Микропроцессорные устройства релейной защиты – основные достоинства и недостатки


СОДЕРЖАНИЕ:

Микропроцессорные устройства защиты и автоматики

Читайте также:

  1. Is inaccessible due to its protection level недоступен из-за уровня его защиты)
  2. АВТОМАТИКИ
  3. АВТОМАТИКИ И ЗАЩИТЫ
  4. Агротехника устройства цветников
  5. Административная ответственность за нарушение законодательства в области защиты информации
  6. Активные схемы защиты источников электропитания
  7. Альтернативные формы жизнеустройства детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей.
  8. Аппаратные методы защиты
  9. В остальном методы защиты не отличаются от защиты от ЭМП промышленной частоты.
  10. Виды способов защиты прав
  11. Виды форм государственного устройства
  12. Воздействие шума на организм человека. Методы и средства защиты от производственного шума

Устройства релейной защиты в распределительных сетях 6÷10 кВ в подавляющем большинстве случаев, более 95 %, выполнены на электромеханических реле, и только около 2 % приходится на долю цифровых защитных устройств, по данным на 2004 г.

Не смотря на то, что практика показывает высокий процент правильных действий РЗА [10], для электромеханических реле характерны существенные недостатки, которые препятствуют или существенно затрудняют комплексную автоматизацию распределительных сетей. К таким недостаткам относят:

— большое время отключения междуфазных КЗ;

— невозможность выполнения многократных устройств АПВ;

— трудности в выполнении устройств, запоминающих сверхтоки КЗ и токи замыканий на землю;

— трудности в выполнении устройств с автоматическим изменением уставок срабатывания РЗА;

— отсутствие эффективной защиты от однофазных замыканий на землю.

Появление микропроцессорных реле позволило создать малогабаритные устройства защиты и автоматики с большим количеством функций и высокой надежностью. Программы, алгоритмы работы и регулирования закладываются в память микропроцессорного устройства. Микропроцессорная система, работающая в реальном времени, использует заложенные или предварительно обработанные данные временных зависимостей в защищаемом элементе. Например, цифровое реле максимального тока с обратнозависимой времятоковой характеристикой вычисляет по заданному алгоритму необходимое время срабатывания реле в зависимости от значения тока КЗ или тока перегрузки электрооборудования. Необходимую времятоковую характеристику заранее выбирают из нескольких заложенных характеристик.

Компьютерные программы используют не только для обеспечения функционирования цифровых реле, но и для их дистанционной настройки и обслуживания.

Кроме того, цифровые реле, выполненные на микропроцессорной элементной базе, могут входить в современную цифровую АСУ электроустановками как ее нижний иерархический уровень. Таким образом реле-терминалы обеспечивают не только защиту от КЗ и нештатных режимов, но и управление коммутационными аппаратами, регистрацию параметров нормальных и аварийных режимов, учет электроэнергии, передачу данных на верхний уровень АСУ и прием приходящих команд.

Перспективным является использование МП–устройств РЗА в системах электроснабжения промышленных предприятий при резких изменениях токов КЗ и электрической нагрузки, что имеет место при питании предприятия от нескольких источников, например, от собственной ТЭЦ и энергосистемы. При возникновении аварийной ситуации в зависимости от конкретных условий используют различные схемы питания. Так, например, при достаточно большой мощности собственного источника, когда он может обеспечить основную нагрузку предприятия, в нормальном режиме используют один (рабочий) источник энергосистемы и параллельно с ним работающие генераторы ТЭЦ. При авариях и переходе в автономный режим в качестве источника питания сохраняются лишь параллельно работающие генераторы ТЭЦ, что меняет требования к РЗА, поскольку уменьшаются значения токов КЗ, чувствительность ряда защит становится недостаточной, и требует ее перестройки. Такая перестройка РЗА в системе электроснабжения без отключения потребителей действиями оперативного персонала достаточно сложна, а в ряде случаев практически невозможна. В таких ситуациях целесообразно применять автоматически перестраивающуюся систему РЗА, что достигается с помощью МП–устройств.

Цифровые устройства защиты обеспечивают более быстрое отключение КЗ, чем электромеханические. Цифровые реле могут осуществлять профилактические защиты электрооборудования от опасных режимов, предотвращая возникновение КЗ.

К недостаткам цифровых реле можно отнести:

— маломощный выходной сигнал, что делает необходимым применение усилителей, а также использование, например, промежуточных электромеханических реле для связи с катушкой привода выключателя.

Отмечается, что переход на цифровые способы обработки информации не привел к появлению новых принципов построения защиты электрооборудования, но существенно улучшил эксплуатационные качества реле.

К основным преимуществам МП–устройств относятся

— большое число выполняемых функций;

— возможность дистанционного управления РЗА;

— простое аппаратное исполнение за счет применения микропроцессоров;

— высокая эксплуатационная надежность;

— возможность быстрого проведения сложных расчетных операций программным путем;

— получение большого объема информации об аварийных режимах;

— обеспечение самодиагностики исправности устройства в процессе
эксплуатации;

— удобство технического обслуживания;

— минимальные массогабаритные показатели.

Системы РЗА нового поколения применяются для подстанций всех уровней напряжения и представляют совокупность микропроцессорных устройств релейной защиты и компьютерной системы управления, обеспечивающих:

— наглядность процесса для оператора, что дает возможность оператору своевременно реагировать для предотвращения аварии;

— дистанционное управление, как терминалами релейной защиты, так и первичным оборудованием подстанции;

— непрерывную диагностику, позволяющую проводить предаварийную профилактику;

— гибкость как в работе с устройствами релейной защиты, так и в использовании системы автоматизации;

— возможность наращивания системы, как релейной защиты, так и измерения и управления;

— регистрирование и сохранение всех величин в предаварийных и аварийных ситуациях для точного послеаварийного анализа причин аварии;

— ряд вспомогательных функций управления и контроля, например, автоматической разгрузки.

Надежность системы энергоснабжения достигается многократным резервированием и постоянным контролем исправности устройств оператором рабочей станции, дежурным персоналом подстанции. В результате – автоматически и дистанционно локализуются повреждения и, тем самым, сводится к минимуму ущерб от перерывов энергоснабжения.

| следующая лекция ==>
| Самодиагностика устройств ЦРЗ

Дата добавления: 2014-01-04 ; Просмотров: 638 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматики

Совершенствование техники релейной защиты и автоматики при­вело к созданию микропроцессорных (цифровых) устройств РЗА с возможностью интеграции их в АСУ ТП энергообъектов.

Микропроцессорная техника позволяет перейти к качест­венно новому поколению защит, обладающих возможностями, которые на электромеханических и микроэлектронных устройствах получить невозможно:

Высокая надежность функционирования защиты за счет аппаратной надежности и постоянно действующей самодиагностики.

Простота технического и оперативного обслуживания.

Возможность получения практически любых форм харак­теристик измерительных органов.

Возможность настройки нескольких наборов уставок на одном присоединении с вводом в работу любого из них автоматичес­ки или дистанционно при изменении режима работы сети.

Причем дистанционный ввод возможен по паролю с любого уров­ня диспетчерского управления.

Регистрация и передача информации о работе устройств РЗА на любой уровень диспетчерского управления.

Интегрирование с системами контроля и управления объектом.

Уменьшение потребления, как по цепям переменного то­ка и напряжения, так и по цепям оперативного постоянного тока.

Значительное уменьшение веса и габаритов устройства.

Микропроцессорные устройства релейной защиты и автома­тики состоят из следующих основных частей, модулей:

Источником информации о режиме работы электрической сети для устройств РЗА остаются трансформаторы тока и напряжения.

Модуль “ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ВХОДОВ” служит для преобразования поступающих от Т.Т. и Т.Н. вторичных токов и напряжений в анало­говые параметры, имеющие уровни, допустимые для аналого-цифрового

преобразователя (АЦП). Обычно выходное напряжение не превышает

На модуль “Измерительных входов”, например, дистанционной защиты линии подаются:

– три фазных тока линии.

– ток нулевого провода.

– ток в нулевом проводе смежной линии, имеющей индуктивную связь с защищаемой.

– три фазных напряжения.

– напряжение нулевой последовательности.

– напряжение на шинах (одна фаза).

Все эти параметры подаются через гальваническую развязку.

Из модуля “Измерительных входов” перечисленные выше параметры поступают в модуль “ФИЛЬТРАЦИИ И АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ” (АЦП).

В этом модуле производится фильтрация аналоговых сигналов от высших гармонических составляющих и преобразование сигналов в цифровой код со скоростью выборки порядка 2 кГц, т.е. 40 выборок за период, что позволяет с очень высокой точностью оценивать па­раметры даже во время переходных процессов и при наличии значи­тельных высших гармонических составляющих.

Далее информация в виде цифрового кода поступает в “ПРОЦЕССОРНЫЙ МОДУЛЬ”, где в соответствии с заданным алгоритмом происходит ее обработка.

Этот модуль является мозгом устройства, имеет специфические особенности у каждой фирмы-изготовителя, зависящие от требований точности, надежности, быстродействия и т.д..

БЛОК БИНАРНЫХ (ДИСКРЕТНЫХ) ВХОДОВ.

Предназначен для осуществления необходимых информационных связей с другими устройствами и аппаратами. ( связи с выключате­лем, связь с другими устройствами защит и автоматики, телеуско­рение, телеотключение, автоматические вводы-выводы отдельных функций, переключение уставок, блокировки и пр.).

БЛОК ДИСКРЕТНЫХ ВЫХОДОВ.

Предназначен для выдачи необходимых воздействий. (отключе­ние и включение выключателей, взаимодействие с другими устройс­твами РЗА, сигнализация и др.).

МОДУЛЬ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОГО ОБЩЕНИЯ С КЛАВИАТУРОЙ И МИНИДИСПЛЕЕМ.

Предназначен для общения человека с устройством РЗА. (зада­ние режимов работы и уставок, получение на встроенном дисплее краткой информации о функционировании РЗА).

Кроме перечисленных имеются МОДУЛЬ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВНЕШ­НЕГО ИНТЕРФЕЙСА (главного компьютера подстанции, переносного “NOTEBOOK” или модемного канала информации) и МОДУЛЬ ПИТАНИЯ, который формирует все необходимые уровни питания для функциони­рования устройства.

ХПИ_ОРЗА_вар_Б_заочники / Книга по РЗА 2006 / 3. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, АВТОМАТИКИ, ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

3. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, АВТОМАТИКИ, ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

При написании главы, с согласия автора, использована книга В. Я. Шмурьёва. «Цифровые реле защиты.»

3.1 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ

Большинство фирм производителей оборудования РЗА прекращают выпуск электромеханических реле и устройств и переходят на цифровую элементную базу.

Переход на новую элементную базу не приводит к изменению принципов релейной защиты и электроавтоматики, а только расширяет ее функциональные возможности, упрощает эксплуатацию и снижает ее стоимость. Именно по этим причинам микропроцессорные устройства очень быстро занимают место устаревших электромеханических и микроэлектронных устройств.

Основные характеристики микропроцессорных защит значительно выше, чем у микроэлектронных, а тем более электромеханических. Так, мощность, потребляемая от измерительных трансформаторов тока и напряжения, находится на уровне 0,1—0,5 ВА, аппаратная погрешность — в пределах 2—5%, коэффициент возврата измерительных органов составляет

Мировыми лидерами в производстве устройств РЗА являются концерны GE, AREVA (ALSTOM), ABB, SIEMENS. Общей для них является тенденция все большего перехода на цифровую технику. Цифровые защиты, выпускаемые этими фирмами, имеют высокую стоимость, которая, впрочем, окупается их высокими техническими характеристиками и многофункциональностью. Использование цифровых способов обработки информации в устройствах РЗА существенно расширило их возможности и улучшило эксплуатационные качества.

В последнее время выпуск микропроцессорных устройств РЗА освоили и ряд фирм России, Украины и других стран ближнего зарубежья. Компанией Энергомашвин (ЭМВ) разработан и выпускается целый комплекс микропрцессорных устройств, охватывающий практически полностью потребности распределительных сетей 6-110кВ.

Современные цифровые устройства РЗА интегрировали в рамках единого информационного комплекса функции релейной защиты, автоматики, измерения, регулирования и управления электроустановкой. Такие устройства в структуре автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) энергетического объекта являются оконечными устройствами сбора информации.

В интегрированных цифровых комплексах РЗА появляется возможность перехода к новым нетрадиционным измерительным преобразователям тока и напряжения – на основе оптоэлектронных датчиков, трансформаторов без ферромагнитных сердечников и т. д. Эти преобразователи технологичнее при производстве, обладают очень высокими метрологическими характеристиками, но имеют малую выходную мощность и непригодны для работы с традиционной аппаратурой.

3.2 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ АППАРАТНОЙ ЧАСТИ

3.2.1 Структурная схема

Цифровые устройства РЗ различного назначения имеют много общего, а их структурные схемы очень похожи и подобны представленной на рис. 3.1. Центральным узлом цифрового устройства является микроЭВМ, которая через свои устройства ввода-вывода обменивается информацией с периферийными узлами. С помощью этих дополнительных узлов осуществляется сопряжение микроЭВМ (микропроцессора) с внешней средой: датчиками исходной информации, объектом управления, оператором и т. д.

Непременными узлами цифрового устройства РЗА являются:

входные U1—U4 и выходные KL1—KLj преобразователи сигналов, тракт аналого-цифрового преобразования U6, U7 , кнопки управления и ввода информации от оператора SB1, SB2 , дисплей H для отображения информации и блок питания U5. Современные цифровые устройства, как правило, оснащаются и коммуникационным портом X1 для связи с другими устройствами.

Основные функции вышеперечисленных узлов следующие:

Входные преобразователи обеспечивают гальваническую развязку внешних цепей от внутренних цепей устройства. Одновременно, входные преобразователи осуществляют приведение контролируемых сигналов к единому виду (как правило, к напряжению) и нормированно-

му уровню. Здесь же осуществляется предварительная частотная фильтрация входных сигналов перед их аналого-цифровым преобразованием. Одновременно принимаются меры по защите внутренних элементов устройства от воздействия помех и перенапряжений. Различают преобразователи входных сигналов аналоговые ( UЗ, U4 ) и логические ( U1, U2 ). Первые стремятся выполнить так, чтобы обеспечить линейную (или нелинейную, но с известным законом) передачу контролируемого сигнала во всем диапазоне его изменения.

Преобразователи логических сигналов, наоборот, стремятся сделать чувствительными только к узкой области диапазона возможного нахождения контролируемого сигнала.

Выходные преобразователи. Воздействия устройства на защищаемый объект традиционно осуществляется в виде дискретных сигналов управления. При этом выходные цепи устройства защиты выполняются так, чтобы обеспечить гальваническую развязку коммутируемых цепей как между собой, так и относительно внутренних цепей устройства РЗ. Выходные преобразователи должны обладать соответствующей коммутационной способностью и, в общем случае, обеспечивать видимый разрыв коммутируемой цепи.

Рис. 3.1. Структурная схема цифрового устройства защиты

Тракт аналого-цифрового преобразования включает мультиплексор U6 и собственно ана-

лого-цифровой преобразователь (АЦП) — U7. Мультиплексор — это электронный коммутатор, поочередно подающий контролируемые сигналы на вход АЦП. Применение мультиплексора позволяет использовать один АЦП (как правило, дорогостоящий) для нескольких каналов. В АЦП осуществляется преобразование мгновенного значения входного сигнала в пропорциональное ему цифровое значение. Преобразования выполняются с заданной периодичностью. В последующем в микроЭВМ по этим выборкам из входных сигналов рассчитываются интегральные параметры контролируемых сигналов — их амплитудные или действующие значения.

Блок питания (БП) U5 обеспечивает стабилизированным напряжением все узлы рассматриваемого устройства, независимо от возможных изменений напряжения в питающей сети. Обычно это импульсный БП с питанием от сети постоянного тока. Имеются также блоки питания от цепей переменного напряжения и тока (переменный оперативный ток).

Дисплеи и клавиатура являются непременными атрибутами любого цифрового устройства, позволяя оператору получить информацию от устройства, изменять режим его работы, вводить новую информацию. Надо отметить, что дисплей H и клавиатура SB1, SB2 цифровых устройств, как правило, реализуются в максимально упрощенном виде: дисплей — цифробуквенный, одно- (или несколько-) строчный; клавиатура — несколько кнопок.

Порт связи с внешними цифровыми устройствами. Достоинством цифровых устройств является возможность передачи имеющейся информации в другие цифровые системы: АСУ ТП, персональный компьютер и т. д., что позволяет интегрировать различные системы, экономя на каналах связи, затратах на предварительную обработку сигналов и т. п. Комму-

никационный порт — необходимый элемент для дистанционной работы с данным устройством.

Наряду с вышеперечисленными, цифровые устройствах, в общем случае, могут содержать и другие узлы, например, цифро-аналоговые преобразователи — при формировании аналоговых сигналов управления и регулирования.

Практически вся обработка информации в любом цифровом устройстве осуществляется внутри микроЭВМ по определенному алгоритму, реализованному в виде программы работы. Для облегчения понимания принципов работы цифровых устройств РЗА необходимо иметь хотя бы общее представление об устройстве и функционировании ЭВМ. Рассмотрим структурную схему микроЭВМ, представленную на рис. 3.2.

Центральный управляющий и решающий блок микроЭВМ называется центральным процессорным устройством (Central Processing Unit-CPU) или просто процессором. Этот узел в виде интегральной микросхемы (ИМС), что дало повод называть такую ИМС микропроцессором. Как видно из структурной схемы, микроЭВМ МП в качестве самостоятельного узла не применяется.

Для его работы требуется внешнее запоминающее устройство, где хранится программа (последовательность команд), которую необходимо выполнить. В устройствах, работающих по жесткой программе, какими и являются устройства защиты, программа записывается в постоянном запоминающемся устройстве (ПЗУ).

Рис. 3.2 Структурная схема микроЭВМ Для хранения переменных и промежуточных результатов вычислений (данных) применяется оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

Обмен информацией с внешним оборудованием осуществляется с помощью устройств вво- да-вывода.

Любая информация в ЭВМ представляется в виде чисел (числовых кодов). Обмен информацией между узлами микроЭВМ осуществляется с помощью шин, т. е. системы электрических линий. Шины различаются по функциям: шина пересылки данных ЩД, шина адреса ША, шина передачи команд управления ШУ. Например, при чтении данных из устройства ввода-вывода (УВВ) в процессор последний выставляет на ША адрес УВВ, а на ШУ— сигналы, предписывающие УВВ выдать данные на ЩД. В результате этого на шине данных появляется число, которое было в УВВ в момент обращения. При передаче информации используется двоичная система счисления, требующая для отображения чисел использования только двух символов 0 и 1, что делает наиболее простой реализацию узлов ЭВМ на основе электрических схем.

Скорость работы микроЭВМ существенно зависит от разрядности чисел, передаваемых по шинам от узла к узлу. Это определяется разрядностью шины данных. Современные микроЭВМ работают с 16- и 32-разрядными машинными словами. Время выполнения команды определяется тактовой частотой задающего генератора и зависит от быстродействия применяемых ИМС, что в свою очередь определяется технологией их изготовления. Сегодня электронной промышленностью предлагаются десятки разновидностей МП, и они непрерывно совершенствуются.

По этой причине происходит периодическое обновление аппаратной базы и в цифровых устройствах РЗА.

Сигналы, контролируемые устройствами РЗА, имеют в общем случае разную физическую природу — токи, напряжения, температура и т. д. Чаще всего устройства РЗ работают с сигналами от источников переменного тока и напряжения, с традиционными номинальными уровнями: 1 А, 5 А, 100 В. Такие уровни сигналов обеспечивают необходимую помехозащищенность, но совершенно неприемлемы для обработки в электронных схемах. При подключении микропроцессорных устройств к традиционным датчикам тока и напряжения требуется приведение их сигналов к единому виду и диапазону изменения, приемлемому для обработки электронными узлами.

Наиболее часто входные согласующие преобразователи цифровых устройств выполняются на базе обычных электромагнитных трансформаторов с ферромагнитным сердечником. Несмотря на то, что такие трансформаторы имеют нелинейные передаточные характеристики, определенный разброс параметров, некоторую нестабильность во времени и при изменении температуры, они все же приемлемы для построения устройств РЗ, допускающих работу с погрешностью 2—5%.

В трансформаторных преобразователях (рис. 3.3) основное внимание уделяется снижению междуобмоточной емкости, по которой возможно попадание импульсных помех внутрь устройства. С этой целью секционируют вторичную обмотку, или помещают между первичной и вторичной обмотками электростатический экран. Ввиду очень малого потребления мощности последующими электронными узлами, преобразование токовых сигналов в напряжение осуществляют простейшим способом — с использованием шунтов R . Для защиты электронных узлов от возможных перенапряжений широко применяют варисторы RV (или стабилитроны) и фильтры нижних частот, например, на основе R/C -цепей. Эффективность фильтра нижних частот объясняется тем, что энергия импульсной помехи сосредоточена в высокочастотной части спектра. Ограничение полосы пропускания тракта в области высоких частот необходимо и для правильной работы аналого-цифрового преобразователя, независимо от того, будет ли в последующем применяться цифровая фильтрация сигналов или нет.

Рис. 3.3. Входные преобразователи на основе промежуточных трансформаторов

Дискретный (цифровой) сигнал, в отличие от аналогового, может принимать лишь конечное множество значений и определен лишь для конкретных моментов времени.

Процесс перехода от аналогового сигнала к дискретному называется дискретизацией или квантованием сигнала, а устройства, выполняющие эту операцию, называются аналогоцифровыми преобразователями (АЦП). Переход от непрерывного сигнала к дискретному всегда происходит с потерей некоторого количества информации. Конечное число градаций дискретного сигнала обуславливает погрешность квантования по уровню, а одной из причин необходимости квантования по времени является то, что и сам процесс аналого-цифрового преобразования, и последующий цикл вычислений в микроЭВМ требует определенного времени, по истечении которого можно делать новую выборку из входного сигнала (рис. 3.4).

Характеризуя АЦП, говорят о его разрядности и интервале дискретизации сигнала по времени ∆t или частоте выборок f B = 1 Д t , или, если речь идет о периодических сигналах с перио-

дом Т, о количестве выборок за период N = f B T .

Для периодических сигналов существует взаимосвязь между верхней частотой преобразуемого сигнала и необходимым количеством выборок. Для точного восстановления первоначального сигнала из его дискретного представления частота выборок должна по крайней мере вдвое превышать самую высокочастотную гармоническую составляющую входного сигнала, т.е.:

f B ≥ 2 f max .или N ≥ 2 f max T

Более того, при аналого-цифровом

преобразовании из входного сигна-

ла должны быть исключены все

гармоники с частотой, более высо-

кой, чем частота квантования. В

противном случае, при восстанов-

лении сигнала появляется разност-

ная составляющая низкой частоты,

поэтому на входе АЦП всегда уста-

навливают аналоговый фильтр ниж-

них частот с полосой пропускания

В устройствах РЗА применяют АЦП

выборок от 600 до

2000 Гц. Более высокая частота вы-

борок используется в том случае,

Рис. 3.4 Аналого-цифровое преобразование сигна-

когда устройства защиты обеспечи-

Цифровое устройство с частотой выборок 2000 Гц эквивалентно осциллографу с полосой пропускания 0—1000 Гц. Для сравнения отметим, что запись звука на компакт-дисках осуществляется с частотой дискретизации около 44 кГц, что обеспечивает качественное воспроизведение фонограмм, включая частоты свыше 20 кГц.

Второй важной характеристикой АЦП является разрядность р формируемого им двоичного числа. Для того, чтобы выяснить каким должно быть значение р, рассмотрим работу АЦП как некоего «черного ящика» (рис. 3.5), на вход которого поступает аналоговый сигнал X, а на его цифровых выходах появляется эквивалентное число в виде двоичных сигналов с двумя возможными уровнями, условно обозначаемыми как 0 и 1. Кстати, представление числа напряжениями или током только двух уровней и делает предпочтительней двоичную систему счисления.

Существует однозначная связь между разрядностью АЦП и точностью измерения аналоговой величины. Например, в двухразрядном АЦП на его двух выходах возможно формирование только четырех независимых числовых комбинаций: 00, 01, 10 и 11. Эти числа можно интерпретировать как нахождение входного аналогового сигнала в одном из четырех поддиапазонов, ограниченных 0 – Х тах . В случае р -разрядного АЦП возможно отождествление нахождения входного сигнала в любом из т = 2 р поддиапазонов. При этом ступенька квантования при определении уровня сигнала составит Х max / 2 р . В энергетике из всех величин в наиболее широком диапазоне изменяется ток. Ток при нормальном режиме работы электроустановки находится в пределах 0 – I ном , а в аварийных — достигает (10+30) I ном . Для преобразования с погрешностью не более 2—5 % требуемое число ступеней квантования т должно быть 2000 ÷ 4000, т. е. требуется АЦП с р = 11+12.

Рис. 3.5 К пояснению разрядности АЦП

Ввод дискретных сигналов

Практически во всей современной электронной аппаратуре ввод дискретных сигналов осуществляется через преобразователи на основе оптронов. Следует отметить, что схемы реальных преобразователей гораздо сложнее, чем схемы, приведенные на рис. 3.6.

Собственное время переключения оптронов составляет доли микросекунды. Для оптопары (светодиод-фотоприемник) характерна малая проходная емкость, что препятствует проникновению помех по этому пути. Допустимое напряжение между цепью управления и элементами управляемой цепи достигает нескольких киловольт, а рабочий ток светодиода VD составляет 3—5 мА.

Рис. 3.6 Варианты ввода дискретного сигнала Малый входной ток оптрона с одной стороны является благом, так как приводит к снижению

мощности, потребляемой преобразователем, решает проблему рассеивания тепла резистора R б и уменьшает нагрузку на управляющий контакт S2 (рис. 3.6, а ). Но с другой стороны, малый рабочий ток оптрона приводит к ряду проблем.

В первую очередь, малый входной ток обуславливает низкую помехозащищенность преобразователя. Например, при наличии протяженного проводника, связывающего управляющий ключ S2 с оптроном, возможно ложное срабатывание при перезарядке паразитной емкости С в момент замыкания ключа S1 в сторонней цепи. Чтобы исключить ложную работу устройства РЗ в такой ситуации, на выходе преобразователя устанавливают элемент задержки DT (рис. 3.6, б ) с фиксированной или регулируемой задержкой в формировании выходного сигнала. Для того, чтобы отстроиться от переходных процессов, обычно достаточно задержки

Устройства с малым потреблением могут реагировать на замыкания на землю в сети оперативного тока, так как их входной ток соизмерим с током цепи контроля изоляции сети оперативного тока. Для исключения этого, входные цепи измерительного преобразователя Е выполняют с привязкой к потенциалам полюсов сети оперативного тока, и поднимают порог переключения преобразователя Е до уровня 60—80% номинального напряжения сети.

Несмотря на очевидные достижения в области высоких потенциалов и сильных токов, в цифровых устройствах, в большинстве случаев, в качестве выходных элементов по-прежнему используются промежуточные электромагнитные реле. Контактная пара пока еще остается вне конкуренции как единственное устройство , обеспечивающее видимый разрыв в коммутируемой цепи. К тому же, это и самое дешевое решение. Как правило, в цифровых устройствах РЗ применяются несколько типов малогабаритных реле: с большей коммутационной способностью — для работы непосредственно в цепях управления выключателей, с меньшей — для работы в цепях сигнализации. Мощные реле способны включать цепи с током примерно 5— 30 А, но их отключающая способность обычно не превосходит 0,2 А при постоянном напряжении 220 В. Таким образом, схема управления должна предусматривать прерывание тока в цепи электромагнита выключателя его вспомогательным контактом. Отключающая способность применяемых сигнальных реле обычно не превышает 0,15 А в цепях постоянного тока напряжением 220 В.

Для отображения информации в микропроцессорных устройствах используются и отдельные светодиодные индикаторы, жидкокристаллические минидисплеи, и даже графические экраны. Для простоты будем называть совокупность элементов визуального отображения информации в устройстве дисплеем.

Каждый электрик должен знать:  Безопасность при работе с инструментами как избежать травм и сохранить здоровье

Очевидно, что дисплей не должен быть дорогим, так как «общение» человека с устройством происходит крайне редко. Дисплей должен обеспечивать быстрое и однозначное представление информации. Этим требованиям удовлетворяют простые дисплеи в виде светодиодных индикаторов. С другой стороны, цифровое устройство защиты — это устройство, которое способно предоставить оператору очень большой объем информации: текущие значения токов и напряжений электроустановки, их аварийные значения, уставки (а их в цифровых устройствах может быть несколько наборов), состояние входов и выходов управления и т. д. Для оперативного получения такого объема информации требуются соответственно и более информативные дисплеи. На рис. 3.7 представлены некоторые варианты выполнения дисплеев устройств РЗ.

В некоторых типах цифровых устройств защиты (рис. 3.7, а ) отдельный светодиодный индикатор (или крайний левый разряд цифрового светодиодного табло) указывает на отображаемый параметр, а численное значение этого параметра выводится в трех правых разрядах цифрового табло. Светодиодный дисплей хорошо заметен, особенно в условиях малой внешней освещенности.

В более современных устройствах применяются цифробуквенные многострочные табло (рис. 3.7, б ) , что обеспечивает удобство считывания информации. Такие табло выполняются на основе жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ). Основными недостатками ЖКиндикаторов являются относительно низкая контрастность изображения и неработоспособность при низких температурах. Однако, невысокая стоимость и легкость управления ЖКИ способствует их широкому применению, в том числе и в устройствах РЗА. В последнее время

появились более дорогие ЖКИ, способные работать при температурах до -25°С.

Надежность микропроцессорных устройств релейной защиты: мифы и реальность

Неправильные действия релейной защиты являются одной из основных причин возникновения тяжелых аварий, периодически происходящих в энергосистемах во всем мире. По данным North American Electric Reliability Council [1] в 74% случаях причиной тяжелых аварий в энергосистемах были неправильные действия релейной защиты в процессе развития аварии. Поэтому от надежности релейной защиты во многом зависит надежность всей энергосистемы.

Надежность микропроцессорных устройств релейной защиты:
мифы и реальность

В. Гуревич, канд. техн. наук,
Israel Electric Corp.

Введение.

Интенсивные научно-исследовательские и конструкторские работы в области электромеханических реле защиты (ЭМЗ) были фактически полностью заморожены около 30 – 35 лет тому назад и все усилия разработчиков были переключены на создание электронных, а затем и микропроцессорных устройств релейной защиты (МУРЗ). ЭМЗ полностью обеспечивали и обеспечивают до сих пор надежную защиту объектов электроэнергетики, поэтому причиной полного забвения ЭМЗ и перехода на МУРЗ является не неспособность ЭМЗ выполнять свои функции, а нечто совершенно иное. Вследствие проводимой ведущими компаниями-производителями реле защиты технической политики, прогресс последних десятилетий в области новых материалов и технологий никак не затронул ЭМЗ. Находящиеся десятки лет в эксплуатации ЭМЗ на сегодняшний день сильно износились и устарели и поэтому вызывают справедливое недовольство обслуживающего персонала. С другой стороны, демонтаж ЭМЗ и переход на микропроцессорные реле защиты на действующих объектах электроэнергетики связан с необходимостью инвестирования значительных денежных средств, причем не только на приобретение МУРЗ, компьютеров и специального дорогостоящего тестового оборудования, на замену вышедших из строя и не подлежащих ремонту весьма дорогостоящих блоков МУРЗ. Значительные капиталовложения потребуются также и на реконструкцию системы заземления подстанции, на обучение обслуживающего персонала, и т.д. Все это существенно тормозит процесс перехода на МУРЗ. По данным [2] к 2002 году в энергосистемах России находилось в эксплуатации 98.5% ЭМЗ и только 1.5% различных электронных устройств релейной защиты, а по данным [3] количество МУРЗ составляет около 0.12% от общего количества устройств релейной защиты. На Западе темпы замены релейной защиты на действующих объектах также не очень высоки. По данным [4] при существующих темпах потребуется около 70 лет для замены всех реле защиты на микропроцессорные. Такие низкие темпы обновления парка релейной защиты на действующих объектах электроэнергетики во всем мире обуславливает интенсивную рекламную деятельность компаний-производителей МУРЗ и их торговых агентов.
Одним из основных доводов, приводимых, обычно в доказательство преимуществ МУРЗ, является их, якобы, значительно более высокая надежность по сравнению с электромеханическими и электронными защитами. Этот тезис представляется настолько очевидным, что, обычно, не вызывает возражений и часто повторяется менеджерами и даже техническим персоналом электроэнергетических компаний. Однако, при более глубоком анализе ситуации оказывается, что основу этого тезиса составляет целый набор распространенных мифов о микропроцессорных защитах [5].

Миф 1. Надежность МУРЗ выше надежности ЭМЗ потому, что МУРЗ не содержит подвижных частей [6].

Отказы ЭМЗ связывают в литературе, обычно, со старением и повреждением изоляции (истирание, высыхание), ржавлением винтов и клеммных зажимов, износом в механической части реле. Однако, с учетом того, что количество циклов срабатывания (то есть движения подвижных частей) за весь срок службы ЭМЗ в реальных условиях эксплуатации в энергосистемах не превышает нескольких сотен, говорить о механическом износе подвижных частей реле можно только в случае явного брака завода-изготовителя или использования неподходящих для этих целей материалов. Что касается коррозии металлических элементов или высыхания изоляции, то это следствие использования при изготовлении реле некачественных материалов. Такие дефекты являются характерными для ЭМЗ Российского производства и практически не встречаются в реле ведущих Западных компаний, находящихся в эксплуатации по 30-40 лет даже в условия тропического климата [7]. Таким образом, говорить о недостаточном механическом ресурсе ЭМЗ, как вида реле, абсолютно необоснованно. С другой стороны, если подвижные элементы ЭМЗ находятся в движении только в моменты срабатывания реле, то тысячи электронные компонентов МУРЗ постоянно находятся в работе: постоянно работают генераторы сигналов, многочисленные транзисторные ключи, усилители, стабилизаторы напряжения, микропроцессор постоянно обменивается сигналами с элементами памяти, аналого-цифровой преобразователь постоянно ведет обработку входных сигналов и т.д. Многие элементы постоянно находятся под воздействием высокого рабочего напряжения (220 — 250 В) и импульсов перенапряжений, периодически возникающих во входных цепях и цепях питания, постоянно рассеивают мощность (то есть греются) и т.д. В особо тяжелом режиме работают в МУРЗ импульсные высокочастотные источники питания, которые очень часто являются причиной отказов МУРЗ.

Миф 2. Надежность полупроводниковых реле на дискретных компонентах выше надежности электромеханических реле [8]. Надежность полупроводниковых устройств защиты на основе интегральных микросхем с высокой степенью интеграции выше, чем надежность устройств на дискретных электронных компонентах [8]. Надежность микропроцессорных реле выше надежности электронных не микропроцессорных устройств.

Утверждение о безусловно большей надежности электронных реле перед электромеханическими – распространенное заблуждение [9]. Повышенной надежностью полупроводниковые реле обладают только при очень большом (сотни тысяч, миллионы) количестве коммутационных циклов или при большой частоте коммутации. Во многих других случаях надежность полупроводниковых реле существенно ниже надежности электромеханических [10].

Рис. 1. Принципиальные схемы двух усилителей сигналов с близкими параметрами: вверху интегральной микросхемы типа LM741 широкого применения, содержащего 20 транзисторов; внизу – усилителя на дискретных элементах, содержащего 4 транзистора.

Дискретные электронные элементы имеют гораздо более высокую устойчивость к перенапряжениям и другим неблагоприятным воздействиям, чем интегральные микросхемы [11]. По данным [12] 75% всех повреждений микропроцессорных устройств происходит по причине воздействия перенапряжений. Такие перенапряжения с амплитудой от десятков вольт до нескольких киловольт, возникающие вследствие коммутационных процессов в цепях [13] или при воздействии электростатических разрядов, являются «смертельными» для внутренних микроэлементов микросхем и процессоров. По данным [12] обычные транзисторы (дискретные элементы) могут выдерживать напряжение электростатического разряда почти в 70 раз более высокое, чем, например, микрочип памяти (EPROM) микропроцессорной системы. Самое страшное, что случайные сбои в работе микропроцессора, вызванные электромагнитными шумами, могут быть временными [14], такими как самопроизвольные изменения содержания оперативной памяти (RAM) и регистров, а внутренние повреждения могут носить скрытый характер [15]. Оба этих вида повреждений не выявляются никакими тестами и могут проявляться в самые неожиданные моменты.
В [16] отмечается, что в связи с низкой устойчивостью МУРЗ к переходным процессам и перенапряжениям МУРЗ предъявляют особо жесткие требования к защите от электромагнитных воздействий. Попытки использования микропроцессорных реле без усиленной электромагнитной защиты часто приводят к их отказам [16, 17].
Электронные устройства на дискретных элементах содержат гораздо меньше компонентов, чем аналогичные по параметрам устройства на интегральных микросхемах, рис. 1, что уже само по себе отнюдь не способствует более высокой надежности интегральных микросхем.
Да и статистика по повреждениям элементов МУРЗ, собранная представителями различных компаний-производителей МУРЗ, рис. 2 [18], очень убедительно опровергает очередной миф о более высокой надежности интегральных микросхем.

Рис. 2. Статистические данные по повреждениям МУРЗ ведущих Японских компаний [18].

По данным статистики, представленным в [8], хорошо видно, что реле защиты на электронных элементах имеют втрое большую повреждаемость, чем электромеханические, а микропроцессорные – в 50 раз большую повреждаемость!
Надежность собственно микропроцессоров таких производителей как Intel, AMD может быть очень высокой, но ведь микропроцессор – это всего лишь не большая, хотя и очень важная часть МУРЗ, содержащего много десятков микросхем. В [19] утверждается, что блок микропроцессора (то есть печатная плата с микропроцессором, памятью, аналого-цифровым преобразователем, библиотекой программ и всеми вспомогательными элементами) наиболее подверженная отказам часть МУРЗ. Кроме того, в отличие от обычных микросхем, отказом микропроцессора является не только его физическое повреждение, но также и сбои в его программном обеспечении – повреждения не известные ранее для электромеханических и электронных реле. Как отмечено в [19] программные багги далеко не всегда обнаруживаются при тестировании МУРЗ. Дополнительным источником проблем является необходимость периодического обновления (upgrade) версий программ, используемых МУРЗ, при котором часто возникает несоответствие между «железом» и программой (hardware and software incompatibilities) [19]. Такого рода проблемы могут проявиться в самые неожиданные моменты и могут привести к очень тяжелым последствиям для сети. Как известно, одной из причин крупнейшей аварии в энергосистемах США и Канады в августе 2003 года была именно «компьютерная проблема», обусловленная «зависанием» компьютерной системы управления в энергосистеме “First Energy” [20].

Микропроцессорные устройства релейной защиты – основные достоинства и недостатки

Релейная защита и автоматика — Релейная защита комплекс автоматических устройств, предназначенных для быстрого (при повреждениях) выявления и отделения от электроэнергетической системы повреждённых элементов этой электроэнергетической системы в аварийных ситуациях с… … Википедия

МУРЗ — микропроцессорное устройство релейной защиты … Словарь сокращений и аббревиатур

Внутренняя структура микропроцессора

Любая ЭВМ предназначена для обработки информации причем, как правило, осуществляет эту обработку опосредовано — представляя информацию в виде чисел. Для работы с числами машина имеет специальную важнейшую часть — микропроцессор. Это универсальное логическое устройство, которое оперирует с двоичными числами, осуществляя простейшие логические и математические операции, и не просто как придется, а в соответствии с программой, т.е. в заданной последовательности. Для хранения этой заданной последовательности служат запоминающие устройства — ЗУ. ЗУ бывают постоянными — ПЗУ, в которых информация хранится, не изменяясь сколь угодно долго, и оперативными — ОЗУ, информация в которых может быть изменена в любой момент в соответствии с результатами ее обработки. Процессор общается с ОЗУ и ПЗУ через так называемое адресное пространство, в котором каждая ячейка памяти имеет свой адрес.

МП состоит из набора регистров памяти различного назначения, которые определенным образом связаны между собой и обрабатываются в соответствии с некоторой системой правил. Регистр — это устройство, предназначенное для хранения и обработки двоичного кода. К внутренним регистрам процессора относят: счетчик адреса команд, указатель стека, регистр состояний, регистры общего назначения.

Наличие счетчика команд было положено еще в работах фон Неймана. Роль счетчика состоит в сохранении адреса очередной команды программы и автоматическом вычислении адреса следующей. Благодаря наличию программного счетчика в ЭВМ реализуется основной цикл исполнения последовательно расположенных команд программы.

Стек — это особый способ организации памяти, при использовании которого достаточно сохранять адрес последней заполненной ячейки ОЗУ. Именно адрес последней заполненной ячейки ОЗУ и хранится в указателе стека. Стек используется процессором для организации механизма прерываний, обработки обращения к подпрограммам, передачи параметров и временного хранения данных.

В регистре состояний хранятся сведения о текущих режимах работы процессора. Сюда же помещается информация о результатах выполняемых команд, например: равен ли результат нулю, отрицателен ли он, не возникли ли в ходе операции ошибки и т.п. Использование и анализ в этом регистре происходит побитно, каждый бит регистра имеет самостоятельное значение.

Регистры общего назначения (РОН) служат для хранения текущих обрабатываемых данных или их адреса в ОЗУ. У некоторых процессоров регистры функционально равнозначны, в других назначение регистров строго оговаривается. Информация из одного регистра может предаваться в другой.

Микропроцессорные устройства в релейной защите

Релейная защита родилась и развивалась на базе механических устройств, которые постепенно усложнялись до существующих сегодня многофункциональных механических комплексов. Примерно три десятилетия назад с развитием электронной промышленности появились устройства защиты на полупроводниковых элементах. Они не вытеснили полностью своих механических собратьев и до сегодняшнего дня эксплуатируются вместе с ними.

Появление и бурное развитие цифровой микропроцессорной техники, компьютерных и информационных технологий привело к созданию устройств защиты нового поколения. Реле на механической и полупроводниковой элементной базе эксплуатируются уже не первый год и специалистам хорошо известны их достоинства и недостатки, сильные и слабые стороны. Рассмотрим основные особенности цифровых защит, и какие преимущества может дать их применение в энергетике.

Заметим сразу, что алгоритмы работы устройств защиты на разной элементной базе одинаковы, отличаются только способы их реализации. Микропроцессорные устройства обладают следующими особенностями.

Цифровые устройства компактны. Логика их работы реализуется посредством специального программного обеспечения. Конструктивно они состоят из одного или нескольких микропроцессоров, измерительных преобразователей, дискретных входов и выходных реле. Это позволяет разместить в одном корпусе различные виды защит и связать их на программном уровне, что приведет к уменьшению расхода металла, кабельной продукции и других материалов на изготовление и установку устройств. При этом также уменьшаются собственное потребление устройств и необходимое место для их установки на пунктах и щитах управления силовым оборудованием.

Конструкция цифровых защит дает возможность выпускать их в унифицированном исполнении с однотипным программным обеспечением. Это дает возможность упростить дальнейшую эксплуатацию при наличии на объекте большого количества микропроцессорных защит с различными функциями.

Программное обеспечение позволяет производить изменение уставок и настроек, а также перепрограммирование функций защиты без изменения в схемах устройств.

Встроенный регистратор аварийных и эксплуатационных событий позволяет записывать все сообщения о работе устройства в нормальном и аварийном режимах, а также осциллограммы этих событий. Это дает возможность проводить более точный анализ работы защит и аварийных ситуаций в целом.

Справочник строителя | Защита электрооборудования

  • Основы электротехники (12 записей)
  • Единицы измерения (18 записей)

Системы защиты электрических сетей

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 кВ

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 6-10 кВ

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Стабилизаторы напряжения Volter и их основные характеристики

Исчезновения напряжения в сети

Как выбрать стабилизатор

2007-2020 © baurum.ru
All rights reserved.

Строительство и ремонт

О строительстве — для строителей, застройщиков,
заказчиков, проектировщиков, архитекторов

Микропроцессорные реле защиты: в поисках оптимальности

Сегодня на рынке микропроцессорных реле защиты (далее — МУРЗ) присутствуют сотни моделей десятков различных производителей. В соответствии с данными отчета Newton-Evans Research Co. в 2006 году группой ведущих компаний мира: ABB, Areva, SEL, Siemens, NARI было продано реле защиты на сумму около 950 миллионов долларов, а второй группой, в которую вошли Basler, General Electric, Schneider – еще на 500 миллионов. Помимо указанных в отчете, на рынке МУРЗ сегодня активно работают такие крупные компании, как Beckwith, Cooper Power, Orion Italia, VAMP, Woodward и др. По данным того же отчета в 2009 году ожидается продажа реле защиты Западными компаниями на сумму уже 2 миллиарда долларов. Рынок России и других стран бывшего СССС представлен как крупными Западными производителями, так и местными: НПП Бреслер, НПП «Экра», РЕЛСiС, Киевприбор, ЗАО «Меандр», НТЦ «Механотроника», ЗАО «Радиус Автоматика», Энергомашвин, ЗАО ЧЕАЗ, ВНИИР, и др. (см. рис.1)

Но, давайте разберемся по порядку.

Во-первых. Почему речь идет только о микропроцессорных защитах?

Ну, действительно, почему? Ведь никаких новых функций в релейную защиту МУРЗ не привнесли, а параметры и возможности высококачественных электромеханических и полупроводниковых (то есть статических аналоговых устройств, выполненных на основе дискретных полупроводниковых элементов или с применением интегральных микросхем) полностью обеспечивают потребности релейной защиты. Да, МУРЗ могут иметь более сложные и более подходящие для некоторых конкретных задач релейной защиты характеристики. Например, полигональную характеристику дистанционной защиты вместо обычной круговой, как у электромеханических реле. Но эти преимущества МУРЗ не являются какими-то революционными, способными повлиять на основополагающие принципы релейной защиты. Они остались теми же. В релейной защите нет принципиально важных задач, которые нельзя было бы решить с помощью электромеханических или статических реле. Свидетельством этому является тот факт, что развитые электрические сети и системы существуют и успешно функционируют во всем мире уже более ста лет, тогда как микропроцессорные защиты появились в эксплуатации в сколько-нибудь заметном количестве всего каких-то 10-15 лет тому назад, да и то только на Западе. В России (а также в странах бывшего СССР, в некоторых странах Восточной Европы и Азии) до сих пор количество МУРЗ в сетях не превышает нескольких процентов. Совершенно очевидно, что даже с такой крупной и разветвленной энергосистемой, как единая энергосистема России ничего бы не произошло, если бы вместо МУРЗ обновление релейной защиты осуществлялось бы за счет новых поколений электромеханических или статических полупроводниковых реле. Разве что «головной боли» было бы меньше. Очевидно, также, что с началом применения МУРЗ, логика работы энергосистемы не изменилась, не увеличилось количество операций, выполняемых энергосистемой, не изменилось количество вырабатываемой электроэнергии, не изменились принципы передачи и распределения электроэнергии. Так почему же МУРЗ так стремительно вытесняют все остальные типы реле защиты?

Прогресс в развитии электромеханических реле был полностью остановлен 30-35 лет тому назад в связи с тем, что все усилия разработчиков были направлены на создание электронных, а затем и микропроцессорных защит. И дело здесь вовсе не в каких-то принципиальных недостатках электромеханических или статических реле или в их неспособности обеспечивать надежную защиту энергетических объектов, а совершенно в другом. Дело в том, что затраты на полностью роботизированное (вплоть до автоматического тестирования) производство МУРЗ из дешевых электронных комплектующих высокой степени интеграции не идет ни в какое сравнение с затратами на производство и ручную сборку из высокоточных механических элементов электромеханических реле, при том, что продажная стоимость МУРЗ остается очень высокой. Вот, например, Российская компания НЭК из Новосибирска (www.nec.mbit.ru) предлагает контрактную сборку печатных плат с использованием современной технологии поверхностного монтажа со скоростью монтажа 50.000 компонентов в час (японская машина CM402-M/L монтирует уже 60 тысяч компонентов в час). Совершенно очевидно, что при наличии такого высокопроизводительного полностью автоматического оборудования производство печатных плат, из которых и состоит МУРЗ, приносит производителям баснословные прибыли по сравнению с производством и ручной сборкой высокоточных механических реле. Именно в сфере производства, а не эксплуатации проявляется самое важное преимущество МУРЗ: сверхприбыль производителей. По этой причине сегодня уже практически нигде в мире (за исключением отдельных небольших производств, не влияющих на общую картину) не производятся никакие другие виды защит, кроме микропроцессорных. Апологеты скорейшего и повсеместно внедрения МУРЗ (обычно, представители предприятий-производителей, их торговые агенты или связанные с ними общим бизнесом) часто приводят такие доводы, в пользу последних, как отсутствовавшая у электромеханических реле возможность записи аварийных режимов, возможность обмена информацией между реле и т.п. Но, все это рекламные трюки, не имеющие ничего общего с действительность. Сегодня на рынке имеются сотни разновидностей микропроцессорных самописцев аварийных режимов, способных передавать данные по сети, которые регистрируют аварийные режимы значительно лучше и полнее, чем это делают МУРЗ; имеются развитые системы передачи информации такие, например, как SCADA, хорошо работающие уже многие годы с электромеханическими реле. В отличие от реле защиты, микропроцессорные самописцы аварийных режимов не способны повлиять на надежность электроснабжения и спровоцировать тяжелые аварии в сети при отказах в работе (в отличие от МУРЗ), поэтому широкое их использование можно только приветствовать.

Во-вторых. Полностью ли устраивают потребителей МУРЗ в том виде, в котором они существуют сегодня.

Появление МУРЗ в энергосистемах породило массу новых проблем, не ведомых ранее, на которые пока нет однозначных и четких ответов:

1. Резервирование МУРЗ.

Необходимо ли резервирование в связи с недостаточной надежностью МУРЗ? Если да, то каких именно видов реле и какими видами реле должно осуществляться такое резервирование: микропроцессорными или электромеханическими? Каким должен быть тип резервирования?

Каким должен быть оптимальный ЗИП? Какова методика его расчета для МУРЗ разных видов и типов? Как, где и при каких условиях его хранить (имеется информация о том, что при длительном хранении печатных плат с электролитическими конденсаторами на складе, они потом очень быстро выходят из строя)? Как обеспечить быстрое восстановление МУРЗ, особенно на необслуживаемых подстанциях?

3. Количество функций в одном МУРЗ.

Какова должна быть оптимальная степень концентрации различных функций в одном МУРЗ, при которой повреждение одного единственного элемента может привести к отказу сразу всех функций релейной защиты, заложенных в данном МУРЗ?

4. Человеческий фактор.

Как оценить влияние человеческого фактора на надежность релейной защиты, резко возросшего при переходе от электромеханических защит – к микропроцессорным? Что нужно сделать для уменьшения этого влияния?

5. Технико-экономический эффект.

Каков технико-экономический эффект (для потребителя, но не для производителя) от замены электромеханических реле на МУРЗ и есть ли он вообще, или этот переход убыточен? Для всех ли видов защит и для всех ли классов напряжения целесообразна такая замена? Целесообразно ли заменять электромеханические защиты микропроцессорными на старых подстанциях, не приспособленных для эксплуатации МУРЗ?

6. Испытания МУРЗ.

Как правильно и оптимально испытывать МУРЗ? В каком объеме и с какой периодичностью? Каковы требования к испытательному оборудованию? Как и где калибровать испытательное оборудование, применяемое для проверки МУРЗ?

7. Надежность (повреждаемость) МУРЗ.

Как правильно учитывать надежность (повреждаемость) МУРЗ: по количеству неправильных действий релейной защиты или по общему количеству выявленных повреждений МУРЗ (которые не привели к неправильным действиям защиты) и выявленных ошибок в его программном обеспечении?

8. Критерии электромагнитной совместимости.

Какими должны быть технические требования и параметры подстанции для обеспечения надежной работы МУРЗ по критерию электромагнитной совместимости? По какой методике и как реально оценить пригодность подстанции для эксплуатации МУРЗ?

9. Условия эксплуатации МУРЗ.

Каким должен быть оптимальный температурный режим при эксплуатации МУРЗ? Когда нужно использовать кондиционирование воздуха в релейном зале, а когда достаточно лишь вентиляции в шкафах? Нужно ли использовать в шкафах с МУРЗ подогрев воздуха для предотвращения выпадения росы?

10. Проблема преднамеренного электромагнитного воздействия на МУРЗ и хаккерских атак.

Как предовратить или, хотя бы, ослабить преднамеренные дистанционные воздействия на МУРЗ военного, уголовного или террористического характера с целью выведения из строя релейной защиты?

11. Требования к конструкции, параметрам и программному обеспечению МУРЗ.

Какой должна быть оптимальная конструкция МУРЗ и его программного обеспечения? Кто должен сформулировать требования к конструкции и программам, как заставить производителей учитывать эти требования? Каков должен быть набор технических требований, предъявляемых к МУРЗ?

Как правильно проводить тендеры на закупку МУРЗ? Как правильно сформулировать технические требования к МУРЗ? Как проверять тендерную документацию? Как проверить реальное соответствие МУРЗ требованиям тендера? Какие испытания МУРЗ можно проводить на этапе тендера? Как оценить качество различных МУРЗ и выбрать лучшее устройство на этапе тендера?

Выше мы попытались сформулировать лишь несколько общих вопросов и проблем, возникших с появлением МУРЗ, не вдаваясь во множество конкретных технических проблем, например, таких как проблемы: с входными логическими входами [1, 2]; с выходными реле [3], проблем с электропитанием [4, 5] и др.

Особняком в этом перечне вопросов и проблем стоят проблемы надежности и эффективности МУРЗ. Как показано ранее в ряде работ автора [6, 7, 8], а также в публикациях многих других авторов [9] несмотря на полное отсутствие подвижных частей, надежность МУРЗ совсем не такая высокая, как это обычно представляется в рекламных каталогах. Широко рекламируемая якобы очень высокая ремонтопригодность МУРЗ, позволяющая за считанные минуты заменить вышедший из строя блок, на поверку оказывается мифом, поскольку замененный неисправный блок, стоимостью в одну третью стоимости всего МУРЗ является в большинстве случаев изделием неремонтопригодным. Это означает, что на поддержание МУРЗ в исправном состоянии требуются большие затраты. В этой связи, публикации, рассматривающие эти вопросы, являются чрезвычайно важными и актуальными. К большому сожалению, появившиеся в последнее время публикации [10] не проясняют ситуацию, а лишь еще более запутывают ее. Основная проблема с оценкой надежности МУРЗ заключается в неверном, по нашему мнению подходе, когда в качестве основного статистического показателя надежности МУРЗ используется процент неправильных действий (либо дополняющий его до 100 процент правильных действий). Этот показатель используется в России и некоторых других странах при оценке результатов эксплуатации релейной защиты.

где:
NПС – число правильных срабатываний;
NИС – число излишних срабатываний;
NЛС – число ложных срабатываний;
NОС – число отказов в срабатывании».

На основе расчетов с использованием этого показателя многими авторами, проводившими анализ ситуации с надежностью МУРЗ, делаются выводы об их очень высокой надежности. Однако, такой метод расчета вызывает много вопросов. Например, не понятно, почему для оценки надежности реле принято не количество его поломок, требующих ремонта, а количество последствий этих поломок, то есть неправильных действий защиты в аварийных режимах. Это все равно, как если бы надежность автомобиля оценивалась не по количеству поломавшихся узлов и деталей, требующих замены, а по количеству дорожных аварий, которые произошли по вине этих поломок. Можно иметь очень плохой автомобиль, требующий вложения огромных денег в его постоянные ремонты, но при этом не иметь ни одной дорожной аварии. Если к такому автомобилю применить методику, предлагаемую в указанных выше публикациях, то наш никчемный автомобиль становится просто идеальным и желанным любым автолюбителем. Применительно к релейной защите это означает, что потребитель может получить «эффективное» и «надежное» реле, не имеющее неправильных срабатываний, но требующее частой замены вышедших из строя модулей, каждый из которых стоит одну четвертую – одну пятую стоимости всего микропроцессорного реле. Можно только представить, какую «головную боль» будет иметь потребитель от этого реле, проходящего в сводках, как весьма «эффективное» и очень «надежное».

Как можно понять из данной методики оценки надежности релейной защиты, она никак не учитывает отказы важнейшей составной части РЗА — собственно реле защиты, в том случае, если эти отказы не сопровождались неправильными действиями РЗА. Применительно к микропроцессорным устройствам РЗ, речь идет о тех случаях, когда внутренняя система самодиагностики выявила повреждение и выдала об этом соответствующее сообщение. На первый взгляд кажется, что регистрировать такое событие в качестве отказа РЗ и не требуется. Но, давайте вспомним, как, обычно, работает система внутренней самодиагностики в МУРЗ. При выявлении серьезной неисправности, способной повлиять на работоспособность МУРЗ (например, повреждение содержимого ячеек памяти, сбой в работе главного процессора и т.п.) его особый элемент, так называемый “watchdog” («сторожевой пес» – в русском переводе) выдает команду на полную перезагрузку МУРЗ (если, конечно, не вышел из строя источник питания). Если это не помогло, этот элемент полностью блокирует МУРЗ, выводя из работы все 10 – 15 функциональных защит, входящих в состав одного многофункционального модуля МУРЗ. При этом, по-существу, остаются без всякой защиты такие объекты электроэнергетики, как линии электропередач, мощные трансформаторы, генераторы на электростанции и т.д. (если, конечно, потребитель не настолько богатый, чтобы держать резервные МУРЗ, автоматически включаемые в работу при блокировании основного МУРЗ). Такое состояние РЗ будет сохраняться до тех пор, пока обслуживающий персонал не получит со склада новый модуль МУРЗ и не заменит его. А что будет, если на складе не оказалось нужного модуля или если подстанция вообще не обслуживаемая? Допустимо ли никак не учитывать такие события? А допустимо ли не учитывать затраты на замену поврежденного модуля, стоимость которого равна одной четвертой – одной пятой стоимости весьма не дешевого МУРЗ?

А как относиться к ошибкам в заводском программном обеспечении МУРЗ, выявленным, скажем, в процессе проверки МУРЗ? Или к ошибкам в уставках, коэффициентах или выбранных режимах защиты? Тоже никак не регистрировать и никак не учитывать? Однако, для обеспечения правильного функционирования МУРЗ исправность его программного обеспечения имеет ничуть не меньшее значение, чем исправность «железа». Значит, «программные проблемы» являются такими же отказами МУРЗ, как и повреждения электронных компонентов.

Как известно, количество неправильных действий вследствие ошибок персонала микропроцессорной защиты значительно больше, чем это было ранее для электромеханических защит. И чем более «наворочена» микропроцессорная защита, тем больше таких ошибок. Это вполне понятно и объяснимо. Но как быть, если МУРЗ находящееся в эксплуатации, ни разу не сработало (например, из-за отсутствия аварийных режимов в защищаемом объекте) при наличии «заблокированной» по ошибке при предыдущих испытаниях функции? Ведь МУРЗ не могло правильно сработать при возникновении аварийного режима, то есть все время оставалось неисправным. Разве такое событие, выявленное при очередной проверке, не влияет на надежность защиты и его не нужно регистрировать?

Каждый электрик должен знать:  Провода неизолированные для воздушных ЛЭП А, АС, АСК, АСКП, АСКС. ГОСТ 839-80. Производитель - ОАО

Попробуем более строго сформулировать мысль об оценке надежности МУРЗ. По нашему мнению, основная проблема существующих методик оценки надежности МУРЗ заключается в том, что они относятся к релейной защите (то есть, к некоей системе), а не как к отдельным компонентам этой системы, коими являются МУРЗ. Для сложной системы, называемой «релейной защитой», в состав которой входит множество компонентов, включая и МУРЗ, вполне корректно оценивать надежность так, как это делается сегодня, то есть по количеству неправильных действий этой системы (излишних срабатываний или, наоборот, несрабатываний в аварийных режимах). Однако, если мы хотим произвести технико-экономическую оценку МУРЗ или сравнительную оценку надежности различных типов МУРЗ (то есть отдельного компонента системы релейной защиты), то такой подход не приемлем, так как он никак не учитывает случаи отказов компонентов этой системы, таких, как МУРЗ, которые были связаны с полной потерей работоспособности и потребовали замены дорогостоящих внутренних блоков, но не привели к неправильным действиям системы, то есть релейной защиты.

Исходя из вышеизложенного, при оценке надежности отдельных микропроцессорных реле защиты необходимо, по нашему мнению, учитывать три типа отказов:

1. Отказы реле, не связанные с неправильными действиями РЗ, но требующие ремонта или замены вышедших из строя элементов, блоков и модулей или программного обеспечения реле (MS).

2. Неправильные действия релейной защиты, то есть излишние срабатывания при отсутствии аварийного режима или несрабатывания при аварийном режиме (MD).

3. Ошибки персонала, связанные с эксплуатацией, тестированием и программированием реле, влияющие на правильность действия этого реле, но выявленные до наступления неправильного действия релейной защиты (MP).

Все эти составляющие должны войти, по нашему мнению, в обобщенный нормализованный показатель отказов MΣ релейной защиты:

где – количество отказов каждого типа для реле i – го вида за выбранный период времени;

— количество реле i – го вида, находящихся в эксплуатации в рассматриваемый период времени.

Предлагаемый критерий, по нашему мнению, мог бы послужить одной из основных составляющих в интегральном показателе эффективности реле защиты (в частности, МУРЗ) при оценке ситуации и принятии решений. Совершенно очевидно, что при использовании предлагаемого критерия, показатели надежности МУРЗ будут резко снижены по сравнению с показателями, приводимыми сегодня в статистических отчетах.

Еще одна отдельная проблема: сложность испытаний МУРЗ. Существующие компьютеризированные тестовые системы релейной защиты (ТСРЗ) предназначены для проведения испытаний трех групп: статических (steady state tests), динамических (dynamic tests) и переходных процессов (transient tests). Первая группа испытаний предполагает проверку базовых уставок срабатывания реле и является как бы предварительным испытанием реле. Вторая группа испытаний предназначена, в основном, для проверки поведения сложных защит, таких как дистанционные или дифференциальные, на различных участках характеристик и зон защиты при изменении входных параметров (ток, напряжение, угол) во времени. Третья группа испытаний предполагает инжекцию во входные цепи реле файлов переходных процессов в формате COMTRADE, извлеченных из регистрирующих устройств, записавших реальный переходной процесс короткого замыкания в сети, или файлов в том же формате, построенных искусственно c помощью специальных программ. Результаты испытаний формируются в базу данных, реализованную, как правило, на основе Sybase SQL Anywhere и автоматически оформляются в виде стандартного протокола, который может быть переслан на принтер. Изготовители ТСРЗ предлагают, обычно, наборы тестовых процедур (библиотеки) в виде макросов для различных видов испытаний и даже для некоторых распространенных типов реле.

Современные ТСРЗ (рис. 2) обладают поистине супергибкостью и широчайшими функциональными возможностями.

Эти ТСРЗ позволяют симулировать практически любые встречающиеся на практике условия работы реле защиты, включая создание под собственные требования искусственных COMTRADE файлов; искусственное искажение формы кривой тока; симуляция гармоник; смещение синусоиды тока относительно оси (симуляция апериодической составляющей); симуляция ответной реакции выключателя; автоматическое построение самых сложных полигональных характеристик дистанционных защит; синхронизация дифференциальных защит через спутники и т.п. Такие супервозможности современных ТСРЗ обуславливают наличие и оборотной стороны медали: необходимости вводить сотни параметров в десятки таблиц для выполнения каждого отдельного испытания реле. При этом встроенные библиотеки тестовых процедур на практике мало помогают, так как не освобождают от необходимости заполнения многих таблиц. К этому следует добавить не меньшую гибкость и универсальность испытуемого объекта (МУРЗ), также требующего введения огромного количества параметров из десятков выпадающих меню и таблиц. Малейшее несоответствие между собой настроек МУРЗ и ТСРЗ приводит к неправильным результатам. Причем, далеко не всегда можно понять, что полученные результаты неверны. И даже в тех случаях, когда ошибка очевидна (например, полученная характеристика реле не соответствует теоретической), очень сложно определить, где именно допущена ошибка: в настройках МУРЗ или в настройках ТСРЗ. На собственном опыте автор может подтвердить, что поиск ошибки такого рода чрезвычайно сложен и занимает много усилий и времени. Не менее сложна работа с моделью электрической сети (Power System Model), применяемой в ТСРЗ некоторых типов, для проверки дистанционных защит. Для настройки параметров ТСРЗ в этом режиме необходимо знание множества параметров реальной электрической сети, которые необходимо занести со специальными коэффициентами во множество таблиц. Технику и даже инженеру службы релейной защиты многие из этих параметров реальной сети и применяемых коэффициентов часто не известны, что требует участия в процедуре проверки реле инженеров из других служб энергосистемы. Вообще же, психологами давно установлено, что чем большим количество кнопок и рычажков (реальных или виртуальных, то есть программных) должен манипулировать оператор, тем ниже эффективность взаимодействия человека с такой техникой. Многие функции и возможности такой «навороченной» техники просто выпадают из человеческого восприятия.

Итак, подведем некоторые итоги первой части нашего анализа:

1. Широкое наступление МУРЗ и вытеснение ими всех других видов реле защиты обусловлено не принципиальными недостатками последних и не революционными преимуществами МУРЗ, а всего лишь сверхприбылью, получаемой при производстве МУРЗ, по сравнению с производством всех других видов реле защит, то есть, фактически, диктатом производителей, почти полностью прекративших выпускать все другие виды защит, кроме микропроцессорных.

2. Высокая надежность МУРЗ, отмечаемая сегодня в статистических сводках, не отражает объективной ситуации и связана с неправильной методикой оценки надежности. Реальная надежность МУРЗ намного ниже, приводимой в отчетах и она ниже надежности электромеханических реле.

3. Помимо снижения надежности МУРЗ, их широкое применение породило массу дополнительных проблем в релейной защите, не известных ранее, решение которых сегодня пока не найдено.

Что же делать со всеми этими проблемами?

За ответом на этот вопрос обратимся к конструкции МУРЗ. Как показано в большом материале, опубликованном автором в виде серии из 5 статей [11], МУРЗ имеют модульную конструкцию. Основными функциональными узлами МУРЗ являются: материнская плата с аналого-цифровым преобразователем, микропроцессором, различными видами памяти и другими вспомогательными элементами; модуль цифровых (логических) входов с оптронами; модуль аналоговых входов на основе трансформаторов тока и напряжения; модуль выходных реле. Не правда ли, модульная конструкция МУРЗ чем-то напоминает конструкцию персонального компьютера (ПК)? Однако, имеется одно очень существенное, можно сказать, основополагающее отличие ПК от МУРЗ: для каждого модуля ПК имеется обширный рынок, позволяющий комплектовать ПК из набора этих модулей, выпущенных разными производителями, в разных странах. К чему это приводит? К снижению цены и возможности комплектовать ПК из набора модулей, наиболее подходящих потребителю и по характеристикам, и по цене. То же самое относится и к программному обеспечению. Имеется некая универсальная платформа (Windows) и огромный рынок прикладных программ на любой вкус.

Но, наверное, есть и существенные конструктивные отличия между ПК и МУРЗ? В действительности, принципиальных отличий очень мало: тот же источник питания, тот же главный модуль (материнская плата), к которому подключены вспомогательные модули: модуль аналоговых входов (набор ТТ и ТН с фильтром и АЦП) вместо видеокарты; модуль логических входов – вместо ТВ-тюнера; модуль выходных реле – вместо звуковой карты. А чем принципиально отличается компьютерная программа, предназначенная для работы с многофункциональным МУРЗ, от любой другой компьютерной программы? Аж ничем! Так в чем же дело? Почему сегодня мы имеем огромное количество абсолютно не взаимозаменяемых конструктивных исполнений МУРЗ, вместо набора универсальных модулей в виде печатных плат, а также огромное количество программ для МУРЗ и их версий, несовместимых даже между собой?

Для ответа на этот вопрос давайте проследим, как работает этот огромный бизнес. Например, что происходит, если выходит из строя какой-то модуль конкретного типа МУРЗ, установленного на конкретной подстанции? А вот что. Поскольку рынка универсальных модулей не существует, потребитель может заменить вышедший из строя модуль только и исключительно таким же самым, произведенным тем же изготовителем. Таким образом, потратив однажды кругленькую сумму на приобретение комплекта МУРЗ у одного из производителей, потребитель, фактически, попадает в экономическую кабалу этого производителя на период в 10 – 15 лет, поскольку после совершения сделки для потребителя уже не имеет значения наличие нескольких разных производителей на рынке, так как он не может воспользоваться изделиями других производителей. Выбраться из этой кабалы можно только потратив еще раз не менее круглую сумму на приобретение комплекта МУРЗ другого производителя (и, таким образом, из одной кабалы попасть в другую). А что делает производитель в ситуации абсолютного монополиста? Правильно: повышает цену! Цена одного запасного модуля для МУРЗ может доходить чуть ли не до трети и даже половины цены всего весьма не дешевого МУРЗ! Поскольку потребителю некуда деваться, он покупает и по такой цене. А что происходит через 8 – 10 лет эксплуатации МУРЗ? А вот что: производитель за это время освоил уже несколько новых конструкций и ему становится просто не выгодным содержать производственные мощности для выпуска запасных модулей для старых реле и он просто прекращает их выпускать. Что в такой ситуации вынужден делать потребитель? Правильно: выбросить старый МУРЗ, даже если в нем вышел из строя всего лишь один из модулей (печатные платы современных МУРЗ выполнены по технологии, не предусматривающей их ремонт), и раскошелиться на приобретение нового. Кому от этого жить хорошо…? Правильно, тому же производителю! Но почему же при любой ситуации производителю позволено наживаться за счет потребителя? Что нужно сделать, чтобы переломить ситуацию в пользу потребителя? Правильно, производить МУРЗ в виде набора модулей — печатных плат, с универсальными стандартизированными размерами и разъемами, точно так, как это сегодня делается на рынке персональных компьютеров и со встроенной базовой программной оболочкой, под которую потребитель мог бы загрузить купленную им на рынке программ прикладную программу конкретного вида защит или комплекта защит.

Сегодня каждый тип МУРЗ имеет собственный корпус, существенно отличающийся от корпуса другого типа МУРЗ, иногда даже того же самого производителя, рис. 3. Отдельные МУРЗ размещаются сегодня, как правило, в релейных шкафах: по 3 – 5 штук в каждом шкафу, рис. 4. Если новые МУРЗ будут изготовлены в виде набора универсальных модулей на печатных платах, то для такого набора плат станут не нужными (во всяком случае, в большинстве случаев) отдельные корпуса. Каждый МУРЗ может быть образован отдельной горизонтальной секцией в шкафу с направляющими под печатные платы, с индивидуальной дверцей и с задней стенкой с разъемами и клеммами для подключения внешних кабелей.

Сам релейный шкаф должен быть выполнен по специальной технологии, предназначенной для защиты его содержимого от электромагнитных воздействий, рис. 5. Сегодня существуют технологи (специальные шкафы, электропроводные прокладки и смазки, фильтры и т.п.), которые могут существенно ослабить влияние внешних электромагнитных излучений в широком спектре частот на высокочувствительную аппаратуру типа МУРЗ. Такие шкафы выпускаются сегодня такими компаниями, как: R.F. Installations, Inc.; Universal Shielding Corp.; Eldon; Equipto Electronics Corp.; European EMC Products Ltd; Amco Engineering, и многими другими.

В случае принятия предложенного пути развития МУРЗ на рынке появились бы новые «игроки», одни из которых специализировались бы на выпуске модулей аналоговых входов с трансформаторами тока и напряжения, другие – на выпуске материнской платы, третьи – на программном обеспечении. Потребитель мог бы компоновать свой МУРЗ из модулей различных производителей, точно так, как это происходит сегодня с ПК, с учетом стоимости и качества этих модулей, а также использовать одну и ту же программу для всех своих МУРЗ. При этом были бы решены не только очень многие из сформулированных выше вопросов, но и была бы существенно снижена стоимость релейной защиты. Последнее позволило бы устанавливать два комплекта идентичных защит вместо одного для повышения надежности и использовать второй комплект как резервный, автоматически запускаемый в работу по сигналу “watchdog” поврежденного основного МУРЗ. Можно было бы отказаться от использования индивидуального источника питания для каждого МУРЗ и использовать один сдвоенный комплект питания повышенной мощности и надежности на весь шкаф. Можно было бы установить в таком шкафу много разных сервисных модулей, повышающих надежность работы МУРЗ.

Значительно упростилась бы работа обслуживающего персонала, то есть служб релейной защиты, поскольку теперь им не нужно было бы изучать толстенные фолианты (рис. 6) каждого из установленных типов МУРЗ, разбираться с особенностями программы каждого типа МУРЗ. Кроме существенного облегчения работы с МУРЗ и сокращением времени освоения новых защит, существенно снизился бы процент ошибок, вызванных так называемым «человеческим фактором».

При такой конструкции МУРЗ решилась бы и проблема тестирования сложных функций МУРЗ, таких как полигональная характеристика дистанционных реле. При наличии общей стандартной программной платформы для всех МУРЗ производители МУРЗ могли бы снабжать свои защиты двумя компакт дисками. На одном из них под соответствующими номерами должны быть записаны полные наборы уставок для специфических режимов работы защит, или для характерных точек характеристики, или для типовых примеров электрических сетей. На втором, под номерами, соответствующими наборам уставок защиты, должны быть записаны полные наборы уставок для ТСРЗ и схемы внешних подключений МУРЗ к выходам и входам ТСРЗ. При этом вся процедура тестирования сведется к загрузке в МУРЗ набора уставок номер XX1, загрузке в ТСРЗ набора уставок номер YY1, подключению МУРЗ к ТСРЗ и … приготовлению порции кофе. После успешного завершения процедуры автоматического тестирования в МУРЗ должен быть загружен файл заранее проверенных рабочих уставок с соответствующего компакт-диска. Процесс загрузки должен автоматически контролироваться МУРЗ и его успешность по завершении должна быть подтверждена выдачей на дисплей соответствующего подтверждения.

Как практически можно было бы реализовать описанную выше программу реконструкции МУРЗ? Проще всего ее можно было бы реализовать в рамках одной большой страны с большой емкостью рынка, при наличии нескольких национальных производителей МУРЗ, способных договориться между собой, при относительной централизации управления энергетикой, при наличии трудностей с финансированием проектов по модернизации релейной защиты, основанной на дорогостоящих МУРЗ Западного производства. Странами, в которых существуют все эти условия, на наш взгляд являются Россия и Китай. Первым шагом на этом пути должен стать, по нашему мнению, набор национальных стандартов, посвященных требованиям к конструкции МУРЗ нового типа, его программному обеспечению, методике испытаний и т.д. К работе над этими стандартами должен быть привлечен широкий круг специалистов, представляющих и ученых, и будущих производителей МУРЗ, и будущих потребителей, и представителей проектных организаций. Нам представляется, что такой путь развития релейной защиты не только помог бы России выйти из тупика, но и показал бы пример для подражания всему миру.
ЛИТЕРАТУРА

1. Гуревич В. И. О надежности логических входов микропроцессорных устройств релейной защиты — «Электроника-Инфо», 2009, № 2, с. 28 — 30.

2. Гуревич В. И. Повышение помехоустойчивости логических входов микропроцессорных устройств релейной защиты — «Электроника-Инфо», 2008, № 11, с. 26 — 27.

3. Гуревич В. Проблемы выходных реле, используемых в микропроцессорных устройствах релейной защиты — «Электрические сети и системы», 2007, № 1, с. 66 — 74.

4. Гуревич В. Проблемы электропитания микропроцессорных реле защиты — “Промышленная энергетика”, 2007, N. 5, с. 7 – 11.

5. Гуревич В. И. Устройства для мониторинга целостности цепи подстанционной батареи. – Энергослужба предприятия, 2008, № 4 (34), с. 12 – 15.

6. Гуревич В. И. Надежность микропроцессорных устройств релейной защиты: мифы и реальность. – Вести в электроэнергетике, 2008, № 4, с. 29 – 37.

7. Гуревич В. И. Еще раз о надежности микропроцессорных устройств релейной защиты. — Вести в электроэнергетике, 2009, № 3, с. 33 – 39.

8. Гуревич В. И. Микропроцессорные реле защиты: альтернативный взгляд – “Электро-инфо”, 2006, N 4 (30), с. 40 – 46.

9. Проблемы микропроцессорных устройств релейной защиты: мнения специалистов, нерешенные проблемы, публикации в прессе. — http://digital-relay-problems.tripod.com/

10. Нудельман Г. С., Шалин А. И. Микропроцессорные системы РЗА. Оценка эффективности и надежности. – Новости электротехники, 2008, № 3 (51).

11. Гуревич В. И. Микропроцессорные реле защиты. Как они устроены? – Электротехнический рынок, 2009, № № 4 – 6; 2010, №№ 1 – 2 (цикл из 5 статей).

Электрические сети, Кабель, Мощность, Напряжение , Подстанции, Сети , Трансформаторы, Энергоснабжение, Электроэнергия , Энергия , Кабельная арматура, Провод, Электростанция, Электроэнергетика

Микропроцессорное устройство релейной защиты

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Микропроцессорное устройство релейной защиты (сокращённо МП РЗА, иногда ЦРЗА) — устройство релейной защиты, управляющая часть которых реализована на базе микропроцессорных элементов (микроконтроллера).

В настоящее время МП РЗА являются основным направлением развития релейной защиты [1] . Помимо основной функции — аварийного отключения энергетических систем, МП РЗА имеют дополнительные функции по сравнению с устройствами релейной защиты других типов (например, электромеханическими реле) по регистрации аварийных ситуаций [1] . В некоторых типах устройств введены дополнительные режимы защиты, например, функция опережающего отключения синхронных электродвигателей при потере устойчивости, функция дальнего резервирования отказов защит и выключателей. Данные функции не могут быть реализованы на устройствах релейной защиты на электромеханической или аналоговой базе [2] .

Достоинства и недостатки

К достоинствам МП РЗА относятся:

  • Улучшенные показатели быстродействия, чувствительности и надёжности по сравнению с устройствами релейной защиты на электромеханических реле.
  • Наличие множества сервисных функций: самодиагностика, регистрация и осциллографирование сигналов, возможность интеграции МП РЗА в АСУТП объекта энергетики и т.д.

К недостаткам МП РЗА относится «обратная сторона медали» использования микроконтроллера — более высокая стоимость и неремонтопригодность (в случае выхода из строя блока управления, экономически целесообразно заменить его целиком) [1] . Кроме того, в отсутствие единого стандарта на аппаратуру, МП РЗА различных разработчиков не являются взаимозаменяемыми [1] .

Анализ современных микропроцессорных средств в системах релейной защиты и автоматики

Внутренняя структура микропроцессорного устройства в релейной защите. Возможность измерения нормального, аварийного режима. Устройство микропроцессорной релейной защиты и автоматики МРЗС-05 в сетях напряжением 6–35 кВ. Автоматическая частотная разгрузка.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 07.08.2013
Размер файла 45,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анализ современных микропроцессорных средств в системах релейной защиты и автоматики

1. Внутренняя структура микропроцессора

Любая ЭВМ предназначена для обработки информации причем, как правило, осуществляет эту обработку опосредовано — представляя информацию в виде чисел. Для работы с числами машина имеет специальную важнейшую часть — микропроцессор. Это универсальное логическое устройство, которое оперирует с двоичными числами, осуществляя простейшие логические и математические операции, и не просто как придется, а в соответствии с программой, т.е. в заданной последовательности. Для хранения этой заданной последовательности служат запоминающие устройства — ЗУ. ЗУ бывают постоянными — ПЗУ, в которых информация хранится, не изменяясь сколь угодно долго, и оперативными — ОЗУ, информация в которых может быть изменена в любой момент в соответствии с результатами ее обработки. Процессор общается с ОЗУ и ПЗУ через так называемое адресное пространство, в котором каждая ячейка памяти имеет свой адрес.

МП состоит из набора регистров памяти различного назначения, которые определенным образом связаны между собой и обрабатываются в соответствии с некоторой системой правил. Регистр — это устройство, предназначенное для хранения и обработки двоичного кода. К внутренним регистрам процессора относят: счетчик адреса команд, указатель стека, регистр состояний, регистры общего назначения.

Наличие счетчика команд было положено еще в работах фон Неймана. Роль счетчика состоит в сохранении адреса очередной команды программы и автоматическом вычислении адреса следующей. Благодаря наличию программного счетчика в ЭВМ реализуется основной цикл исполнения последовательно расположенных команд программы.

Стек — это особый способ организации памяти, при использовании которого достаточно сохранять адрес последней заполненной ячейки ОЗУ. Именно адрес последней заполненной ячейки ОЗУ и хранится в указателе стека. Стек используется процессором для организации механизма прерываний, обработки обращения к подпрограммам, передачи параметров и временного хранения данных.

В регистре состояний хранятся сведения о текущих режимах работы процессора. Сюда же помещается информация о результатах выполняемых команд, например: равен ли результат нулю, отрицателен ли он, не возникли ли в ходе операции ошибки и т.п. Использование и анализ в этом регистре происходит побитно, каждый бит регистра имеет самостоятельное значение.

Регистры общего назначения (РОН) служат для хранения текущих обрабатываемых данных или их адреса в ОЗУ. У некоторых процессоров регистры функционально равнозначны, в других назначение регистров строго оговаривается. Информация из одного регистра может предаваться в другой.

2. Микропроцессорные устройства в релейной защите

Релейная защита родилась и развивалась на базе механических устройств, которые постепенно усложнялись до существующих сегодня многофункциональных механических комплексов. Примерно три десятилетия назад с развитием электронной промышленности появились устройства защиты на полупроводниковых элементах. Они не вытеснили полностью своих механических собратьев и до сегодняшнего дня эксплуатируются вместе с ними.

Появление и бурное развитие цифровой микропроцессорной техники, компьютерных и информационных технологий привело к созданию устройств защиты нового поколения. Реле на механической и полупроводниковой элементной базе эксплуатируются уже не первый год и специалистам хорошо известны их достоинства и недостатки, сильные и слабые стороны. Рассмотрим основные особенности цифровых защит, и какие преимущества может дать их применение в энергетике.

Заметим сразу, что алгоритмы работы устройств защиты на разной элементной базе одинаковы, отличаются только способы их реализации. Микропроцессорные устройства обладают следующими особенностями.

Цифровые устройства компактны. Логика их работы реализуется посредством специального программного обеспечения. Конструктивно они состоят из одного или нескольких микропроцессоров, измерительных преобразователей, дискретных входов и выходных реле. Это позволяет разместить в одном корпусе различные виды защит и связать их на программном уровне, что приведет к уменьшению расхода металла, кабельной продукции и других материалов на изготовление и установку устройств. При этом также уменьшаются собственное потребление устройств и необходимое место для их установки на пунктах и щитах управления силовым оборудованием.

Конструкция цифровых защит дает возможность выпускать их в унифицированном исполнении с однотипным программным обеспечением. Это дает возможность упростить дальнейшую эксплуатацию при наличии на объекте большого количества микропроцессорных защит с различными функциями.

Программное обеспечение позволяет производить изменение уставок и настроек, а также перепрограммирование функций защиты без изменения в схемах устройств.

Встроенный регистратор аварийных и эксплуатационных событий позволяет записывать все сообщения о работе устройства в нормальном и аварийном режимах, а также осциллограммы этих событий. Это дает возможность проводить более точный анализ работы защит и аварийных ситуаций в целом.

3. Возможность измерения нормального и аварийного режима

Наличие жидкокристаллического дисплея на передней панели устройства и кнопок ручного управления позволят иметь доступ к информации о параметрах устройства и выдаваемых им сообщений.

Специальное программное обеспечение позволяет производить задание параметров устройства, а также считывание сообщений и данных с помощью портативного компьютера. Это дает возможность не только ускорить процесс изменения уставок и параметров устройства, но и также сохранять все данные в электронном виде с возможностью последующего вывода на печать.

Возможность объединения в единую сеть нескольких цифровых защит, осуществление передачи данных и управление этими устройствами с верхнего уровня.

Все эти особенности позволяют не только снизить затраты на техническое обслуживание, но и поднять на новый более высокий уровень культуру эксплуатации энергетического оборудования.

К факторам, сдерживающим широкое внедрение цифровой техники, можно отнести их относительно высокую цену, необходимость наличия на каждом энергетическом объекте и непосредственно у лиц, занимающихся эксплуатацией микропроцессорных устройств соответствующей компьютерной техники, а также необходимость обучения обслуживающего персонала.

В настоящее время микропроцессорные защиты введены в эксплуатацию на Днестровской ГЭС и ДнепроГЭСе, проектируется установка цифровых комплексов на новом блоке Киевской ТЭЦ-6 и строящейся воздушной линии напряжением 330 кВ между Хмельницкой АЭС и подстанцией Хмельницкая. Ведутся монтажно-наладочные работы по внедрению цифровых устройств на линиях класса 750 кВ системообразующей сети ОЭС Украины. На этих линиях установлены полупроводниковые защиты, чей срок эксплуатации либо истек, либо приближается к завершению. На сегодняшний день производятся работы по замене устаревшего оборудования и введены в работу на сигнал комплексы микропроцессорных защит на линиях 750 кВ подстанции «Винницкая». Микропроцессорные устройства будут работать параллельно с существующими полупроводниковыми комплексами, а затем и полностью заменят их.

4. Устройство микропроцессорной релейной защиты и автоматики МРЗС-05

Назначение

Микропроцессорное устройство защиты, автоматики, контроля и управления присоединений 35 кВ МРЗС-05 предназначено для применения на понижающих подстанциях 220-35/10/6кВ.

Функции релейной защиты:

— трехступенчатая максимальная токовая защита;

— защита от замыканий на землю по току нулевой последовательности;

— защита максимального напряжения;

— защита минимального напряжения.

Функции автоматики:

— двукратное или однократное автоматическое повторное включение;

— резервирование отказа выключателя;

— автоматическая частотная разгрузка АЧР;

— автоматическое ускорение при включении выключателя.

Устройство обеспечивает контроль и измерение следующих величин:

— трех фазных или линейных напряжений;

— трех фазных токов;

— тока нулевой последовательности;

— напряжения 3U;

— частоты в сети.

Кроме того, устройство обеспечивает измерения:

в нормальном режиме:

— активной мощности;

— реактивной мощности; в аварийном режиме:

— максимального тока в поврежденной фазе;

— минимального напряжения на поврежденной фазе.

Индикация и управление

Управление и конфигурирование МРЗС производится с помощью встроенных кнопок управления и жидкокристаллического дисплея, а также с помощью ПЭВМ подключаемой через интерфейс RS232. Оперативное изменение алгоритмов работы МРЗС возможно через 8 дискретных оптронных входов. Их назначение программируется пользователем.

МРЗС имеет 7 дискретных выходов для выдачи команд и сигнализации в виде «сухих» контактов реле (назначение 6-ти выходов программируется пользователем). Возможен вариант исполнения МРЗС с 16 дискретными входами и 13 дискретными выходами.

Кроме жидкокристаллического дисплея имеется индикация на 7-ми светодиодах (назначение 6-ти светодиодов программируется пользователем).

На жидкокристаллическом дисплее индицируется информация о срабатывании защит и автоматики, значениях параметров срабатывания, значениях уставок, конфигурации системы, назначении дискретных входов, выходов и светодиодных индикаторов. Доступ к информации на дисплее удобный и быстрый с помощью встроенных кнопок и разнообразных меню. Индикация на дисплее легко различима — имеется подсветка.

В устройстве используется автоматическая коррекция хода часов (цифровая настройка хода), повышающая точность привязки регистрации к текущему времени.

Гибкость и удобство управления индикацией и изменением уставок, возможность изменения алгоритмов работы и их оптимизация обеспечивается программным обеспечением.

Конфигурирование МРЗС

МРЗС позволяет задавать или исключать функции МРЗС, ранжировать дискретные входы, выходы, световые индикаторы, задавать длительность команд, задавать коэффициент трансформации трансформаторов тока и напряжения.

При задании параметров функций защиты и автоматики МРЗС позволяет устанавливать:

— уставки срабатывания;

— выдержки времени;

— варианты МТЗ, варианты характеристик;

— включать, отключать ступени;

— включать, отключать отдельные виды защиты и автоматики.

Информация о конфигурации МРЗС хранится в энергонезависимой памяти.

Самодиагностика

МРЗС обеспечивает самодиагностику с выявлением неисправности с точностью до съемного блока. Формирование управляющих воздействий на включение и отключение коммутационных аппаратов производится только после проверки достоверности необходимости выполнения операции и исправности каналов управления. Обеспечивается непрерывная проверка исправности программного обеспечения (методом контрольных сумм). При включении МРЗС производится контроль исправности МРЗС с выдачей сообщения на минидисплей в случае неисправности.

Максимальная токовая защита (МТЗ) может быть двух исполнений, по выбору:

— трехступенчатая МТЗ с независимой от тока выдержкой времени;

— трехступенчатая МТЗ, где первая и третья ступени с независимой оттока выдержкой времени, а вторая — зависимой от тока выдержкой времени.

Имеется возможность включения / отключения МТЗ через дискретные импульсные входы и блокировки отдельно каждой ступени МТЗ через дискретный статический вход.

Ненаправленная защита от замыканий на землю

реагирует на ток нулевой последовательности частоты 50 Гц. Защита подключена через фильтр первой гармоники, загрубление защиты на частоте 150 Гц не менее четырех, на частоте 400 Гц не менее 15. Имеется возможность включения и отключения защиты от замыканий на землю через дискретный импульсный вход.

Защита максимального напряжения действует на отключение с выдержкой времени. Контролирует напряжения во всех трех фазах. Имеется возможность включения и отключения защиты максимального напряжения через дискретные импульсные входы.

Защита минимального напряжения действует на отключение с выдержкой времени. Контролирует напряжение во всех трех фазах, имеет уставку по току. Имеется возможность включения и отключения защиты минимального напряжения через дискретные импульсные входы.

Автоматическое повторное включение выключателя (АПВ) двукратное или однократное с выдержкой времени, действует на включение. Есть возможность вывода из работы второго цикла и в целом АПВ. Производится регистрация срабатывания АПВ. Пуск АПВ осуществляется от работы МТЗ или внешних устройств.

АПВ не действует:

— при отключении выключателя через дискретный вход;

— при отключении от защиты непосредственно после включения через дискретный вход;

— при отключении функции АПВ через импульсный дискретный вход;

— при запрете АПВ через дискретный вход.

Имеется возможность сброса АПВ через импульсный дискретный вход.

Устройство резервирования отказа выключателя (УРОВ)

Пуск УРОВ осуществляется при срабатывании МТЗ на отключение или от дискретного входа. УРОВ имеет две ступени по времени срабатывания. Имеется возможность производить включение и отключение УРОВ через импульсные дискретные входы.

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР)

Ускорение при включении выключателя вводится по команде включения выключателя для второй и третьей ступени МТЗ. Имеется возможность включения и отключения ускорения раздельно 2-й и 3-й ступеней МТЗ.

Регистрация

МРЗС осуществляет регистрацию событий:

— всех входных дискретных сигналов;

— срабатывания всех защит;

— срабатывания функций автоматики;

— всех выдаваемых дискретных сигналов.

Регистрация всех событий осуществляется с привязкой к текущему времени. Регистрируются последние 50 событий.

В МРЗС имеется регистратор состояния системы, регистрирующий по каждому из дискретных входов последний из сигналов пришедших на этот вход.

МРЗС осуществляет регистрацию аварийных ситуаций с записью мгновенных значений токов и напряжений при авариях с привязкой к текущему времени (хранится информация о пяти последних авариях) и с записью дискретных сигналов во время аварии. Существует возможность блокировки регистра аварий при срабатывании отдельных выбранных функций защит и автоматики.

Информация регистраторов хранится в энергонезависимой памяти.

Устройство осуществляет контроль ресурса выключателя по количеству отключений.

Зарегистрированные события можно просмотреть на жидкокристаллическом дисплее. Информацию о событиях и авариях можно скопировать на ПЭВМ, подключаемую через интерфейс RS232.

Номинальные входные сигналы

Каждый электрик должен знать:  Срабатывает УЗО на освещение в чем причина и что делать

Входной переменный ток фаз, 1н Входной переменный ток нулевой последовательности Входное переменное напряжение линейное, Uh Частота переменного тока

5 А или 1 А ОД А 100В 50 Гц

Напряжение оперативного постоянного тока Напряжение переменного тока сети 50 Гц Потребляемая мощность по цепям электропитания — в дежурном режиме — в режиме выдачи команд Время автономной работы при пропадании питающего напряжения

от 150 до 250 В от 150 до 245 В

не более 10 Вт не более 1 5 Вт

Входные аналоговые цепи

Мощность, потребляемая по входным цепям при номинальных значениях тока и напряжения Перегрузка по току

не более 0,5 ВА на фазу

31н длительно 301н в течение 1 с 1,3UH длительно

Входные дискретные сигналы

Количество Уровень логического «нуля» Уровень логической «единицы»

8 от 0 до 132 В

от 143 до 250 В

Выходные дискретные сигналы

Количество — командные программируемые — сигнал неисправности Коммутационная способность контактов реле: — при замыкании и размыкании цепей переменного тока, — при замыкании цепей постоянного тока,

— при размыкании цепей постоянного тока при напряжении до 250 В, — допустимый ток

не менее 250 В, 8 А, 1000 ВА не менее — 250 В, 5 А, 1000 Вт не менее 30 Вт

программируемые (красные) работа / неисправность (зеленый)

Минимальное время срабатывания защит по току и напряжению Время возврата после снижения измеряемой величины ниже величины возврата

не более 0,035 с не более 0,04 с

Готовность к работе

Готовность МРЗС к работе после подачи на него питания

Отклонение параметров срабатывания

Отклонение параметров срабатывания по току и напряжению Погрешность отсчета времени: — при выдержке до 5 с, — при выдержке от 5 до 130 с

не более 5%

не более 0,01 с не более 0,05 с

Электрическая прочность изоляции

Цепей тока, включенных в разные фазы между собой и по отношению к корпусу, цепей напряжения по отношению к корпусу, входных цепей питания по отношению к корпусу, остальных гальванически развязанных цепей

Входные цепи тока и напряжения устойчивы к воздействию: 1) импульсов напряжения,

2) высокочастотного сигнала с амплитудой — при продольной схеме включения — при поперечной схеме включения

2000 В переменного тока частоты 50 Гц в течение 1 минуты

1 500 В переменного тока частоты 50 Гц в течение 1 минуты

5 кВ, 1,2/50 мкс, 3 положительных, 3 отрицательных

Предельное значение климатических факторов внешней среды при эксплуатации

Хранение и транспортирование

по ГОСТ 15543.1 и ГОСТ 15150, исполнение УХЛ, категории 4, для стран с умеренным климатом, от -20 до +50°С по ГОСТ 15543.1 и ГОСТ 15150 исполнение У ХЛЗ. 1, от -40 до +70 °С

Максимальная токовая защита (МТЗ)

МТЗ с независимой от тока выдержкой времени — диапазон уставок 1 ступени по току срабатывания

— диапазон уставок 2 и 3 ступеней по току срабатывания — диапазон уставок по времени срабатывания

МТЗ с зависимой от тока выдержкой времени — диапазон уставок по току срабатывания

от 0,21н до 301н с дискретностью 0,1 1н отО, 11н до 81н с дискретностью 0,1 1н от 0 до 32 с с дискретностью 0,01 с

от 0,1 1н до 8 1 нс дискретностью 0,1 1н 1) нелинейная (пологая и крутая) 2) линейная

Ненаправленная защита от замыканий на землю

— количество ступеней по времени срабатывания — диапазон уставок по току срабатывания (отклонение не более ±10%) — диапазон уставок по времени срабатывания

— время действия защиты

2 от 0,005 до 0,3 А с дискретностью 0,005 А от 0 до 32 с с дискретностью 0,01с не более 60 мс

Защита максимального напряжения

— диапазон уставок по напряжению срабатывания — диапазон уставок по времени срабатывания

от 0,4 до 1,5 UH с дискретностью 0, 1 В от 0 до 32 с с дискретностью 0,01с

Защита минимального напряжения

— диапазон уставок по напряжению срабатывания — диапазон уставок по току — диапазон уставок по времени срабатывания

от 0,25 до 1,1UH нс дискретностью 0,1 В от 0,05 до 1,01 нс дискретностью 0,051н от 0 до 32с с дискретностью 0,01 с

Автоматическое повторное включение выключателя (АПВ)

— диапазон уставок по времени первого цикла АПВ — диапазон уставок по времени второго цикла АПВ

— диапазон регулирования времени блокирования запуска первого цикла АПВ после его окончания — диапазон регулирования блокирования запуска АПВ после окончания второго цикла АПВ — диапазон времени блокирования запуска АПВ после включения выключателя через дискретный вход

от 0 до 32с с дискретностью 0,01 с от 5 до 75с с дискретностью 0,01 с от 5 до 80с с дискретностью 0,01 с от 0 до 32с с дискретностью 0,01с от 0 до 32с с дискретностью 0,01с

Устройство резервирования отказа выключателя (УРОВ)

— количество ступеней по времени срабатывания — диапазон уставок по току

— диапазон уставок по времени срабатывания первой ступени — диапазон уставок по времени срабатывания второй

2 от 0,05 до 1 1н с дискретностью 0,051н от 0 до 32с с дискретностью 0,01с от 0 до 32с с дискретностью 0,01 с

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР)

— диапазон уставок срабатывания АЧР и уставок возврата АЧР — диапазон уставок по времени срабатывания

от 45 до 50 Гц с дискретностью 0,05 Гц от 0,1 до 120с с дискретностью 0,1с

Ускорение МТЗ при включении выключателя

— диапазон уставок по времени ввода ускорения — диапазон уставок ускорения

от 0 до 32с с дискретностью 0,01 с от 0 до 5с с дискретностью 0,01 с

Включение / отключение выключателя

— диапазон уставок по длительности команды включения — диапазон уставок по длительности команды отключения

от 0,15 до 5с с дискретностью 0,01с от 0,15 до 5с с дискретностью 0,01с

— количество событий в регистраторе событий — длительность массива аварийной ситуации

50 последних 100 мс до момента аварии + 1 с после аварии

Распределение команд

ВКЛЮЧЕНИЕ СВ через дискретный вход

ОТКЛЮЧЕНИЕ СВ через дискретный вход

МТЗ: Включить МТЗ через дискретный вход

МТЗ: Отключить МТЗ через дискретный вход

МТЗ: Статическая блокировка МТЗ 1 через дискретный вход

МТЗ: Статическая блокировка МТЗ 2 через дискретный вход

МТЗ: Статическая блокировка МТЗ 3 через дискретный вход

МТЗ: Срабатывание ПО 1 ступени

МТЗ: Срабатывание 1 ступени

МТЗ: Срабатывание ПО 2 ступени

МТЗ: Срабатывание 2 ступени

МТЗ: Срабатывание ПО 3 ступени

МТЗ: Срабатывание 3 ступени

МТЗ: Срабатывание по цепи ускорения при включении СВ

Отключить защиту по (Uмакс

Включить защиту по Uмакс

Срабатывание защиты по Uмакс

Отключить защиту по Uмин

Включить защиту по uмин

Срабатывание защиты по Uмин

УРОВ: Включить УРОВ через дискретный вход

УРОВ: Отключить УРОВ через дискретный вход

УРОВ: Пуск УРОВ через дискретный вход

УРОВ: Пуск УРОВ от МТЗ

УРОВ: Пуск УРОВ от устройства ускорения

УРОВ: Срабатывание 1-й ступени УРОВ

УРОВ: Срабатывание 2-й ступени УРОВ

АПВ: Включить функцию АПВ через дискретный вход

АПВ: Отключить функцию АПВ через дискретный вход

АПВ: Включить 2-й цикл АПВ через дискретный вход

АПВ: Отключить 2-й цикл АПВ через дискретный вход

АПВ: Пуск АПВ от МТЗ

АПВ: Пуск АПВ через дискретный вход

АПВ: Запрет АПВ через дискретный вход

АПВ: Сброс АПВ через дискретный вход

АПВ: Команда включения от первого цикла АПВ

АПВ: Команда включения от второго цикла АПВ

АЧР: Включить функцию АЧР через дискретный вход

АЧР: Отключить функцию АЧР через дискретный вход

АЧР: Срабатывание АЧР

33: Отключить 33

33: Срабатывание ПО земляной защиты

33: Срабатывание 1-й ступени земляной защиты

33: Срабатывание 2-й ступени земляной защиты

Определяемая функция 1

Определяемая функция 2

Определяемая функция 3

Определяемая функция 4

5. Устройство микропроцессорной защиты присоединений в сетях напряжением 635 кВ «Сириус-Л»

Устройство «Сириус-Л» предназначено для работы в качестве защиты воздушных или кабельных линий с изолированной или компенсированной нейтралью напряжением 6-35 кВ. Устройство может также применяться для защиты трансформатора собственных нужд (ТСН) подстанций.

Устройство устанавливается в ячейке КРУ или КРУН и выдает сигнал на отключение выключателя линии. Устройство подключается к измерительным трансформаторам тока фаз А и С с номинальным вторичным током 5 А. Предусмотрено подключение трансформатора тока фазы В при его наличии.

Устройство обеспечивает трехступенчатую максимальную токовую ненаправленную защиту от трехфазных и междуфазных замыканий. Третья ступень МТЗ может иметь как независимую, так и одну из пяти зависимых характеристик. Предусмотрена возможность отключения линии или сигнализации при обрыве одного из фазных проводов по наличию тока обратной последовательности I2. Защита от замыканий на землю выполнена с использованием высших гармоник, что позволяет избежать зависимости от наличия компенсации сети. В устройстве реализована функция резервирования отказа выключателя с выдачей сигнала отказа на выключатель ввода или секции. Любая аварийная ситуация, отключение или неисправность, сопровождается замыканием контактов независимого реле предупредительной сигнализации.

В устройстве имеются: программируемое двукратное АПВ, ускорение при включении, функция УРОВ, отработка сигналов АЧР с ЧАПВ, а также постоянное самотестирование с выдачей сигнала неисправности контактами реле «Отказ». В случае срабатывания токовой защиты дополнительно определяется вид и ориентировочное расстояние до места повреждения. Предусмотрена четвертая ступень МТЗ с большим временем выдержки для возможности реализации так называемого «адресного отключения» потребителей.

При срабатывании защиты устройство запоминает параметры срабатывания для последующего анализа обслуживающим персоналом. В число запоминаемых параметров аварии входят:

· вид повреждения и расстояние до места металлического КЗ;

· время и дата момента отключения;

· ток и длительность аварийной ситуации;

· ток обратной последовательности I2;

· векторная диаграмма токов в линии в момент аварии.

Устройство имеет режим «Контроль», позволяющий выводить на встроенный индикатор текущие значения фазных токов, ток I2, ток высших гармоник 3I0гарм, состояние логических входных сигналов, а также контролировать ход встроенных часов. Функции защиты при этом полностью сохраняются.

При установке изделия на подстанции в него вводятся следующие уставки:

· значения токов срабатывания трех ступеней защиты (во вторичных значениях);

· значения выдержек времени при срабатывании всех трех ступеней МТЗ;

· пороговая чувствительность по току I2 для обнаружения обрыва провода;

Устройство предназначено для эксплуатации в следующих условиях:

— температура окружающего воздуха — от -20 до +55 °С;

— относительная влажность при 25 °С — до 98%;

— атмосферное давление — от 550 до 800 мм рт. ст.;

— окружающая среда — невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных паров и газов, разрушающих изоляцию и металлы;

— место установки должно быть защищено от попадания брызг, воды, масел, эмульсий, а также от прямого воздействия солнечной радиации;

— синусоидальная вибрация вдоль вертикальной оси частотой от 10 до 100 Гц с ускорением не более 1 g;

— многократные удары частотой от 40 до 80 ударов в минуту с ускорением не более 3 g. длительность ударного ускорения — от 15 до 20 мс.

Устройство может применяться для защиты элементов распределительных сетей как самостоятельное устройство, так и совместно с другими устройствами РЗА (например, дуговой защитой, защитой от однофазных замыканий на землю, защитой шин и т.д.).

Устройство обеспечивает следующие эксплуатационные возможности:

— выполнение функций защит, автоматики и управления, определенных ПУЭ и ПТЭ;

— задание внутренней конфигурации (ввод / вывод защит и автоматики, выбор защитных характеристик и т.д.);

— ввод и хранение уставок защит и автоматики;

— контроль и индикацию положения выключателя, а также контроль исправности его цепей управления;

— определение места повреждения линии (для воздушных линий);

— передачу параметров аварии, ввод и изменение уставок по линии связи;

— непрерывный оперативный контроль работоспособности (самодиагностику) в течение всего времени работы;

— блокировку всех выходов при неисправности устройства для исключения ложных срабатываний;

— получение дискретных сигналов управления и блокировок, выдачу команд управления, аварийной и предупредительной сигнализации;

— гальваническую развязку всех входов и выходов, включая питание, для обеспечения высокой помехозащищенности;

— высокое сопротивление и прочность изоляции входов и выходов относительно корпуса и между собой для повышения устойчивости устройства к перенапряжениям, возникающим во вторичных цепях КРУ.

Функции защиты, выполняемые устройством:

— трехступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ) от междуфазных повреждений с контролем двух или трех фазных токов.

— автоматический ввод ускорения любых ступеней МТЗ при любом включении выключателя.

— защита от обрыва фазы питающего фидера (ЗОФ).

— защита от однофазных замыканий на землю по сумме высших гармоник.

— выдача сигнала для организации логической защиты шин.

Функции автоматики, выполняемые устройством:

— операции отключения и включения выключателя по внешним командам.

— возможность подключения внешних защит, например, дуговой, или от однофазных замыканий на землю.

— формирование сигнала УРОВ при отказах своего выключателя.

— одно- или двукратное АПВ.

— исполнение внешних сигналов АЧР и ЧАПВ.

Дополнительные сервисные функции:

— определение места повреждения при срабатывании МТЗ.

— фиксация токов в момент аварии.

— дополнительная ступень МТЗ-4 для реализации «адресного» отключения потребителей-неплательщиков или сигнализации длительных перегрузок.

— измерение времени срабатывания защиты и отключения выключателя.

— измерение текущих фазных токов.

Устройство производит измерение электрических параметров входных аналоговых сигналов фазных токов IA, ib, 1C, а также вычисление тока обратной последовательности /2.

При отсутствии измерительного трансформатора тока в фазе В ток фазы В рассчитывается по формуле

При измерениях осуществляется компенсация апериодической составляющей, а также фильтрация высших гармоник входных сигналов. Для сравнения с уставками защит используется только действующее значение первой гармоники входных сигналов.

Элементная база входных и выходных цепей обеспечивает совместимость устройства с любыми устройствами защиты и автоматики разных производителей — электромеханическими, электронными, микропроцессорными, а также сопряжение со стандартными каналами телемеханики.

Устройство может поставляться самостоятельно для использования на действующих объектах при их модернизации или реконструкции. Кроме того, устройство может входить в комплектные поставки при капитальном строительстве электроэнергетических объектов.

Основные параметры и размеры

Питание устройства осуществляется от источника переменного (от 45 до 55 Гц), постоянного или выпрямленного тока напряжением от 178 до 242 В или от источника постоянного тока напряжением от 88 до 132 В. в зависимости от исполнения.

Мощность, потребляемая устройством от источника оперативного постоянного тока в дежурном режиме — не более 25 Вт, в режиме срабатывания защит — не более 35 Вт.

Габаритные размеры устройства не превышают 325x320x180 мм.

Масса устройства бег упаковки не превышает 9 кг.

Характеристики устройства «Сириус-Л» указаны в табл. 1.

1. Входные аналоговые сигналы:

число входов по току

максимальный контролируемый диапазон токов в фазах, А

рабочий диапазон токов в фазах, А

основная относительная погрешность измерения токов в фазах, %

термическая стойкость токовых цепей, А, не менее:

кратковременно (2 с)

частота переменного тока, Гц

потребляемая мощность входных цепей для фазных токов в номинальном режиме (/ — 5 А), В-А, не более:

для тока 3I в номинальном режиме (I = 1 А)

Термическая стойкость токовой цепи 3I с входных клемм, А, не менее: длительно

Кратковременно (2 с)

2. Входные дискретные сигналы постоянного тока (220 В)

входной ток, мА, не более

напряжение надежного срабатывания, В

напряжение надежного несрабатывания, В

длительность сигнала, мс, не менее

3. Выходные дискретные сигналы управления (220 В)

количество выходных сигналов (групп контактов)

коммутируемое напряжение переменного или постоянного тока, В, не более

коммутируемый ток замыкания / размыкания при активно-индуктивной нагрузке с постоянной времени L/R = 50 мс, А, не более

4. Выходные дискретные сигналы сигнализации (220 В)

количество выходных сигналов (групп контактов)

коммутируемое напряжение переменного или постоянного тока, В, не более

коммутируемый ток замыкания / размыкания при активно-индуктивной нагрузке с постоянной времени L/R = 50 мс, А, не более

5. Выходной дискретный сигнал «Отказ»

Дополнительная погрешность измерения токов, а также дополнительная погрешность срабатывания блока при изменении температуры окружающей среды в рабочем диапазоне не превышает 1% на каждые 10°С относительно 20°С.

Дополнительная погрешность измерения токов и срабатывания блока при изменении частоты входных сигналов в диапазоне от 45 до 55 Гц не превышает 1% на каждый 1 Гц относительно 50 Гц.

Устройство не срабатывает ложно и не повреждается:

— при снятии и подаче оперативного тока, а также при перерывах питания любой длительности с последующим восстановлением;

— при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности;

— при замыкании на землю цепей оперативного тока.

Устройство обеспечивает хранение параметров настройки и конфигурации защит и автоматики (уставок) в течение всего срока службы вне зависимости от наличия питающего напряжения. Ход часов и зафиксированные данные в памяти сохраняются при пропадании оперативного питания на время до 48 часов.

Устройство выполняет функции защиты со срабатыванием выходных реле в течение 0,5 с при полном пропадании оперативного питания от номинального значения (для исполнения оперативного питания 110 В постоянного тока — в течение 0,2 с).

Время готовности устройства к работе после подачи оперативного тока не превышает 1,5 с.

Наработка на отказ устройства составляет 25000 часов.

Электрическое сопротивление изоляции устройства между независимыми электрическими цепями и между этими цепями и корпусом в холодном состоянии составляет:

— не менее 20 МОм в нормальных климатических условиях;

— не менее 1 МОм при повышенной влажности (относительная влажность — 98%). Нормальными климатическими условиями считаются:

— температура окружающего воздуха — (25±10)°С;

— относительная влажность — от 45 до 80%;

— атмосферное давление — от 630 до 800 мм рт. ст.

Электрическая изоляция между независимыми электрическими цепями и между этими цепями и корпусом в холодном состоянии при нормальных климатических условиях (п. 1.3.2.11) без пробоя и перекрытия выдерживает:

— испытательное напряжение переменного тока 1,5 кВ (действующее значение) частотой 50 Гц в течение 1 мин;

— импульсное испытательное напряжение (по три импульса положительных и отрицательных) с амплитудой до 5 кВ, длительностью переднего фронта 1,2 мкс, длительностью импульса 50 мкс и периодом следования импульсов — 5 с.

Устройство выполняет свои функции при воздействии помех с параметрами, приведенными в табл. 2.

1 Высокочастотная ГОСТ 27918-88

2 Пачки импульсов ГОСТ 29156-91.

Период следования пачек

3 Электростатический разряд

ГОСТ 29191-91 (МЭК 801-2-91)

В устройство входят следующие основные узлы:

— модуль контроллера МК;

— модуль оптронной развязки — 3 шт.;

— плата управления индикатором и клавиатурой;

— ЖК индикатор, светодиоды и кнопки управления;

— блок питания (БП);

— узел выходных реле;

— узел входных развязывающих трансформаторов;

— клеммные колодки и разъемы для подключения внешних цепей.

На передней панели устройства установлены:

— ЖК индикатор, содержащий две строки по 16 знакомест;

— кнопки клавиатуры для ввода и просмотра уставок и параметров срабатывания;

— светодиоды, отображающие состояние выключателя и причины его отключения.

Устройство и работа изделия

Основные принципы функционирования.

Устройство «Сириус-Л» всегда находится в режиме слежения за тремя токами линии. При отсутствии трансформатора тока в фазе В ток фазы В рассчитывается по формуле (1).

Дополнительно измеряется сумма высших гармоник тока 3Iо, а также рассчитывается ток обратной последовательности I2.

Устройство периодически измеряет мгновенные значения токов с помощью АЦП, подключая его вход к соответствующему токовому каналу через встроенный аналоговый мультиплексор. Снятые значения АЦП обрабатываются по программе цифровой фильтрации относительно первой гармоники промышленной частоты, в результате чего получаются декартовы координаты векторов входных токов с относительной взаимной фазировкой. Фильтрация отсекает постоянную составляющую сигналов, высшие гармоники, а также ослабляет экспоненциальную составляющую при переходных процессах при авариях на линии.

Значения модулей векторов вычисляются каждые 5 мс и сравниваются с уставками, введенными в устройство при настройке его на конкретное применение.

При срабатывании какой-либо ступени защиты происходит автоматическое уменьшение значения уставки на 3% для исключения дребезга и обеспечения коэффициента возврата порядка 0,97. При токе менее 2 А коэффициент возврата уменьшается до 0,93.

Далее запускаются временные задержки, заданные для каждой ступени срабатывания. В случае снижения входных токов ниже порога происходит сброс выдержки времени. Для зависимых характеристик выдержка времени управляется текущим током.

После выдержки заданного времени включенных защит происходит отключение выключателя с помощью силового реле «Откл.».

В момент срабатывания контактов реле происходит фиксация причины отключения линии (вид сработавшей защиты, внешнее отключение или команда), момента срабатывания защиты при помощи встроенных часов-календаря, а также время, прошедшее с момента выявления условий срабатывания защиты до момента замыкания выходных контактов реле «Откл» тзащ (по нему можно судить о реальном полном времени реакции защиты на аварию). Дополнительно, по сигналу отключения выключателя РПО, происходит фиксация общего времени существования аварийной ситуации Тоткл. Это позволяет определять время отключения высоковольтного выключателя.

Размыкание контактов реле «Откл.» происходит только после разрыва цепи катушки отключения выключателя блок-контактами выключателя для защиты контактов реле устройства от подгорания. Аналогично реализована и цепь включения выключателя. Отключение реле устройства при несрабатывании блок-контактов производится вручную, кнопкой «Сброс», после снятия питания цепей управления.

При любом включении выключателя с помощью устройства автоматически вводится ускорение срабатывания любых ступеней МТЗ в течение времени тускор. Задержка при ускорении задается отдельной уставкой тускор. По истечении времени тускор ускорение выводится из работы, и начинают действовать различные уставки по времени для разных ступеней МТЗ. Наличие ускорения по каждой из ступеней задается уставками. Если время задержки ускорения задано больше времени задержки какой-либо ступени МТЗ, то действует меньшая уставка.

При условии выдачи команды на отключение линии и отсутствии снижения входного тока ниже значения 0,2 А в течение заданного уставкой Туров времени, срабатывает выходное реле «УРОВ» и выдает сигнал отключения вводного и до двух секционных выключателей. Время задержки выдачи сигнала УРОВ задается уставкой Туров. Таким образом, сигнал УРОВ будет выдаваться только при условии несрабатывания выключателя линии. Это позволяет снизить время отключения вышестоящего выключателя и уменьшить последствия отказа выключателя линии. Замкнутое состояние контактов реле «УРОВ» обеспечивается до снижения тока в линии ниже 0,2 А. Длительность замкнутого состояния реле «УРОВ» — не менее 1 с для исключения размыкания цепи отключения контактами реле.

При включении питания происходит полная проверка программно доступных узлов устройства, включая сам процессор, ПЗУ, ОЗУ, память уставок ЭНП, входные и выходные дискретные порты, а также АЦП. В случае обнаружения отказов, а также при отсутствии оперативного питания выдается сигнал нормально замкнутыми контактами реле «Отказ», и устройство блокируется.

В процессе работы процессор постоянно перепрограммирует так называемый сторожевой таймер, который, если его периодически не сбрасывать, вызывает аппаратный сброс процессора устройства и запускает всю программу с начала, включая полное начальное самотестирование. Таким образом, происходит постоянный контроль как отказов, так и случайных сбоев устройства с автоматическим перезапуском устройства.

В устройстве имеется режим «Контроль», позволяющий вывести на индикатор текущие значения фазных токов, тока нулевой и обратной последовательностей, состояние входных дискретных сигналов, а также текущие дату и время. Это позволяет дополнительно, с участием оператора, проверить целостность входных цепей и правильность установки текущего времени. В режиме «Контроль» полностью сохраняются все функции защиты, поэтому никакого ввода пароля не требуется.

Сравнение микроконтроллеров является сложной задачей. Обычно каждый производитель кристалла предлагает Benchmark-тесты, показывающие, что его микроконтроллер самый лучший. Поэтому их сравнение производилось также с учетом характеристик самих релейных защит на базе данных микропроцессоров.

Общей чертой сравниваемых микропроцессоров является их архитектура, поддержка внешней памяти, наличие контроллера прерываний, часов, таймера, возможность присоединения к ПК. С точки зрения требований к условиям эксплуатации все приборы 4 категории исполнения УХЛ, то есть для стран с умеренным климатом. Также у всех приборов предусмотрена возможность питания как от источника переменного тока, так и от источника постоянного тока, причем, требования к уровню напряжения низкие.

По весогабаритным параметрам явное преимущество наблюдается на стороне прибора МРЗС-05.

Преимуществом прибора RTU 24 по сравнению с другими сравниваемыми приборами является его многофункциональность. RTU24 ведет собственный журнал глубиной в 256 событий с привязкой к своему абсолютному времени, и может осциллографировать события длительностью до 2 секунд. Особенностью RTU24 является использование масштабирующих трансформаторов вместо первичных измерительных преобразователей, что позволяет реально оценивать форму токов и напряжений, измерять косинус или тангенс j, измерять токи коротких замыканий. RTU24 комплектуется встроенным датчиком температуры окружающей среды. Для обслуживания интеллектуальных датчиков предусмотрены порты, поддерживающие наиболее распространенные протоколы обмена. Для повышения надежности работы RTU24 комплектуется собственным источником бесперебойного питания. Также предусмотрена возможность передачи информации по радиомодему. Его недостатком являются сравнительно большие вес и габариты.

Устройство «Сириус-Л» является также многофункциональным. В случае срабатывания токовой защиты дополнительно определяется вид и ориентировочное расстояние до места повреждения. Предусмотрена четвертая ступень МТЗ с большим временем выдержки для возможности реализации так называемого «адресного отключения» потребителей.

микропроцессорный защита релейный напряжение

Техническое описание, инструкция по эксплуатации, паспорт. Устройство релейной защиты RTU на базе контроллера серии ИМ-2448.

Техническое описание, инструкция по эксплуатации, паспорт. Устройство микропроцессорной защиты присоединений напряжением 6-35 кВ «Сириус-Л».-М.: Научно-производственная фирма «Радиус».-52 с.

Техническое описание, инструкция по эксплуатации, паспорт. Устройство защиты, автоматики, контроля и управления присоединений 6-35 кВ МРЗС-05.-Киев: Украина, производственное объединение «Киевприбор».-8 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Расчет установок релейной защиты, автоматики на базе линейки микропроцессорных устройств релейной защиты Micom производства компании Areva. Дифференциальная защита трансформаторов, батарей статических конденсаторов. Устройства автоматики для энергосистем.

курсовая работа [213,3 K], добавлен 24.06.2015

Проект релейной защиты и автоматики линии «Пушкино – Южная II цепь», отпаечных подстанций Приволжских электрических сетей «Саратовэнерго». Расчёт параметров сети. Учёт тросов при расчёте параметров нулевой последовательности. Расчёт параметров отпаек.

курсовая работа [209,6 K], добавлен 07.08.2013

Характеристика системы электроснабжения подстанции. Разработка проекта устройства релейной защиты отходящих ячеек, вводных и межсекционных выключателей нагрузки, асинхронных двигателей. Токовая защита трансформаторов подстанции; автоматика энергосистемы.

курсовая работа [399,2 K], добавлен 06.11.2014

Теоретическое обоснование выбора микропроцессорных терминалов продольной дифференциальной защиты линий. Определение места установки измерительных трансформаторов тока и напряжения. Распределение функций релейной защиты. Расчет токов короткого замыкания.

курсовая работа [1,6 M], добавлен 26.02.2011

Классификация возможных последствий и ущербов киберугроз. Сравнение цифровых и традиционных подстанций с позиции надежности. Человеческий фактор при обеспечении кибербезопасности объектов электроэнергетики. Возможные решения проблемы кибербезопасности.

курсовая работа [821,6 K], добавлен 09.03.2020

Характеристика электромеханических систем, их классификация и использование в устройствах релейной защиты и автоматики систем электроснабжения. Принцип действия и выполнение электромагнитных измерительных, логических, индукционных, поляризационных реле.

курсовая работа [3,3 M], добавлен 11.08.2009

Разработка релейной защиты от всех видов повреждений трансформатора для кабельных линий. Определение целесообразности установки специальной защиты нулевой последовательности. Расчет защиты кабельной линии, трансформатора. Построение графика селективности.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.04.2013

Характеристика блочной маршрутной релейной централизации. Электронные библиотеки релейных блоков, символов аппаратуры и оборудования. Различные случаи расположения релейных блоков одиночных и спаренных стрелок. Схемы управления напольными объектами.

курсовая работа [2,6 M], добавлен 27.10.2013

Основные функции конструктивных элементов пассажирского лифта, принцип и структурная схема его работы. Характеристика релейной и микропроцессорной станций управления. Преимущества разрабатываемого устройства, реализация его режимов управления лифтом.

дипломная работа [1014,2 K], добавлен 25.04.2013

Разработка проекта, расчет параметров и составление схем электропитающей установки для устройств автоматики, телемеханики и связи, обеспечивающей бесперебойным питанием нагрузки с номинальным напряжением 24,60 В постоянного и 220 В переменного тока.

контрольная работа [405,7 K], добавлен 05.02.2013

Добавить комментарий