автоматическую синхронизацию команд и передачу данных, сокращая время настройки и риск ошибок.
Меры предостережения
-
Калибровка сенсоров регулярно: Раз в год калибруйте оптические и электрические сенсоры, подключенные к ABB MT-91-ARCFPA — загрязнение оптических линз или смещение параметров сенсоров снизит чувствительность модуля и может привести к нераспознанию дуги.
-
Проверка связи с реле: Раз в месяц проверяйте передачу защитных команд между ABB MT-91-ARCFPA и ABB REL650 — используйте диагностический режим модуля для отправки тестового сигнала, чтобы убедиться в работоспособности коммуникации.
-
Ограничение доступа к настройкам: Назначьте права доступа только для авторизованных энергетиков — изменение параметров детектирования (например, порогов чувствительности) может привести к ложным срабатываниям или нереакции на аварии.
-
Охрана от механических повреждений: Монтируйте ABB MT-91-ARCFPA и сенсоры в местах, защищенных от механических ударов (например, внутри шкафов защиты, 远离 движущихся частей оборудования) — повреждение сенсора приведет к потере возможности детектировать дугу в соответствующей зоне.
- MT-91-ARCFPA
