Даны рекомендации по разработке лотки цифровых терминалов РЗА, их адаптации к российским условиям применения (русификации), разработке схем вторичных цепей распределительных устройств при применении цифровых терминалов с учетом норм, правил и традиций российской энергетики. Рассмотрены этапы разработок. Приведены примеры логических схем и схем вторичных цепей цифровых РЗА. Даны правила маркировки вторичных цепей, составления рядов зажимов.
Книга из серии Библиотечка электротехника. 86 выпуск

Предисловие

К вторичным относят все устройства и соединяющие их цепи, предназначенные лля измерений, зашиты, автоматизации, сигнализации и управления в электроустановках. Правильное выполнение вторичных цепей — важнейшее условие надежности управления электрическими сетями и безотказности работы релейной защиты и противоаварийной автоматики.

В России сложилась своя школа выполнения вторичной коммутации, которая вот уже сто лет обеспечивает надежное функционирование электрических станций, сетей и систем. Высочайший уровень типовых решений по вторичной коммутации был обусловлен централизацией разработок в ведущих фирмах, таких как Теплоэлектропроект (ТЭП), Энергосетьпроект (ЭСП), Тяжпромэлектропроект (ТПЭП). ОРГРЭС и др., имевших специализированные отделы по вторичной коммутации и первоклассных специалистов. В том, что в России не было таких катастрофических аварий, как в энергосистемах США (1965, 1977,2003 гг.). Франции (1978 г.), Канады (1982, 2003 г.), Италии (2003 г.) и Швеции (1983, 2003 гг.), большая заслуга принадлежит и российской школе вторичной коммутации.

Именно в России впервые были разработаны такие выдающиеся технические решения, как АПВ разных видов (шин и линий, несинхронные, с проверкой или улавливанием синхронизма, быстродействующие, с пуском от несоответствия или от защит, трехфазные и однофазные, с ускорением действия защиты до или после АПВ, поочередное АПВ и др.). АЧР, ЧАПВ, защита минимального напряжения, обеспечивающая самозапуск ответственных электродвигателей после перерывов питания, АВР, специальная автоматика для обеспечения устойчивости параллельной работы электростанций и энергосистем, регулирования перетоков активной и реактивной мощности и многие другие. Разработать эти решения заставила специфика российских энергосистем — большая протяженность линий связи между электростанциями и энергосистемами, относительная неразвитость потребительских сетей, отключать которые можно только в крайних случаях, сравнительно тяжелые климатические условия, отсутствие постоянного дежурного персонала на большинстве подстанций, напряженный режим работы в условиях все возрастающего электропотребления и т.д. Эти решения до сего времени остаются образцом для подражания и активно перенимаются западными фирмами и энергосистемами, поэтому нет никаких оснований подвергать их сомнению или пересмотру.

Однако применение цифровых терминалов в качестве устройств зашиты и управления присоединениями электроустановок и нижнего уровня АСУ вызвало многочисленные вопросы по организации вторичных цепей распределительных устройств. Действительно, Цифровой терминал позволяет осуществить местное управление присоединением, собирает практически всю необходимую информацию по присоединению, запоминает ее и передает на верхний уровень управления — рабочую станцию (компьютер). Уходят в прошлое указательные реле, реле импульсной сигнализации РИС, традиционные панели центральной сигнализации и управления. Создается впечатление, что все классические принципы и правила построения схемы вторичных цепей, наработанные столетним опытом российской энергетики, устарели и теперь могут не применяться. Молодые специалисты, не успевшие в условиях разрушительной перестройки перенять классический опыт, часто склонны ориентироваться на решения (часто принципиально неверные), которые пришли с Запада имеете с цифровыми терминалами. Более того, в ряде случаев разработку всего проекта распределительных устройств, включая схемы вторичных цепей, отдают западным фирмам.

На самом же деле такой подход является глубочайшим заблуждением. Результатом становятся полное отступление от российских традиций, крайне поверхностные, непродуманные и часто ошибочные решения, снижающие надежность управления электроустановками.

Это показал опыт внедрения первых же подстанций, оснащенных цифровыми терминалами, разработчики которых "забыли" (или не знали) классику. Цепи защиты противоаварийной автоматики были выполнены с грубейшими ошибками. Наблюдались случаи самопроизвольного включения и отключения присоединений. Характерным недостатком оказалась чрезвычайная неинформативность, несмотря на применение цифровой техники, в результате которой поиск неисправностей в электроустановке занимал значительно больше времени, чем в старых расиредустройствах с электромеханическими РЗА. Полное несоответствие маркировки вторичных цепей российским стандартам еше больше затягивает время и усложняет поиск неисправностей.

И наоборот, на тех подстанциях, где классические принципы построения вторичных цепей были учтены в максимальной степени, не было никаких затруднений с обслуживанием.

Между тем российский опыт часто является откровением для западных фирм, а переход на цифровые терминалы (в основном западного производства) вовсе не означает, что сложившаяся в России школа вторичной коммутации устарела. Это означает лишь то, что часть функций управления, автоматики и сигнализации, которые раньше реализовывались с помощью промежуточных реле и других аппаратов, теперь могут быть реализованы с помощью цифровых терминалов и контроллеров высшего уровня АСУ. Разумеется, что те новые возможности, которые дают цифровые терминалы, также должны полностью использоваться.

Таким образом, переход к цифровым РЗА вызывает необходимость творчески переработать накопленный опыт и, сохраняя преимущества российской школы, создать новые схемы вторичных цепей с учетом возможностей цифровых терминалов. Задача достаточно сложная, если учитывать современную ситуацию и отсутствие централизованного финансирования.

Цель настоящей работы — оказать практическую помощь работникам проектных организаций и эксплуатационных служб при разработке и внедрении оптимальных схем вторичных цепей распределительных устройств с цифровыми терминалами РЗА, а также при адаптации цифровых терминалов к российским условиям применения (их русификации). При се написании учтен опыт работы по русификации терминалов различных зарубежных фирм и разработке схем вторичных цепей с этими терминалами. Разумеется, что га-кис разработки можно выполнять только в тех случаях, когда разработчик полностью освоил логические схемы цифровых терминалов и российский опыт построения схем вторичных цепей в распределительных устройствах.

Ввиду небольшого объема настоящей брошюры автор отнюдь не претендует на полное изложение материала по всем вопросам вторичной коммутации (см. список литературы в конце брошюры). Основное внимание здесь уделено вторичным пеням при применении цифровых терминалов в наиболее распространенных сетях напряжением 6 — 10 кВ, поскольку именно в сетях этого напряжения наиболее активно идет техническое перевооружение с переходом на цифровые зашиты. Автор выражает искреннюю признательность выдающимся российским релейшикам М. А. Шабаду, А. М. Атек-сандрову, А. П. Удрису за поддержку этого издания и ценные замечания, позволившие существенно улучшить его качество.

Содержание

Часть 1 Предисловие

ГЛАВА ПЕРВАЯ. Типовые схемы вторичных цепей в распредустройствах с электромеханическими РЗА

ГЛАВА ВТОРАЯ. Этапы выбора и внедрения цифровых терминалов РЗА

ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Типовые логические схемы цифровых устройств РЗА

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Типовые схемы вторичных цепей с цифровыми РЗА

Список литературы

Часть 2

Предисловие

ГЛАВА ПЯТАЯ. Защита шин в схемах с цифровыми РЗА

ГЛАВА ШЕСТАЯ. Центральная сигнализации в схемах с цифровыми РЗА

ГЛАВА СЕДЬМАЯ. Устройства сбора информации, не передаваемой через ЦРЗА

ГЛАВА ВОСЬМАЯ. Выбор напряжения питания вторичных цепей

ГЛАВА ДЕВЯТАЯ. Маркировка вторичных цепей

ГЛАВА ДЕСЯТАЯ. Правила составления рядов зажимов

Приложение 1. Буквенные коды наиболее распространенных элементов в электрических схемах

Приложение 2. Условные обозначения логических схем

Приложение 3. Пример задания на рабочее пропэаммирование (наладку) терминала 5ЕРАМ 2000 отходящей линии с АПВ

Список литературы