ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ РЕЛЕ ЗАЩИТЫ Новые перспективы или новые проблемы? Мнения специалистов

Продолжение к статье В. Гуревича о микропроцессорной технике.Мнения специалистов...

Сегодня на смену традиционным релейным защитам на электромеханической элементной базе всё активнее приходят современные цифровые устройства, сочетающие в себе функции защиты, автоматики, управления и сигнализации. Использование цифровых терминалов дает возможность повысить чувствительность защит и значительно уменьшить время их срабатывания, что в совокупности с высокой надежностью позволяет существенно снизить величину ущерба от перерывов в электроснабжении.

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ РЕЛЕ ЗАЩИТЫ
Новые перспективы или новые проблемы?

Мнения специалистов

Кроме того, появляется возможность построения автоматизированной системы управления технологическим процессом подстанций на базе этих терминалов и интегрирования ее с АСУ ТП верхнего уровня. На основании этого можно говорить о перспективности перехода к использованию цифровых терминалов в качестве основных устройств релейной защиты и автоматики электрических сетей. Однако уже сегодня некоторые специалисты видят проблемы будущего широкого применения цифровых терминалов. Ранее был опубликован материал Владимира Гуревича, заместителя начальника сектора релейной защиты Центральной лаборатории Israel Electric Corporation «Микропроцессорные реле защиты. Новые перспективы или новые проблемы?».
Основываясь на собственном опыте эксплуатации микропроцессорных устройств релейной защиты, автор проанализировал рекламируемые преимущества цифровых защит, отметил их недостатки.
В результате Владимир Гуревич пришел к выводу, что «микропроцессорные реле не привнесли в релейную защиту какие-то новые функции, которые не были известны ранее или были не реализуемы с помощью традиционных реле. Они всего лишь объединили функции отдельных реле, добавив функции, выполнявшиеся ранее регистрирующими приборами. Микропроцессорные реле не обеспечили более высокий уровень надежности электроснабжения и не облегчили работу обслуживающего персонала». Как оказалось, с таким мнением не согласны многие российские специалисты-релейщики. Свой взгляд на проблему уже высказали сотрудники предприятия «Леноргэнергогаз» "СОЗДАНИЕ ЦИФРОВЫХ ЗАЩИТ Без релейщиков не обойтись".
В этой статье опубликовано мнение помощника генерального директора ОАО «ПО Элтехника» Эдуарда Львовича Палей, начальника службы РЗА ОДУ Северо-Запада Андрея Андреевича Лисицын, директора центра инжиниринга ООО «АББ Автоматизация» Года Семеновича Нудельман, заведующего отделом перспективных разработок НПП «ЭКРА» Николая Анатольевича Дони.

В. Гуревич: «Микропроцессорные устройства релейной защиты являются весьма сложными устройствами со специфическим принципом действия, не имеющим ничего общего с обычными (традиционными) реле защиты. В связи с этим возникает вопрос о том, насколько вообще микропроцессорное реле является собственно реле».

Э. Палей, А. Лисицын:

– Довольно странно, что в начало обсуждения вынесен такой неочевидный вопрос, как применимость термина «реле» к микропроцессорным устройствам защиты (МПРЗ). Причем автор не ставит под сомнение целесообразность сохранения самого понятия «реле» для обозначения вторичных автоматических устройств, а оспаривает его применимость именно к микропроцессорным устройствам. Если, по логике автора, микропроцессорное реле защиты – это уже не реле (только в силу наличия собственно микропроцессора), то тогда телефонный аппарат мобильной связи – уже не телефон, а современная стиральная машина – самый настоящий компьютер с функциями стирки белья.
В данном случае гораздо более естественной кажется простая мысль, что термины «реле», «устройство релейной защиты» и другие вполне могут применяться для обозначения вторичных автоматических устройств вне зависимости от элементной базы, а сообразуясь только с их конкретным назначением. Здесь следует также отметить, что в отечественной практике применительно к микропроцессорным устройствам защиты также широко используются понятия: «терминал», «модуль» и т. д.

Г. Нудельман:

– Интеллектуальный терминал, или, сокращенно, терминал защиты – вот термин, вошедший в науку и практику вместе с микропроцессорной (МП) техникой. По определению, интеллектуальный терминал – устройство, которое в состоянии воспринимать и передавать информацию. Пришедший из-за рубежа термин был легко воспринят как отечественными разработчиками устройств релейной защиты и автоматики (РЗА), так и специалистами РЗА энергосистем, проектных и наладочных организаций. В последнее время, согласно терминологии МЭК и СИГРЭ, для микропроцессорных устройств РЗА используется термин «интеллектуальное электронное устройство (IED)», пока еще не нашедший широкого применения.
В МП терминале функции отдельных реле и защит являются хотя и важными, но не единственными. Наряду с функциями защиты в терминале предусмотрены функции измерения, регистрации, мониторинга и диагностики защищаемого объекта, определения места повреждения, дистанционной связи и управления (по крайней мере, часть этих функций всегда присутствует).

Н. Дони:

– Пользователю устройств релейной защиты абсолютно всё равно, как они называются, лишь бы удовлетворялись технические показатели (электрические параметры, помехоустойчивость, надежность, удобство эксплуатации) и ценовые.
Ранее понятие «микропроцессорное» подразумевало устройство, выполненное на передовой элементной базе, с расширенными техническими возможностями. Теперь же, когда практически любая детская игрушка выполняется с применением микропроцессоров, с этим определением можно распрощаться Кстати, в России термин «микропроцессорные реле» практически не используется. Такой термин может относиться только к устройству, выполняющему одну функцию, например, реле времени или реле тока. «Микропроцессорные» означает только внутреннюю технологию функционирования устройства (электромеханические, статические и т.д.). Входным сигналом такого устройства является привычный аналоговый (ток, напряжение) или дискретный сигнал (замыкание контакта). Выходной сигнал – замыкание или размыкание контакта выходного электромагнитного или полупроводникового реле. В настоящее время более широко используется понятие «микропроцессорный терминал» – многофункциональное устройство, выполняющее функции как устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики, так и конечного звена управления и источника информации для системы АСУ ТП производства и распределения электроэнергии. Поскольку такое устройство может быть выполнено только на микропроцессорах, то в последнее время его называют просто «терминал».

В. Гуревич: «Совершенно очевидно, что внутренняя архитектура и принципы работы микропроцессорных устройств имеют очень мало общего с устройствами, определенными как «электрические реле». Поэтому, по мнению автора, внутреннее устройство и принцип действия микропроцессорных устройств, в том числе и реле защиты, должны рассматриваться и изучаться не специалистами по релейной защите, а специалистами в области компьютерной техники».

Э. Палей, А. Лисицын:

– Этот вывод совершенно неочевиден. Статическое реле защиты, состоящее из дискретных полупроводниковых элементов и интегральных схем, тоже имеет мало общего в своем конструктиве с «электрическим реле», однако и рассматривается, и изучается специалистами по релейной защите, а не специалистами в области физики полупроводников. Первичным здесь является назначение аппарата, а не его элементная база, именно поэтому и в создании, и в применении микропроцессорных устройств приоритет за специалистами в области релейной защиты.

Для создания реле необходимо отчетливо представлять:
  • физику процессов в электрических цепях в общем виде и в энергетических системах в частности (подразумевая и электрическую, и тепловую, и гидротехническую составляющие) в статических и переходных режимах;
  • принципы существовавших и существующих защит различных элементов энергосистемы, недостатки и преимущества того или иного принципа, показатели надежности принципа (статистика);
  • опыт эксплуатации устройств РЗА;
  • задачи по электромагнитной совместимости.

Н. Дони:

– Доля функций релейной защиты в программном обеспечении устройства обычно составляет 5–30%. Остальные функции – сервис, связь с более высоким уровнем, ведение баз данных. Эти устройства находятся в ведении специалистов как в области релейной защиты, так и в области АСУ ТП. В отличие от оконечных устройств, используемых в системе АСУ ТП в других областях промышленности, например в химической, МПРЗ обладают собственным «интеллектом» и могут выполнять свои основные функции при полном отсутствии цифровых каналов связи, например при их повреждении.

В. Гуревич: «Микропроцессорные реле позволяют записывать и потом воспроизводить для анализа аварийной ситуации режимы, непосредственно предшествовавшие аварии и в течение аварии. А раньше такой возможности у энергетиков не было?»

Э. Палей, А. Лисицын:

– Автор иронизирует (по-другому это не назовешь) по поводу возможности регистрации действий защиты и осциллографирования аналоговых сигналов в аварийных режимах. Но это огромное преимущество МПР3, так как ранее существовавшие регистраторы и осциллографы были автономными (относительно контролируемой защиты) устройствами, не меньшими по объему. Для подключения регистратора к контролируемой защите надо было иметь дополнительные реле, усложнявшие защиту, увеличивавшие число клемм и контрольных кабелей, что ограничивало глубину регистрации.

Установленные на присоединении или сборных шинах аварийные осциллографы (носитель – фотобумага или фотопленка, ведь мы говорим о прежних временах) имели ограниченные возможности по количеству аналоговых сигналов и, кроме того, требовали фотообработки. Далее, сам процесс совмещения данных от разных устройств (блинкеров, сигнальных ламп защиты, регистраторов и осциллографов) был достаточно трудоемким. Для присоединений 10–35 кВ вообще не применялись никакие регистраторы и осциллографы, кроме блинкеров и сигнальных ламп.

В МПР3 это всё совмещено, синхронизировано по времени для каждой защиты (реле) индивидуально, поэтому анализ действий защит достаточно прост.

Н. Дони:

– Разве регистраторы аварийных режимов не являются микропроцессорными? Многие известные фирмы начинали свою деятельность в области микропроцессорных устройств именно с регистраторов аварийных режимов, как менее ответственных устройств. И уже затем, после накопления опыта работы с микропроцессорной техникой, перешли на производство микропроцессорных устройств, выполняющих функции релейной защиты. При этом регистрация аварийных событий в терминалах осталась как одна из наиболее востребованных функций.

Г. Нудельман:

– Совершенно некорректно сравнение встроенной внутренней функции регистрации в терминалах с внешними регистраторами. Все, кому уже довелось эксплуатировать микропроцессорные терминалы, поняли, что функция регистратора в терминалах позволяет провести анализ аварийной ситуации глубже, чем внешний регистратор, хотя бы по той причине, что количество регистрируемых событий и сигналов, относящихся к функционированию системы защиты, в данном случае больше.

В. Гуревич: «Микропроцессорные реле позволяют с помощью подключенного компьютера изменять уставки срабатывания и переходить с одной характеристики на другую чисто программными средствами. Но сколько раз в течение 10–20 лет приходится в реальных условиях изменять режимы настройки реле? Два-три, не больше».

Г. Нудельман:

–Автор забывает о том, что в растущих энергосистемах, и тем более на начальных этапах эксплуатации, изменения происходят регулярно. Существует проблема изменения уставок защит, связанная с изменением режима на объекте (например, вывод части оборудования в ремонт), имеется вопрос изменения уставок защит, относящихся к обходному выключателю, где может потребоваться до 8 групп уставок.

Н. Дони:

–Когда об этом говорят, имеют в виду оперативное переключение уставок (группы уставок) – сезонное, режимное. Для устройств релейной защиты обходного выключателя такое переключение групп уставок просто необходимо и выполнять его надо гораздо чаще, чем предполагает В. Гуревич.

В. Гуревич: «Микропроцессорные реле позволяют передавать всю информацию об их состоянии на удаленные диспетчерские пункты через специальные каналы связи. А разве до микропроцессорных реле не применялись дистанционные многоканальные системы передачи данных (например, SCADA), осуществляющие передачу информации о срабатывании каждого электромеханического реле на главный диспетчерский пульт?»

Э. Палей, А. Лисицын:

– Подвергается сомнению возможность и необходимость выполнения удаленного доступа для изменения уставок и характеристик реле. Это действительно удобно, а необходимость удаленного доступа возникает значительно чаще, чем утверждает автор.
Например, эта возможность используется при переводе присоединений на обходной выключатель в сетях 110 кВ и выше, при изменении питающего источника в кольцевых секционированных сетях 10–35 кВ – это оперативные перестройки при выполнении плановых переключений в энергосистеме. Дистанционные перестройки уставок и характеристик выполняются по команде разгрузочной или делительной автоматики. Выполнять перестройки с выездом персонала на места бывает затруднительно из-за траты времени на разъезды, необходимости предоставления транспорта, увеличения количества проверочных устройств, отвлечения персонала для организации допуска и работ на объекте.

Н. Дони:

– При использовании системы SCADA совместно с объектами на электромеханических реле получение информации от них затруднено: от реле требуются дополнительные «сухие» контакты, которых обычно нет. Поэтому при автоматизации систем управления подстанций на электромеханике, от релейной защиты одного присоединения в SCADA-систему редко передается более 2 сигналов. Это обычно сигналы срабатывания защиты или ее неисправности. Остальные сигналы – состояние первичного оборудования. При использовании МПРЗ совместно с современными SCADA-системами количество передаваемых сигналов обычно составляет сотни (тысячи) от одного терминала. Это позволяет детально анализировать события по сигналам, приходящим на терминалы и генерируемым внутри них при авариях с дискретностью до 1 мс.

5 Октябрь, 2007              28130              ]]>Печать]]> Прикреплённый файл: МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ РЕЛЕ ЗАЩИТЫ Новые перспективы или новые проблемы? Мнения специалистов
0 / 0 ( Нет оценки )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Dвa pлюs тpi ? (цифрой)


Вверх страницы