|
| РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ | | | Значение такого направления в электротехнике как релейная защита и автоматика (РЗА) генераторов, силовых трансформаторов, выключателей, линий электропередач и т.д. трудно переоценить. По существу, речь идет о наиболее технически сложной и важной части любого энергообъекта, успешное функционирование которой, является главным показателем надежности энергосистемы в целом. Сбои в работе устройств РЗА чреваты отказами и ложными срабатываниями устройств защит, что увеличивает вероятность материальных убытков от перерывов в электроснабжении, простоев и аварийных повреждений оборудования. | | | Длительный период эксплуатации оборудования большинства современных электростанций привел к моральному и физическому старению систем РЗА. Поскольку ремонт этого оборудования часто затруднителен, вследствие снятия с производства многих элементов и отсутствии запчастей, то одним из радикальных путей повышения надёжности, расширения функциональных возможностей и улучшения общих характеристик, существующих систем РЗА является модернизация оборудования, предусматривающая частичную или полную замену щитов РЗА на современные микропроцессорные (МП) терминалы защит и автоматики. | | | Существующие на эксплуатируемых в настоящее время электростанциях устройства релейной защиты, выполнены, в основном, на аналоговых электромеханических и полупроводниковых статических реле, а также на базе аналоговых интегральных микросхем. Принципы выявления повреждений и алгоритмы функционирования РЗА на базе этих элементов отличаются незначительно. Устройства этого типа функционально представляют собой конечные автоматы с жесткой логикой | | | Основным недостатком аналоговых РЗА является большое количество элементов, что влечет за собой необходимость применения отдельных шкафов, усложняет проведение профилактических проверок работоспособности оборудования, что сопровождается ростом количества обслуживающего персонала и снижением надёжности. Данное положение усугубляется при реализации новых функций, имеющихся в микропроцессорных устройствах Кроме того, для устройств защиты и автоматики на электромеханической и полупроводниковой базе характерны:
- "дрейф" параметров под воздействием внешних факторов;
- большое время отключения междуфазных коротких замыканий;
- невозможность создания многократных устройств автоматического повторного включения (АПВ), в том числе из-за отсутствия «ускорения защиты после АПВ»;
- трудности в выполнении устройств, «запоминающих» сверхтоки короткого замыкания и токи замыкания на землю и, следовательно, невозможность использования этой защиты в качестве "индикаторов повреждения" на секционированных линиях и линиях с ответвлениями к подстанциям, а также выполнения автоматического отключения поврежденного участка в "бестоковую паузу" с помощью выключателей нагрузки;
- отсутствие эффективной защиты от однофазных замыканий на землю;
- сложность дистанционного управления из-за отсутствия возможности связи с цифровыми АСУ.
| | | Перечисленные недостатки аналоговых средств РЗА, необходимость модернизации оборудования, быстрое развитие и удешевление цифровой техники способствуют росту количества электрических станций, подстанций и других энергообъектов, оснащенных микропроцессорными устройствами релейной защиты и автоматики, счетчиками электроэнергии и другим оборудованием, как отечественного, так и зарубежного производства. | | | Таким образом, дальнейшее развитие аналоговых устройств релейной защиты может осуществляться только экстенсивным путем, т.е. наращиванием дополнительных технических (аппаратных) средств. Данный путь развития систем РЗА в значительной мере исчерпал свои возможности, так как вызывает дополнительные затраты и сопровождается снижением эксплуатационной надежности систем. | | | В связи с этим, главным направлением модернизации техники релейной защиты и автоматики следует признавать замену традиционной (аналоговой) РЗА на цифровую, прежде всего на базе микропроцессорной техники.
Цифровые защиты обеспечивают выполнение как основных функций, реализуемых аналоговыми релейными защитами, так и дополнительных. Их устанавливают не просто для замены аналоговых РЗА, а с целью использования для организации нижнего уровня АСУ электроэнергетики, позволяющей автоматизировать сбор, обработку и хранение информации с устройств защиты и как можно полнее использовать их возможности.
Применяемые в настоящее время микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматики имеют широкий диапазон уставок и возможностей изменения характеристик срабатывания по времени, направлению и фазовому сдвигу измеряемых величин. Они легко согласуются с оборудованием на электромеханических реле, но по сравнению с последним, имеют ряд преимуществ. | | | Рынок микропроцессорных устройств РЗА довольно многообразен. Отечественные и зарубежные фирмы предлагают широкий спектр устройств, отличающихся как конструктивной реализацией, стоимостью, так и функциональными возможностями. | | | В настоящее время лидирующие позиции на рынке релейной аппаратуры занимают такие зарубежные фирмы как АВВ, «Siemens», «Schneider Electric», а также отечественные «ЭКРА», НТЦ «Механотроника» и другие.
Реконструкция РЗА требует значительных капиталовложений и должна обосновываться подробными исследованиями электромагнитной, вибрационной обстановки, расчетами электрических параметров энергосистемы, а также рекомендациями нормативных документов. | | | Наша компания производит весь комплекс работ, связанных с модернизацией и заменой как отдельных защит энергообъектов, так и всей схемы РЗА в целом. Мы осуществляем:- техническое обследование и анализ состояния схем РЗА действующих электростанций и подстанций;
- разрасчет и обоснование технических требований к реконструируемым защитам;
- работку технического задания;
- выбор современных устройств РЗА;
- разработку проектов их привязки к существующей схеме объекта;
- комплексные поставки как оборудования РЗА, так сопутствующих материалов, необходимых для его установки и подключения;
- реконструкцию измерительных комплексов ( трансформаторов тока и напряжения), включая, при необходимости, строительные работы на ОРУ;
- установку, монтаж и наладку оборудования;
- подключение к АСУ объекта с разработкой соответствующего программного обеспечения;
- гарантийное обслуживание и техническую поддержку реализованных проектов.
| | | Кроме того, мы активно занимаемся разработкой систем мониторинга существующих аналоговых релейных защит с целью повышения информативности для оперативного персонала. | | | Специалистами НПО «Система» ежегодно выполняется большое количество работ по модернизации и замене устаревших систем защит на новые. В 2005 году нами был разработан проект полной реконструкции главной схемы РЗА Иовской ГЭС, где из-за неблагоприятной вибрационной обстановки была высока вероятность отказов. Проект включал в себя замену всех аналоговых релейных защит на микропроцессорные устройства фирмы ABB с переносом их из зоны повышенной вибрации в безопасное помещение, прокладку новых кабельных трасс и реконструкцию оборудования на ОРУ-154 кВ. В настоящее время ведется реализация этого проекта.
В рамках программно-аппаратного комплекса «Турбо», нами созданы системы мониторинга состояния РЗА. Системы успешно эксплуатируются на объектах ТГК-1, Карелэнерго, Колэнерго. |
|
|
|
Защита и автоматика
