Рисование схем релейной защиты: от условных обозначений до принципиальных схем

Основы релейной защиты и виды схем

Зачем нужна релейная защита

Релейная защита — это часть электроэнергетической системы, которая обнаруживает аварийные режимы (например, короткие замыкания и опасные перегрузки) и подаёт команду на отключение повреждённого участка с помощью выключателя.

Цель релейной защиты — чтобы авария:

была обнаружена быстро

была отключена выборочно (только повреждённый участок)

не перешла в крупное отключение сети

не привела к повреждению оборудования и угрозе для людей

Для дальнейшего курса важно понимать: мы учимся рисовать схемы, которые описывают логику, состав устройств и соединения релейной защиты так, чтобы другой инженер мог их однозначно прочитать, собрать и проверить.

> Для общего представления можно использовать обзорное описание: Релейная защита

Из чего состоит типовой комплект релейной защиты

В реальных проектах защита — это не только одно устройство. Обычно участвуют:

Измерительные трансформаторы: трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН), которые безопасно “уменьшают” токи и напряжения до уровней измерения

Устройство защиты: электромеханическое реле или современный микропроцессорный терминал

Цепи управления: питание, сигналы, цепи включения/отключения

Коммутационный аппарат: выключатель, который фактически отключает присоединение

Сигнализация и регистрация: лампы, звуковая сигнализация, события, осциллограммы (для микропроцессорных устройств)

!Обобщённая структура: что с чем связано в защите

Что такое “схема” в контексте релейной защиты

Схема — это графический документ, который показывает:

какие элементы участвуют (устройства, контакты, катушки, клеммы)

как они связаны (электрически и/или логически)

как работает функция (например, “обнаружил ток КЗ → выдержал время → отключил выключатель → выдал сигнал”)

В одном проекте почти всегда используется несколько видов схем, потому что одна схема не может одинаково удобно описать и логику, и монтаж, и внешние подключения.

Основные аварийные и ненормальные режимы (как основа для логики схем)

Чтобы понимать, что именно “изображает” защита, достаточно базового набора режимов:

Короткое замыкание: резкое увеличение тока из-за повреждения изоляции или ошибочного соединения

Перегрузка: ток выше допустимого длительное время (обычно меньше, чем при КЗ)

Замыкание на землю: повреждение, при котором ток уходит на землю (характерно для сетей с определённым режимом нейтрали)

Понижение/повышение напряжения: опасные отклонения, влияющие на устойчивость и работу нагрузки

На схемах релейной защиты эти режимы отражаются не “картинкой аварии”, а функциональными цепями: измерение, сравнение с уставкой, логика блокировок, команда на отключение.

Виды схем, которые встречаются в релейной защите

Ниже — практическая классификация, с которой удобно начинать обучение рисованию.

Однолинейная схема (схема электрическая однолинейная)

Однолинейная схема показывает первичную силовую часть (линии, трансформаторы, выключатели, разъединители) в упрощённом виде: для трёхфазной системы рисуют одну линию.

Зачем она нужна при РЗА:

быстро понять, где стоит защита и что она отключает

увидеть состав присоединений, ТТ/ТН, точки присоединения

использовать как “карту” для остальных схем

Схемы вторичных цепей по однолинейной обычно не собирают, но по ней проверяют, что логика защиты соответствует объекту.

> Для общего понимания формата: Однолинейная схема

Структурная схема

Структурная схема отвечает на вопрос: какие крупные блоки есть и как они взаимодействуют.

Примеры блоков:

“ТТ/ТН”

“Терминал защиты”

“Выключатель”

“Оперативное питание”

“Сигнализация/телемеханика”

Плюс структурной схемы — ясность. Минус — по ней нельзя выполнить точный монтаж.

Функциональная схема

Функциональная схема показывает алгоритм работы защиты: измерение → сравнение → выдержка времени → логические условия → команда.

В функциональных схемах часто используют функциональные блоки и подписи (например, “МТЗ”, “отключение”, “блокировка”), не уходя в подробности клемм и проводов.

Это важный “мост” между идеей работы и принципиальной схемой: вы сначала фиксируете функцию, а потом переводите её в электрические связи.

Принципиальная схема (схема электрическая принципиальная)

Принципиальная схема показывает конкретные электрические цепи: контакты, катушки, входы/выходы устройства, цепи питания, промежуточные реле, цепи отключения.

Ключевая особенность: по принципиальной схеме можно однозначно:

проверить логику на уровне контактов и цепей

найти, откуда приходит питание и куда уходит сигнал

понять, почему сработало или не сработало отключение

Именно к принципиальным схемам в этом курсе мы будем постепенно приходить: от условных обозначений и правил оформления — к полноценным листам схем.

Схема соединений (монтажная) и схема подключений (внешних соединений)

Эти два вида часто путают, поэтому фиксируем различие в практическом смысле:

Схема соединений показывает, как соединять внутри шкафа/панели: клеммы, провода, жгуты, номера проводов

Схема подключений показывает, что и к каким клеммам подключить извне: кабели от ТТ/ТН, цепи выключателя, сигналы в АСУ/SCADA

На практике их ценят монтажники и наладчики: по ним реально подключают провода.

Клеммные схемы и таблицы соединений

Клеммные материалы отвечают на вопрос: какая клемма с чем связана.

Обычно включают:

обозначения клеммников

номера клемм

назначение цепи

связь “откуда — куда”

Иногда это оформляют таблицей, иногда — клеммным чертежом.

!Сравнение: что показывает каждый вид схем

Как читать и проверять схемы на базовом уровне

Пока мы не перешли к условным обозначениям и правилам оформления, полезно держать “чек-лист смысла”:

Есть ли источник оперативного питания для цепей защиты и отключения

Понятно ли, каким путём команда отключения доходит до выключателя

Есть ли возврат/сброс (если применимо) и сигнализация срабатывания

Есть ли блокировки, чтобы защита не работала в недопустимых режимах (например, при выводе в ремонт)

Можно ли по документам понять, где граница ответственности: что внутри шкафа, а что приходит по кабелям

Что будет дальше в курсе

Дальнейшие темы логично строятся так:

условные графические обозначения элементов РЗА и типовые обозначения цепей

правила оформления схем: линии, пересечения, связи, ссылки, нумерация контактов и цепей

перевод функции (функциональная схема) в принципиальную

оформление клемм, кабелей, внешних подключений и комплект документов

Эта статья задаёт основу: что такое релейная защита и какие типы схем существуют. Дальше мы начнём учиться рисовать так, чтобы схема была одновременно читаемой и пригодной для монтажа и наладки.

Условные графические обозначения и стандарты оформления

Зачем нужны условные обозначения и стандарты

В предыдущей статье мы разобрали, что в РЗА используются разные виды схем: однолинейные, функциональные, принципиальные, схемы подключений и клеммные материалы. Чтобы эти документы читались одинаково любым инженером, применяют:

условные графические обозначения (УГО), то есть стандартные символы аппаратов, контактов, клемм и линий;

правила оформления, которые задают, как показывать соединения, как подписывать элементы, как делать ссылки и нумерацию.

Идея простая: схема должна быть однозначной. Если два человека по одной схеме собрали цепь по-разному, значит оформление было неверным.

Какие стандарты чаще всего встречаются

В проектах РЗА одновременно могут использоваться требования разных “наборов правил”:

ЕСКД (единая система конструкторской документации) — общий каркас для оформления документов и схем.

ГОСТ на схемы и УГО — конкретизируют, как рисовать элементы и как оформлять электрические схемы в документации.

IEC/МЭК — международные обозначения (часто встречаются в документации на импортные устройства и в терминалах).

Полезные ориентиры для понимания, что такое ЕСКД и МЭК:

Единая система конструкторской документации

IEC 60617

Важно: в реальном проекте вы не “угадываете” стандарт, а смотрите, что указано в задании/техтребованиях к документации. В этом курсе мы учимся читать и рисовать схемы так, чтобы они соответствовали типовой инженерной практике РЗА.

Уровни “языка” схем

Чтобы уверенно рисовать схемы релейной защиты, удобно разделить оформление на три уровня.

Графика

Это то, как выглядит схема:

типы линий (проводники, связи, экраны);

пересечения и соединения;

символы элементов.

Идентификация

Это то, как элементы называются на схеме:

буквенно-цифровые обозначения (например, K1, QF1, XT1);

наименование (например, “промежуточное реле”, “автомат”, “клеммник”).

Навигация

Это то, как в большом комплекте схем находить продолжения и взаимосвязи:

ссылки на листы и координаты;

маркировка цепей;

нумерация контактов/клемм.

Если хотя бы один уровень “проседает”, схема становится неудобной: вроде нарисовано правильно, но непонятно, что это за элемент, или непонятно, куда уходит провод.

Базовые УГО, которые чаще всего нужны в РЗА

Ниже — не “полный атлас”, а минимальный набор, с которого обычно начинают принципиальные схемы вторичных цепей (управление, сигнализация, отключение).

Обозначения элементов (буквенные коды)

На практике элемент обычно имеет:

позиционное обозначение (краткий код на схеме);

наименование (расшифровка в перечне элементов или прямо на листе).

Типовые коды (самые употребимые в РЗА-панелях) удобно помнить как словарь:

| Что это | Как часто подписывают на схемах | Что это означает на практике | |---|---|---| | Автоматический выключатель (в цепях оперативного питания) | QF | Защита и коммутация питания вторичных цепей | | Плавкий предохранитель | FU | Защита цепей плавкой вставкой | | Реле (общее) | K | Промежуточное, указательное, выходное и т.д. | | Контактор/магнитный пускатель | KM | Коммутация нагрузки/катушек (чаще вне РЗА, но встречается) | | Кнопка | SB | Ручная команда (сброс, квитирование, отключение) | | Переключатель | SA | Выбор режима, ввод/вывод функции | | Сигнальная лампа | HL | Световая сигнализация | | Клеммник | XT или X | Точки подключения проводов | | Разъём | XS | Соединение через штекер/разъём |

Важная оговорка: конкретные буквенные коды могут отличаться по организации и стандарту проекта. Но логика везде одинаковая: код + номер (например, K5, QF2, XT1).

!Мини-легенда самых нужных УГО для вторичных цепей РЗА

Контакты и катушки: как не запутаться

В релейной защите вы постоянно рисуете один и тот же смысл: логика реализована контактами, а действие выполняют катушки (реле, отключающая катушка выключателя, промежуточные реле).

Базовые понятия:

Катушка — часть аппарата, которая срабатывает при подаче напряжения.

Контакт — часть аппарата, которая меняет состояние при срабатывании катушки.

Нормальное состояние контакта — состояние при обесточенной катушке (это ключевое правило для чтения схем).

Два самых частых типа контактов:

НО (нормально открытый) — в норме разомкнут, при срабатывании замыкается.

НЗ (нормально закрытый) — в норме замкнут, при срабатывании размыкается.

Практическая привычка: когда рисуете схему, всегда мысленно держите режим “всё обесточено”, и именно так изображайте контакты.

Клеммы, клеммники и внешние подключения

Клемма — это подписанная точка подключения провода. Для РЗА это особенно важно, потому что схемы почти всегда переходят в клеммные материалы и схемы подключений.

Типовая запись:

XT1:1 — клеммник XT1, клемма 1.

Иногда пишут через дефис: XT1-1.

Рекомендация для читаемости:

на принципиальной схеме показывайте клеммы там, где цепь выходит за пределы шкафа/панели;

одинаково называйте клеммники на всех листах комплекта.

Устройства РЗА (терминалы) и их входы/выходы

Современный терминал защиты на принципиальной схеме обычно показывают как:

прямоугольник с названием устройства;

внутри или по краям — клеммы входов и выходов;

подписи сигналов: “BI” (дискретный вход), “BO” (дискретный выход), “AI” (аналоговый вход), “AO” (аналоговый выход) — если это принято в документации.

Главный принцип: терминал на схеме должен быть “привязан” к реальным клеммам, иначе по схеме невозможно ни собрать, ни проверить.

Линии, соединения и пересечения: правила, которые предотвращают ошибки

Даже при правильных УГО схема может быть опасно двусмысленной из-за линий и пересечений.

Соединение и пересечение — это разные вещи

Соединение проводников обычно показывают точкой в месте стыка.

Пересечение без соединения выполняют без точки (а в некоторых стилях — с “перемычкой/дугой”, но это зависит от принятого оформления).

Если есть риск, что читатель перепутает, лучше:

разнести линии;

добавить явные клеммы;

использовать ссылки на цепи.

!Как отличать соединение проводов от пересечения

Направление чтения схемы

Для принципиальных схем вторичных цепей обычно придерживаются привычной логики чтения:

питание “условно сверху/слева”;

нагрузка и исполнительные цепи “условно снизу/справа”.

Это не “закон физики”, но сильное правило удобочитаемости: человеку проще искать питание, предохранители, автоматы и дальше идти по цепи до катушки отключения или входа терминала.

Позиционные обозначения и структура схемы

Как нумеровать элементы

Типовая практика:

один тип аппаратов — одна буквенная группа;

номера уникальны в пределах листа или комплекта (как принято в организации).

Пример:

QF1 — автомат питания РЗА;

FU1, FU2 — предохранители;

K1, K2 — промежуточные реле;

HL1, HL2 — лампы сигнализации.

Главное требование: одно позиционное обозначение — один физический элемент.

Как обозначать контакты одного и того же реле

Чтобы читатель понимал, что контакты относятся к катушке K1, используют подписи вида:

K1.1, K1.2 — условно “первый” и “второй” контакт K1;

или указывают контактную группу по паспорту аппарата (если так принято в проекте).

Что важно для РЗА: если контакты K1 разбросаны по листам, должны быть:

либо ссылки “где находится катушка K1”;

либо единое место размещения катушки на схеме;

либо таблица/перекрёстные ссылки (в составе комплекта документации).

Маркировка цепей и проводов: минимум, который должен быть

Даже если вы рисуете только принципиальную схему, полезно закладывать будущее “безболезненное” развитие документации до монтажной.

Что такое “цепь” в документации

Цепь — это участок схемы, который имеет функциональный смысл и который удобно обозначить номером или именем, например:

“+DC” и “−DC” (оперативное питание постоянного тока);

“Trip” (отключение);

“Alarm” (аварийная сигнализация);

“BI1” (дискретный вход 1 терминала).

Если обозначения цепей введены, то на схеме легче:

находить продолжения;

проверять питание;

делать таблицы соединений.

Что такое “оперативное питание” и почему его всегда выделяют

Оперативное питание — это питание вторичных цепей управления/защиты (часто постоянный ток 110 В или 220 В). На схеме его обычно делают узнаваемым:

отдельной шиной;

отдельным автоматом QF;

понятными подписями полярности.

Даже если вы не знаете конкретное напряжение, на учебных схемах можно писать нейтрально: “оперативное питание +/−”.

Типовая компоновка листа принципиальной схемы РЗА

Чтобы схема была похожа на “нормальную рабочую документацию”, а не на набросок, придерживаются структуры:

рамка и основная надпись (по правилам оформления документации);

поле схемы с цепями;

перечень элементов (либо отдельным документом, либо на листе — как принято);

ссылки/примечания (если нужны).

Если схема не помещается на один лист, применяют:

разбиение по функциям (например, “цепь отключения”, “сигнализация”, “ввод/вывод защиты”);

ссылки на продолжения цепей.

Частые ошибки начинающих

Рисуют контакт “как работает”, а не “как в норме”: из-за этого схема читается наоборот.

Смешивают УГО разных стилей без объяснения: часть символов по одному стандарту, часть по другому.

Не подписывают клеммы: потом невозможно сделать схему подключений.

Делают пересечения без точки там, где есть соединение (или наоборот).

Дают одинаковые позиционные обозначения разным элементам.

Что дальше по курсу

Следующий шаг — научиться переводить функциональную логику (из функциональных схем) в электрическую реализацию на принципиальной схеме:

как рисовать цепи отключения выключателя;

как оформлять блокировки и ввод/вывод;

как согласовать принципиальную схему со схемой подключений и клеммником.

Эта статья дала “алфавит”: базовые УГО, принципы чтения контактов, правила соединений и основы обозначений. Теперь можно переходить к построению первых типовых цепей РЗА.

Схемы вторичных цепей ТТ и ТН

Что такое вторичные цепи ТТ и ТН и зачем их правильно рисовать

В предыдущих статьях мы разобрали:

какие виды схем применяются в РЗА

почему нужны УГО, правила соединений, клеммы и позиционные обозначения

Теперь переходим к одному из самых частых фрагментов принципиальных схем РЗА: вторичные цепи трансформаторов тока (ТТ) и трансформаторов напряжения (ТН).

Правильное изображение вторичных цепей ТТ и ТН критично по двум причинам:

по ним реально подключают измерительные цепи терминалов, реле, счётчиков

ошибки в этих цепях приводят либо к отказу защиты, либо к ложным срабатываниям, либо к опасным режимам (особенно для ТТ)

Для общего определения приборных трансформаторов можно использовать:

Трансформатор тока

Трансформатор напряжения

Базовая логика: чем отличаются цепи ТТ и цепи ТН

Цепи ТТ

Вторичная цепь ТТ передаёт ток, пропорциональный первичному току. Типовые применения в РЗА:

токовые защиты (МТЗ, ТО, ДЗ и другие)

измерение тока

расчёт мощности, направления, сопротивления (в составе функций терминала)

Ключевое правило эксплуатации, которое важно помнить при рисовании схем:

вторичную цепь ТТ нельзя размыкать при протекании первичного тока

Поэтому на схемах почти всегда присутствуют элементы, которые помогают безопасно обслуживать цепь ТТ:

испытательные блоки или испытательные клеммники с короткозамыканием

перемычки для закорачивания

одна точка заземления вторичных цепей

Цепи ТН

Вторичная цепь ТН передаёт напряжение пониженого уровня. Типовые применения:

напряженческие защиты (минимального/максимального напряжения)

направления, дистанционные функции, частотные функции (в составе терминала)

измерение и учёт

Для цепей ТН характерно другое:

вторичные цепи обычно защищают предохранителями или автоматами

размыкание вторичной цепи ТН не создаёт такого опасного режима, как у ТТ, но приводит к потере измерения и функций, завязанных на напряжение

Маркировка выводов и полярность: что обязательно отразить на схеме

Чтобы цепи работали правильно, на схеме должны быть однозначно показаны:

выводы первичной и вторичной сторон (как минимум вторичные)

полярность или согласованная маркировка

Типовые обозначения выводов:

для ТТ часто используют S1/S2 (вторичные выводы)

для ТН часто используют U1/U2 или a/x (вторичные выводы)

Практический смысл один: если перепутать полярность одной фазы ТТ или ТН, вы можете получить неверные векторные соотношения, из-за чего направленные и дифференциальные функции будут работать неправильно.

Рекомендация по оформлению:

на принципиальной схеме подписывайте фазы A, B, C и выводы S1/S2 или U1/U2 прямо у клемм вторичных цепей

если на листе не показан сам трансформатор, обязательно показывайте клеммник, к которому приходят вторичные цепи, например XTCT для ТТ и XTPT для ТН

Типовые элементы вторичных цепей на принципиальной схеме

Ниже перечислены элементы, которые чаще всего нужно уметь рисовать и правильно включать.

Клеммники

Клеммники на принципиальной схеме фиксируют границу:

что приходит из первичного оборудования

что является внутренней разводкой шкафа РЗА

Типовая запись клеммы:

XTCT1:1 или XTCT1-1

Испытательные блоки и испытательные клеммы

Их задача:

безопасно отключать терминал/реле от цепей

выполнять проверку током и напряжением

для ТТ обеспечивать автоматическое или ручное закорачивание вторички на время вывода прибора

На схеме важно показать не просто прямоугольник блока, а логический результат:

где именно происходит разрыв цепи

где и чем обеспечивается короткое замыкание цепи ТТ при испытаниях

Заземление вторичных цепей

И для ТТ, и для ТН на схемах обычно предусматривают заземление вторичных цепей.

Ключевой принцип для вторичных цепей ТТ:

заземление выполняют в одной точке

Цель:

исключить опасный потенциал относительно земли при пробое изоляции

избежать циркулирующих токов по земле при многоточечном заземлении

Для цепей ТН заземление вторичной обмотки (обычно нейтрали) связано ещё и с получением опорной точки измерения.

Типовые схемы вторичных цепей ТТ

ТТ на одну фазу: общий смысл включения

Самая базовая цепь ТТ на принципиальной схеме выглядит как замкнутый контур:

S1 одной фазы через клеммы и испытательный блок приходит на вход измерения тока терминала

из терминала цепь возвращается на S2

Схематически важно:

показать, что вторичка замкнута через нагрузку (вход терминала)

показать точку заземления (обычно со стороны клеммника)

!Базовая вторичная цепь ТТ с испытательным блоком и заземлением

Три ТТ в звезду: измерение фазных токов

Частая схема для терминала линии или трансформатора:

три независимые вторички ТТ фаз A, B, C

все они идут на три токовых входа терминала

На принципиальной схеме обычно показывают:

три отдельные цепи IA, IB, IC

клеммник для каждой фазы

общий подход к заземлению: одна точка заземления вторичных цепей (часто на стороне S2 или на общей шине вторичных цепей, по принятому в организации решению)

Важно при рисовании:

не смешивать на одном листе токовые цепи разных комплектов ТТ без явных обозначений, например ТТ1 (защита) и ТТ2 (учёт), если они физически разные

Остаточный ток из трёх ТТ

Для земляных защит часто нужен остаточный ток (суммарный ток трёх фаз во вторичной цепи). На практике он может быть получен:

суммированием внутри терминала, если в терминал заведены три фазных тока

внешним суммированием вторичных цепей (реже в современных шкафах, но встречается)

Что важно для принципиальной схемы:

если вы рассчитываете на суммирование внутри терминала, это фиксируется тем, что терминалу поданы IA, IB, IC, а функция реализована внутри устройства

если суммирование выполняется внешне, на схеме должна быть показана конкретная электрическая связь суммирования и на какой вход это подано

Обозначение читается так:

это нулевая последовательность тока

множитель 3 означает утроенный ток нулевой последовательности, то есть сумму трёх фазных токов в системе

ТТ в разрыв и “неожиданные” разветвления

Частая ошибка при чтении и рисовании: токовую цепь “разветвляют”, как цепь напряжения.

Практическое правило:

вторичную цепь ТТ нельзя делать как многоточечную “шину”, от которой отходят параллельные ветви на разные приборы без расчёта и понимания нагрузки

Если к одному ТТ подключают и терминал, и счётчик, и амперметр, то на схемах это должно быть отражено явно и аккуратно:

с клеммником

с испытательными клеммами

с понятным указанием, какие устройства входят в одну вторичную цепь

Типовые схемы вторичных цепей ТН

Трёхфазное напряжение в звезду: измерение , , или фазных напряжений

Для ТН типично:

вторичная обмотка даёт напряжение на клеммник

далее через защиту (предохранители/автомат во вторичных цепях) напряжение подаётся на входы терминала

На схеме важно показать:

защитные аппараты во вторичных цепях ТН

нейтраль или общий провод (если используется)

точку заземления вторичной нейтрали (если предусмотрено)

!Базовая схема подключения напряжения от ТН к терминалу через защиту

Открытый треугольник для

Для контроля замыканий на землю в некоторых схемах используют напряжение нулевой последовательности .

Обозначение читается так:

это нулевая последовательность напряжения

множитель 3 означает утроенное напряжение нулевой последовательности

Реализация может быть разной, но при рисовании принципиальной схемы важно:

показать, откуда берётся сигнал (какие вторичные выводы ТН участвуют)

показать, на какой конкретный вход терминала приходит этот сигнал

Если в проекте используется отдельная вторичная обмотка ТН для “открытого треугольника”, это должно быть отражено как отдельный комплект клемм и цепей.

Почему во вторичных цепях ТН почти всегда есть предохранители

Причины, которые полезно фиксировать для себя при разработке схем:

защита проводки и приборов от КЗ во вторичных цепях

локализация повреждения, чтобы оно не “уронило” всю систему оперативных цепей шкафа

удобство обслуживания (можно выводить цепи напряжения)

На принципиальной схеме это выражается тем, что:

питание напряжения на терминал идёт через FU или QF

маркировка должна позволять найти эти элементы в шкафу

Как компактно и однозначно оформлять эти цепи на принципиальной схеме

Рекомендуемая компоновка листа

Чтобы схема читалась, часто применяют такой порядок слева направо:

приход внешних цепей на клеммник (XTCT, XTPT)

испытательные клеммы/блоки

защитные аппараты (для ТН) и перемычки/закорачивающие устройства (для ТТ)

входы терминала (токовые и напряженческие)

Подписи цепей

Для читаемости полезно вводить подписи функций:

IA, IB, IC для токов

UA, UB, UC, UN для напряжений

3I0 и 3U0 там, где это реально используется и подано на вход устройства

Главное правило:

подпись цепи на принципиальной схеме должна совпадать с тем, как это потом назовётся в клеммных материалах и в настройках терминала

Где ставить заземление на схеме

Чтобы не допустить ошибок, придерживаются логики:

заземление вторичных цепей показывают рядом с клеммником, как отдельный проводник на PE-шину

не рисуют несколько символов заземления в одной и той же вторичной цепи, если по проекту требование одноточечного заземления

Если по объектовым требованиям заземление выполняется не в шкафу РЗА, а на стороне ячейки или в другом месте, на схеме это обязательно поясняют примечанием и границей подключения через клеммы.

Типовые ошибки в схемах вторичных цепей ТТ и ТН

Для ТТ не показаны испытательные клеммы или способ безопасного закорачивания при обслуживании.

Точки заземления вторички ТТ показаны в нескольких местах, что создаёт риск паразитных контуров.

Не подписаны фазы и выводы вторичных обмоток, из-за чего невозможно проверить полярность.

В цепях ТН отсутствует защита вторичных цепей (предохранители/автомат) или непонятно, где она находится.

Токи и напряжения заведены на терминал без привязки к реальным клеммам устройства.

Что дальше по курсу

Следующий логичный шаг после вторичных цепей ТТ и ТН:

собрать типовой фрагмент принципиальной схемы цепи отключения выключателя и связать его с выходом терминала

научиться оформлять взаимосвязь принципиальной схемы с клеммниками и внешними подключениями

Эта статья дала основу, как именно рисовать и проверять самые важные измерительные цепи, от которых зависит корректность большинства функций релейной защиты.

Цепи оперативного тока: питание, управление, сигнализация

Зачем в РЗА отдельно выделяют цепи оперативного тока

В предыдущих темах мы разобрали, как оформлять элементы и соединения на схемах и как рисовать измерительные вторичные цепи ТТ/ТН. Следующий обязательный слой любой принципиальной схемы РЗА — цепи оперативного тока.

Цепи оперативного тока — это вторичные цепи, которые:

питают устройства РЗА и цепи управления

передают команды включить и отключить выключатель

формируют сигнализацию (срабатывание, авария, неисправность)

Главная практическая цель правильного рисования этих цепей: по ним реально выполняют монтаж и наладку, а ошибки приводят к самым неприятным последствиям — выключатель не отключится при аварии или отключится ложным образом.

Источники оперативного питания и как их показывают

Какие источники встречаются

На объектах чаще всего встречаются:

постоянный ток от аккумуляторной батареи (например, 110 В или 220 В)

переменный ток собственных нужд (часто 220 В) как источник для отдельных вспомогательных цепей

В контексте РЗА наиболее критичен постоянный ток, потому что он обеспечивает работу управления и защиты при пропадании переменного напряжения.

Справочные определения:

Аккумулятор

Выключатель

Как на схемах задают полярность и шины

Для постоянного тока почти всегда выделяют две шины (или две цепи питания):

+DC

−DC

Если в проекте принято другое обозначение, важно сохранять его единообразно во всех листах.

Практическое правило оформления:

автомат/предохранители питания оперативных цепей показывают максимально близко к началу схемы

далее питание разворачивают на конкретные функции: питание терминала, отключение, включение, сигнализацию

!Общая структура: от оперативного питания к питанию терминала, управлению выключателем и сигнализации

Защита и коммутация оперативных цепей

Чем защищают вторичные цепи

В оперативных цепях применяют:

QF (автоматический выключатель) для отключения/защиты ветви

FU (предохранители) как простую защиту и элемент обслуживания

Что важно именно для рисования:

на принципиальной схеме должно быть видно, через какой защитный аппарат питается каждая функция

позиционные обозначения QF, FU должны однозначно соответствовать реальным аппаратам в шкафу

Как показывают отключение для ремонта

Чтобы обслуживать терминал и цепи, часто используют:

клеммы (XT) как границу внешних и внутренних соединений

переключатели/перемычки (SA или перемычка) для ввода/вывода отдельных цепей

Здесь легко допустить ошибку оформления: нарисовать цепь “красиво”, но не оставить физической возможности безопасно отключить или проверить участок. Поэтому на схемах управления и сигнализации клеммы обычно ставят там, где:

цепь уходит на выключатель (катушки, блок-контакты)

цепь уходит в другие шкафы (АСУ, телемеханика, общий щит сигнализации)

Питание терминала РЗА: что обязательно отразить на принципиальной схеме

Современный терминал (IED) в части оперативного питания имеет простую логику: он должен получить питание DC через защитный аппарат.

На схеме должно быть однозначно показано:

откуда приходит +DC и −DC

через какой QF/FU питается терминал

на какие клеммы терминала подаётся питание (привязка к реальным клеммам)

Практическая рекомендация:

питание терминала выделяйте как отдельную ветвь и подписывайте, например: Питание терминала РЗА или DC Supply IED

если терминалов несколько, не объединяйте их питание “просто линией” без явных аппаратов и клемм: это усложняет эксплуатацию

Цепи управления выключателем: отключение и включение

Термины, без которых нельзя читать схему управления

Чтобы дальше не возникало “неизвестных слов”, фиксируем базовые элементы:

катушка отключения выключателя — электрический исполнительный элемент, который приводит выключатель в отключённое состояние

катушка включения выключателя — исполнительный элемент для включения

блок-контакты выключателя — вспомогательные контакты, которые показывают положение выключателя (например, ВКЛ/ОТКЛ) и используются для логики

выход (BO) терминала — дискретный выход, который выдаёт команду в оперативную цепь

промежуточное реле (K) — реле между терминалом и катушкой, если нужно разгрузить выход терминала, согласовать напряжение/ток или получить дополнительные контакты

Типовая цепь отключения

Минимальная “скелетная” цепь отключения выглядит так:

+DC через защиту (QF/FU) приходит в цепь отключения

далее через контакты логики (например, выход терминала BO, контакт реле K)

дальше на клеммы XT к выключателю

затем на катушку отключения

возврат идёт на −DC

Что особенно важно для однозначности на принципиальной схеме:

где именно стоит катушка (обычно это внешнее устройство, поэтому показывают через клеммы)

какие контакты являются частью терминала, а какие — отдельными реле

какой провод является возвратом (часто ошибки связаны именно с “потерянным” −DC)

!Пример типовой цепи отключения: от +DC через выход терминала к катушке отключения и обратно на −DC

Типовая цепь включения

Цепь включения похожа по структуре, но обычно содержит больше межблокировок (в зависимости от объекта):

разрешение на включение (например, от положения разъединителей или блокировок)

подтверждение “выключатель отключён” перед включением

запрет включения при некоторых аварийных сигналах

При рисовании важно не “перепутать философию”:

цепь отключения делают максимально прямой и надёжной

цепь включения часто насыщена условиями, и это должно быть ясно по контактам и подписям

Сигнализация: что она означает на схемах и как её оформляют

Какие виды сигнализации встречаются

В шкафах РЗА обычно есть несколько смысловых уровней сигнализации:

срабатывание защиты (команда отключения, пуск функции)

авария устройства (самодиагностика терминала, отказ питания, внутренняя неисправность)

неисправность цепей (например, контроль цепи отключения)

положение аппаратов (включено/отключено)

Эта сигнализация может выводиться:

на лампы HL на двери шкафа

в общую сигнализацию/АСУ через клеммы или интерфейс

Почему для сигнализации важны “нормальные” состояния контактов

Мы уже фиксировали в теме про УГО правило: контакт на схеме показывают в нормальном состоянии, то есть при обесточенной катушке.

В сигнализации это особенно критично, потому что часто применяют принцип безопасного отказа:

если оборвался провод или пропало питание, схема должна перейти в состояние “неисправность” (а не молчать)

Поэтому на схемах можно встретить решения, где:

на “аварию” используется НЗ контакт самодиагностики (при исправности он замкнут, при отказе — размыкается и вызывает сигнал)

При чтении и рисовании обязательно подписывайте смысл контакта, например: Контакт Самодиагностика ОК или Неисправность IED — иначе один и тот же НЗ контакт можно неверно интерпретировать.

Квитирование и сброс

Два часто путаемых действия:

квитирование — подтверждение, что оператор увидел сигнал (обычно отключает звуковую сигнализацию или переводит индикацию в другой режим)

сброс — возврат фиксации срабатывания/указательного реле в исходное состояние (если оно фиксирующее)

При рисовании:

кнопки SB должны иметь понятную подпись: Квитирование, Сброс, Тест

если есть фиксация (самоподхват), она должна быть явно показана контактами соответствующего реле

Практика оформления: как “собрать” читаемый лист оперативных цепей

Рекомендуемая компоновка листа

Часто применяют компоновку слева направо:

шины +DC/−DC и защитные аппараты (QF, FU)

функциональные цепи (отдельными “полосами”): питание терминала, отключение, включение, сигнализация

справа или снизу — клеммы XT как граница внешних соединений

Чтобы схема была не только правильной, но и удобной:

не смешивайте в одной “линейке” отключение и включение без разделения подписями

одинаковые смысловые цепи подписывайте одинаково на всех листах комплекта

Минимальный набор подписей, который делает схему однозначной

| Что подписать | Пример подписи | Зачем это нужно | |---|---|---| | Полярность питания | +DC, −DC | Чтобы исключить ошибку полярности и упростить поиск питания | | Назначение автомата/предохранителя | QF1 Питание РЗА, FU2 Trip | Чтобы было ясно, какую ветвь вы отключаете | | Назначение выхода терминала | BO1 Отключение, BO2 Сигнал Авария | Чтобы связать принципиальную схему с настройками терминала | | Внешние цепи | XT1:… На выключатель | Чтобы однозначно оформить границу шкафа | | Смысл контактов блокировок | Разрешение включения, Запрет АПВ | Чтобы контакты не воспринимались как “просто контакт где-то” |

Типовые ошибки в цепях оперативного тока на схемах

Не показан возврат на −DC, из-за чего цепь логически “висит” и непроверяема.

На одной схеме смешаны цепи разных источников (например, AC и DC) без явного разделения и подписей.

Катушки выключателя нарисованы как “внутренние элементы шкафа” без клемм, хотя физически они на приводе выключателя.

Контакты блокировок показаны без пояснения смысла, и при чтении невозможно понять, при каком состоянии они должны быть замкнуты.

Выход терминала (BO) показан без привязки к клеммам устройства, из-за чего нельзя выполнить монтаж.

Как связать оперативные цепи с тем, что уже изучено

Из темы про УГО и оформление мы используем здесь три ключевых навыка:

изображаем контакты в нормальном состоянии

правильно показываем пересечения и соединения

даём позиционные обозначения (QF, FU, K, SB, HL, XT) и поддерживаем их уникальность

Из темы про вторичные цепи ТТ/ТН берём общий принцип документирования:

граница шкафа через клеммы

привязка к реальным клеммам терминала

Цепи оперативного тока — это следующий шаг к полноценной принципиальной схеме РЗА: теперь у нас есть и измерение (ТТ/ТН), и питание/управление, то есть основа для построения законченной функции защиты “измерил → решил → отключил → просигнализировал”.

Trip schematics:J: circuit breaker, trip/close coils, interlocks

What this article adds to the course

In previous articles you learned:

what types of RPA (relay protection automation) drawings exist

how to use symbols (U

go), references, terminals, and “normal” contact states

how to draw CT/VT secondary circuits

how to draw DC auxiliary circuits (supply, signaling, basic control)

Now we focus on the most safety-critical fragment of many RPA schematic sets: the trip (opening) circuit of the circuit breaker and the related interlocks. The goal is not only to understand “how it works”, but to be able to draw a principle (schematic) diagram that another engineer can wire and test unambiguously.

Terminology you must know to read trip drawings

Circuit breaker and its control circuits

A circuit breaker is the primary switching device that disconnects a feeder/transformer when protection operates. In secondary schematics we mostly deal with its control circuits and auxiliary contacts.

Reference: Circuit breaker

Trip coil and close coil

A breaker typically has:

Trip (opening) coil: an electromagnet that releases the mechanism and opens the breaker.

Close coil: an electromagnet that closes the breaker.

In drawings, these coils are usually shown as loads located outside the RPA panel, connected via terminal blocks.

Auxiliary contacts (position indication)

Breaker status is represented by auxiliary contacts, often called:

52a: contact that is closed when breaker is closed.

52b: contact that is closed when breaker is open.

These are widely used to block closing, confirm operations, and build signaling.

Interlock (blocking condition)

An interlock is a condition that must be satisfied to allow an action. For trip circuits, interlocks are usually minimal (trip should be as direct and reliable as possible). For close circuits, interlocks are typically extensive.

Core design idea: trip must be simple, unambiguous, and testable

When you draw trip circuits, aim for three outcomes:

Clear power path from +DC to -DC

Clear responsibility boundary between panel wiring and breaker/yard wiring via terminals

Clear logic: which contacts/outputs can energize the trip coil, and under which conditions

A useful rule of thumb:

Trip circuit: as few series conditions as practical.

Close circuit: may contain many interlocks (anti-pumping, spring charged, local/remote selection, etc.).

A minimal, typical trip circuit (what to draw)

Functional sequence

Protection operation usually follows this chain:

Protection IED detects fault using CT/VT inputs.

IED energizes its trip output (BO).

The trip output energizes an intermediate relay (optional) or drives the trip coil directly.

The breaker trips.

Auxiliary contacts change state (52a opens, 52b closes), producing position indication and stopping any “seal-in” logic.

Why an intermediate relay is often used

In many panels, an intermediate trip relay is inserted between the IED and the trip coil:

to match output ratings (IED output vs coil current)

to provide multiple contacts for signaling and parallel trip paths

to separate protection logic from field coil wiring

On drawings, this must be explicit: the coil KTR is inside the panel, and its contact(s) switch the DC trip circuit.

What the minimal schematic must explicitly show

At minimum, show these objects and their connections:

+DC and -DC rails (or labeled supply conductors)

protective device for the branch: QF or FU

the IED trip output (BO) or intermediate relay coil K

a terminal block (XT) where wiring leaves the panel

the breaker trip coil (external load)

!A minimal trip circuit showing supply, IED output, optional relay, terminals, and the breaker trip coil

Series contacts in a trip circuit: what is acceptable and what is risky

A trip circuit is usually a series chain of enabling elements that must all conduct for the trip coil to energize.

Common and acceptable series elements

QF/FU branch protection

a maintenance isolation link or test block (if used by your standard)

a trip command element (IED BO, relay contact)

Series “interlocks” that require special care

Sometimes projects add series contacts such as:

“Trip circuit healthy” supervision contact

local blocking switch

intertripping permission contacts

These can be legitimate, but when you draw them you must make it obvious:

what device owns the contact (IED, separate relay, breaker mechanism, switch)

what the normal state is and why

how the circuit behaves when the contact fails (open wire, loss of DC, stuck contact)

If a series element can prevent tripping due to a common failure (bad contact, broken wire), you must treat it as a reliability risk and document it clearly.

Close circuit vs trip circuit: do not mix their philosophies

Trip and close drawings often sit on adjacent sheets, but they serve different reliability goals.

Typical close interlocks (examples)

Close circuits often include:

anti-pumping (prevents repeated closing if the close command is held)

spring charged / hydraulic pressure OK (mechanism ready)

52b permissive (breaker must be open to close)

local/remote selector

synchronism check (where required)

When you draw, separate “Trip” and “Close” clearly by:

function titles on the sheet

dedicated conductors and terminal numbering

dedicated IED outputs and relay tags

How to represent breaker auxiliary contacts (52a/52b) in the schematic

Key rule: draw contacts in their normal state

As established earlier in the course, contacts are drawn in their normal state. For breaker auxiliary contacts, “normal” usually means breaker de-energized and in its resting position, but the resting position differs by substation practice.

Therefore, to avoid ambiguity, do two things:

label the contact explicitly as 52a or 52b

add a short note like “52a closes when CB closed” if your drawing standards allow notes

Practical uses of 52a/52b on drawings

| Contact | Electrical meaning | Typical use in secondary circuits | |---|---|---| | 52a | follows “CB closed” | stopping a close pulse, indicating ON, enabling protection logic depending on CB closed | | 52b | follows “CB open” | permissive for closing, indicating OFF, breaker-failure logic start/stop inputs |

Trip circuit supervision (TCM): how to draw it without confusion

Many substations supervise the trip circuit to detect:

loss of DC

open coil

broken wire to the breaker

blown fuse

This is commonly called trip circuit supervision or trip coil monitoring.

When you draw supervision, ensure the schematic answers:

where is the supervision device (inside IED, separate relay, panel module)

which exact points it monitors (across coil, across terminals, etc.)

what happens during a real trip (does supervision temporarily drop?)

If supervision is implemented inside the IED, connect it to the same terminals as the trip coil and clearly label the IED input/output used for monitoring.

Multiple trip paths: main trip and backup trip

In real projects you may have more than one tripping source:

protection IED trip output

breaker failure protection trip

lockout relay (86) trip contact

manual trip pushbutton

When drawing multiple sources, avoid “messy parallel lines”. Use a structured approach:

Put each trip source on its own line with a clear tag.

Combine them at a defined node (or via a relay) to a single trip coil feed.

Keep terminal references consistent.

A frequent best practice is to combine trip sources with parallel NO contacts feeding the same trip coil circuit, so that any source can energize the coil.

Drawing checklist: what makes a trip schematic professional

Use this checklist before you consider the sheet finished:

+DC and -DC are shown and labeled consistently with previous sheets.

Every external connection is routed through a terminal block XT with explicit terminal numbers.

The breaker trip coil is clearly marked as external equipment.

Every contact has an owner tag (IED BO, relay K, breaker 52a/52b, switch SA, etc.).

“Normal state” is consistent (contacts are not drawn in “operated” state).

The circuit has a clear return path to -DC (no “hanging” logic).

If trip supervision exists, its measurement points and signals are clear.

Typical mistakes to avoid

Drawing a trip coil as if it were inside the panel (no terminal boundary).

Forgetting the -DC return or not labeling it.

Mixing CT/VT measurement wiring on the same sheet area with trip wiring without clear separation.

Using breaker auxiliary contacts without specifying 52a/52b meaning.

Adding series “blocking” contacts in the trip path without explaining ownership and failure behavior.

What comes next

After you can draw a correct and readable trip circuit, you are ready to expand the operational circuits into a complete set:

full close circuit with anti-pumping and permissives

signaling: trip, close, failure, DC loss

mapping to IED binary inputs/outputs and to terminal schedules

This is the point where your drawings become not just “logic pictures” but true build-and-test documentation.

Типовые схемы защит: МТЗ, ТО, ДЗ, АПВ

Зачем нужны типовые схемы и что именно мы учимся рисовать

В предыдущих статьях курса мы разобрали:

как читать и оформлять УГО, контакты, клеммы и ссылки

как рисовать вторичные цепи ТТ/ТН

как рисовать цепи оперативного тока и цепи отключения выключателя

Теперь мы соединяем эти знания в типовые схемы защит: то есть в такие фрагменты функциональных и принципиальных схем, которые встречаются в большинстве шкафов РЗА.

Важная установка курса: мы не “изучаем РЗА вообще”, а учимся рисовать документы, по которым другой инженер сможет:

понять логику работы защиты

подключить ТТ/ТН к нужным входам терминала

увидеть, какой выход выдаёт команду отключения

проверить блокировки, сигнализацию и связь с АПВ

!Обзорная карта: как типовые защиты связаны с ТТ/ТН, терминалом и выключателем

Общая структура любой “типовой защиты” на чертеже

Чтобы схемы разных защит выглядели единообразно и читались быстро, удобно держать один и тот же скелет:

Измерение: входы тока/напряжения от ТТ/ТН на клеммы терминала

Обработка: уставки, выдержки времени, условия пуска и блокировки (как функциональная логика)

Действие: дискретный выход(ы) терминала на цепь отключения (и при необходимости на сигнализацию)

Обратные сигналы: положение выключателя (например, 52a/52b), состояние цепи отключения, сигналы исправности

Что показывают на функциональной схеме, а что на принципиальной

Функциональная схема отвечает на вопрос что должно происходить (пуск, выдержка, отключение, блокировки).

Принципиальная схема отвечает на вопрос чем и как электрически это реализовано (клеммы, BI/BO, контакты, цепи +DC/−DC, промежуточные реле, катушки выключателя).

Практический приём: сначала рисуют функциональный фрагмент, затем переводят его в принципиальный лист.

МТЗ: максимальная токовая защита

Справка: [Максимальная токовая защита]

Смысл функции простыми словами

МТЗ отключает присоединение, если ток превышает заданный порог дольше, чем допускает уставка времени.

На схемах это обычно выглядит как:

измерение , , от ТТ

условие I больше уставки

выдержка времени

команда Trip

Что обязательно показать на схеме, чтобы МТЗ была однозначной

какие именно ТТ (какой комплект, какие клеммы, какие фазы) идут в терминал

на какие токовые входы терминала приходят IA/IB/IC

какой дискретный выход терминала является “Отключение от МТЗ”

куда уходит этот выход: напрямую в цепь отключения или на промежуточное реле

Типовой функциональный фрагмент МТЗ

На функциональной схеме МТЗ удобно подписывать блоки так, чтобы они читались как предложение:

IA/IB/IC → Пуск МТЗ → Выдержка времени → Отключение → Сигнал “Сработала МТЗ”

!Пример функционального фрагмента МТЗ с выдержкой времени и сигнализацией

Типовой принципиальный фрагмент МТЗ (как это выглядит электрически)

На принципиальной схеме обычно фиксируют две части:

Входы тока (уже изучено в теме ТТ): клеммник → испытательный блок → входы терминала IA/IB/IC.

Выход на отключение: BO терминала (или реле K) → клеммы → катушка отключения выключателя.

Если МТЗ рисуется в составе общего листа “Отключение”, важно не потерять читаемость:

подписывать BO, например: BO1 Trip (МТЗ/ТО/ДЗ общий) или BO1 Trip_MTZ (как принято в проекте)

если один BO используется общим для нескольких функций, на функциональной схеме обязательно показать, что это общая команда отключения

ТО: токовая отсечка

Справка: [Токовая отсечка]

Чем ТО отличается от МТЗ

ТО тоже реагирует на ток, но делает это “жёстче”:

уставка по току выше

выдержка времени отсутствует или минимальна

Упрощённый смысл: ТО отключает при “близком и сильном” КЗ, когда нужно отключить максимально быстро.

Как не перепутать МТЗ и ТО на чертеже

Чтобы читатель не гадал, на функциональной схеме принято явно писать:

для МТЗ: I > …; t = …

для ТО: I >> …; t = 0 (или минимальная)

Где символы и — это не формулы, а краткая “инженерная запись” ступеней: первая ступень чувствительнее (МТЗ), вторая ступень грубее и быстрее (ТО).

Типовой функциональный фрагмент ТО

IA/IB/IC → Пуск ТО (I >>) → TRIP

!Пример функционального фрагмента токовой отсечки

Особенность принципиального оформления

Электрически выход ТО почти всегда идёт в ту же цепь отключения, что и МТЗ. Поэтому ключевое — не рисовать “две разные катушки отключения”, если по факту отключение одно.

Типовая практика в принципиальных схемах:

один общий узел Trip в оперативной цепи

несколько источников команды отключения “сходятся” на этот узел (через контакты промежуточных реле или через разные BO)

ДЗ: дифференциальная защита

Справка: [Дифференциальная защита]

Смысл функции простыми словами

Дифференциальная защита сравнивает токи на разных сторонах защищаемого объекта.

если повреждение внутри зоны защиты, токи “не сходятся” по балансу, и защита отключает

если повреждение снаружи, токи в целом согласованы, и ДЗ не должна отключать

Самое важное для рисования: ДЗ почти всегда использует несколько комплектов ТТ (например, со стороны ВН и НН трансформатора, или с двух концов линии).

Что обязательно показать на схемах ДЗ

#### На функциональной схеме

какие комплекты ТТ участвуют (например, ТТ стороны 1 и ТТ стороны 2)

что это именно сравнение/баланс токов

какие блокировки/условия применяются (если они вынесены наружу, а не “внутри терминала”)

#### На принципиальной схеме

Два (или больше) независимых набора вторичных цепей ТТ, каждый со своими клеммами и испытательными блоками.

Привязка к конкретным токовым входам терминала (обычно отдельные группы входов, например IA1/IB1/IC1 и IA2/IB2/IC2).

Особо аккуратная маркировка фаз и полярности (S1/S2), потому что ошибка полярности превращает сравнение в неверную векторную сумму.

!Как в принципиальной схеме показать два комплекта ТТ для дифференциальной защиты

Частая ошибка при рисовании ДЗ

“Склеить” вторички ТТ разных сторон в одну общую шину. Для ДЗ нужно ясно показать две группы измерения и их раздельную идентификацию.

АПВ: автоматическое повторное включение

Справка: [Автоматическое повторное включение

Что делает АПВ

АПВ автоматически пытается включить выключатель обратно после отключения (обычно после КЗ), если выполнены условия разрешения.

Типовой смысловой сценарий:

Произошло отключение от защиты.

Выключатель подтвердил состояние “ОТКЛ” (через вспомогательные контакты).

Прошла выдержка времени АПВ.

Выдана команда “ВКЛ” на катушку включения.

Если включение успешное — АПВ завершено; если авария осталась — защита снова отключит, а АПВ блокируется (по принятому алгоритму).

Какие сигналы АПВ обычно использует (и как это отражать)

Чтобы схема не была “магией внутри терминала”, в документации важно явно показать, откуда берутся разрешения и запреты.

Типовые входы (BI) для АПВ:

положение выключателя “ОТКЛ” (часто 52b)

положение выключателя “ВКЛ” (часто 52a)

сигнал “пуск/срабатывание защиты” или “отключение произошло”

ключ “АПВ ВКЛ/ВЫКЛ” (переключатель на панели)

запреты: например, “неисправность привода”, “неготовность включения”, “запрет по оперативным условиям”

Типовой выход (BO): команда включения на цепь включения выключателя.

Как рисовать АПВ, чтобы оно было проверяемым

Рекомендуемая логика оформления:

на функциональной схеме показать условия Разрешение АПВ и Выдержка времени АПВ

на принципиальной схеме показать:

- какие дискретные входы терминала принимают 52a/52b и другие разрешения - какой дискретный выход терминала выдаёт команду “Close” - через какие блокировки (если они реализованы внешними контактами) идёт цепь включения

!Функциональная логика АПВ: условия разрешения и выдержка времени

Важное отличие в философии схем

Цепь отключения стараются делать максимально прямой.

Цепь включения и АПВ почти всегда содержат больше условий и блокировок.

Поэтому на чертеже нельзя “спрятать” АПВ в один провод: должны быть читаемы условия разрешения и связь с положением выключателя.

Как собрать “типовой лист” принципиальной схемы: от входов ТТ/ТН до отключения и АПВ

Ниже — практичная компоновка, которая хорошо читается и помогает не пропускать обязательные элементы.

Рекомендуемая компоновка листов

слева: клеммы входов ТТ/ТН и испытательные блоки

в центре: клеммы терминала (AI/BI/BO, питание терминала)

справа: цепи отключения и включения через клеммы на выключатель

отдельно выделенные зоны: сигнализация и цепи АПВ

Рекомендуемые подписи, чтобы схема “сошлась” с настройками терминала

входы тока: IA, IB, IC (и при необходимости IA1/IA2 для ДЗ)

входы напряжения: UA, UB, UC, UN (если используются)

входы дискретные: BI… с расшифровкой, например BI3 52b (Выкл. отключён)

выходы дискретные: BO… с расшифровкой, например BO1 Trip общий, BO2 Close (АПВ)

Типовые ошибки при рисовании МТЗ/ТО/ДЗ/АПВ

Выход отключения показан, но не видно полного пути питания от +DC к −DC через катушку отключения.

Не обозначено, какие именно ТТ питают функцию (особенно критично для ДЗ с несколькими комплектами ТТ).

Функции МТЗ и ТО “перепутаны” в подписи: по схеме непонятно, где есть выдержка времени.

АПВ нарисовано как один выход “Close” без условий разрешения и без сигналов 52a/52b.

Дискретные входы/выходы терминала показаны без привязки к клеммам: схему невозможно смонтировать.

Как эта тема связывает курс в одно целое

Теперь у вас есть полный набор “строительных блоков” для типового шкафа РЗА:

УГО, контакты, клеммы, правила однозначности

вторичные измерительные цепи ТТ/ТН

цепи оперативного тока

отключение выключателя

типовые защиты как функциональные алгоритмы и их привязка к принципиальным цепям

Дальнейшая практика обычно заключается в том, чтобы взять конкретное присоединение (линия, трансформатор, секция шин) и собрать комплект листов:

измерение

отключение/включение

сигнализация

АПВ и блокировки

То есть перейти от “типовых фрагментов” к целостной рабочей документации.

Documentation set: schematic, wiring, terminal, and cable documents

Why a complete documentation set matters in RPA drawings

In previous course articles you learned how to draw:

symbols and “normal” contact states

CT/VT secondary circuits

DC auxiliary circuits (supply, signaling, control)

trip and close fragments around the circuit breaker

typical protection functions (OCR/instantaneous, differential, auto-reclose)

Now we move from one sheet to a deliverable set of documents. In relay protection and automation (RPA), a drawing is rarely used alone. монтаж, commissioning, and maintenance rely on a consistent package where each document answers a different question.

The goal is practical: another engineer should be able to wire, test, and troubleshoot the panel without guessing.

!Map of how the main document types relate and exchange identifiers

Core document types and what each one must answer

Schematic (principle) diagram

A schematic (principle) diagram shows electrical logic and connectivity.

It must answer:

What elements exist (IED, relays, contacts, coils, fuses, breakers’ auxiliary contacts).

How the circuit works electrically from +DC to -DC.

What the functional meaning of each contact/output is (Trip, Close, Supervision, Alarm).

Typical contents in RPA:

CT/VT input circuits to IED terminals.

DC supply distribution (QF/FU branches).

Trip and close circuits with terminals to the breaker.

Binary inputs (BI) and outputs (BO) with terminal numbers.

What it is not:

It is not a list of wire colors and routing.

It is not a cable schedule (although it provides the source data for it).

Wiring / mounting diagram

A wiring (mounting) diagram shows how to physically connect devices inside a panel.

It must answer:

Which wire goes from device A terminal to device B terminal.

Wire numbers, potential labels, and routing conventions (as required by the project).

How devices are placed (if the standard set includes layout references).

Key idea:

A schematic can be electrically correct but still impossible to wire neatly; the wiring diagram resolves this by turning the schematic connections into point-to-point instructions.

Terminal documents (terminal diagram and terminal schedule)

Terminal documents define the boundary between:

internal panel wiring

external cables to switchyard equipment, other panels, SCADA, etc.

They must answer:

Which terminal block XT exists.

Terminal numbers and their function.

What is connected internally and what is connected externally.

Two common forms:

Terminal diagram: a drawing view of terminal blocks.

Terminal schedule: a table “from-to” list.

Cable documents (cable schedule and termination details)

Cable documents describe external connections between locations.

They must answer:

Which cable connects two locations (for example, “RPA panel” to “CB drive cabinet”).

Number of cores, screening/shielding requirements, and spare cores.

Which core lands on which terminal at both ends.

The consistency rule: one identifier must mean one physical thing

The fastest way to create errors is inconsistent naming across documents.

You need consistency for:

device tags: QF1, FU2, K1, XT1, HL1

IED terminals: X1:1, X1:2 or vendor-specific terminal notation

functional names: Trip, Close, Alarm, TCS, 52a/52b

potentials: +DC, -DC, and defined AC supplies if used

A practical rule:

If a tag appears in the schematic, the same tag must appear in terminals, wiring, and cable documents.

Typical content overlap: what data originates where

The schematic is usually the “source of truth” for electrical intent, while other documents convert that intent into assembly instructions.

| Data item | Where it is defined first | Where it must be repeated consistently | |---|---|---| | Device tags (QF1, K3, XT2) | Schematic | Wiring, terminal docs, cable docs | | IED BI/BO meaning | Schematic (and settings list) | Terminal schedule, commissioning test sheets | | External connection boundary | Schematic (terminals shown) | Terminal docs, cable docs | | Wire numbers (internal) | Wiring diagram (or wiring table) | Panel wire labels | | Cable ID and core numbering | Cable schedule | Terminals, marshalling, field termination |

Recommended minimum deliverable set for a typical feeder panel

For a typical feeder (line) protection panel, a practical minimum package often includes:

single-line diagram reference (context for the panel)

schematic diagrams

terminal documents

cable schedule

wiring/mounting diagrams (if panel is supplied as a manufactured assembly)

If the project requires more, typical additions are:

IED settings summary and BI/BO mapping list

test blocks description and test procedures

bill of materials and device list

How to structure schematic sheets so they convert cleanly into terminals and cables

A schematic set becomes much easier to convert into terminal and cable documents if you structure it consistently.

A practical sheet structure:

CT/VT circuits sheet(s): XTCT, XTPT, test blocks, IED analog terminals

DC distribution sheet: +DC/-DC, QF/FU branches, IED supply terminals

Trip/Close sheet: trip sources, interlocks (as required), terminals to CB coils

Signaling and SCADA interfaces: alarm contacts/outputs, BI inputs from yard, terminals to other systems

Two drawing habits that prevent downstream errors:

Put every external connection through a clearly numbered terminal XT.

Put the IED terminal designation directly on the schematic connection, not only in a separate list.

Terminal schedule: the “contract” between schematic and cables

A terminal schedule is often the document that монтаж and commissioning engineers use most. It should be readable without interpreting the whole schematic.

A good terminal schedule row typically includes:

terminal tag and number (example: XT1:15)

signal/potential name (example: Trip to CB Y1)

internal connection (example: IED BO1 via KTR contact)

external destination (example: “CB drive cabinet terminal 7”)

notes (shield termination, polarity, test block presence)

!Example of what a clear terminal schedule looks like

Cable schedule: what must be explicit (and what is often forgotten)

Cable schedules must remove ambiguity in the field. In RPA, the most common omissions are shielding and spare core handling.

Include at least:

cable ID (unique)

origin and destination locations

cable type and core count

core numbering and termination on both ends

screen/shield termination rule (one end, both ends, via capacitive clamp, as required)

Important coordination point:

If your CT circuits use special rules (one-point earthing, test blocks), ensure cable documentation does not contradict the schematic intent.

Common pitfalls when converting schematics into wiring and cable documents

External devices drawn without terminal boundary, so there is no place to connect a cable.

IED BI/BO named on one sheet but referenced differently in the terminal list.

Terminal numbers changed late, but cable cores were not updated.

Mixed conventions for breaker auxiliary contacts without clear labeling (52a/52b meaning is not stated).

DC return -DC not tracked as carefully as +DC, leading to missing connections in wiring tables.

A practical review checklist before issuing the documentation set

Use this checklist across the full set:

Every external wire leaves the panel through a numbered XT terminal.

Every terminal XT…:n exists in the terminal diagram/schedule.

Every cable in the cable schedule terminates on real terminals that exist in the terminal documents.

IED power, BI, BO, and analog inputs have explicit terminal designations.

Trip circuit has a clear +DC to -DC path with minimal series elements.

Breaker auxiliary contacts are labeled (for example, 52a/52b) and their meaning is unambiguous.

Document revision is consistent: the same revision letter/date across all related sheets and schedules.

What you can do next

With this documentation mindset, you can now take any typical protection function (from the previous article) and produce a complete, buildable package:

start from the schematic intent

define terminals as the boundary

generate wiring and cable documents from the same identifiers

In the next practical steps of the course, you should practice building a small “mini-project” set: one feeder, one IED, CT/VT inputs, DC supply, trip/close, and a terminal and cable schedule that match the schematic exactly.