Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Рис 2.5 Причины неправильного срабатывания работы устройств РЗА на 2015 г. по данным ОАО «Россети».

Кроме того, при оценке затрат на массовый переход на микропроцессорные устройства РЗА должно учитываться еще много дополнительных факторов, приводящих к еще большему удорожанию такого перехода. Например, необходимость резкого увеличения парка компьютеров на подстанциях; совершенно иной уровень квалификации релейщиков; дополнительных затрат на курсы повышения квалификации; возрастание ущерба от неправильных действий РЗА по вине обслуживающего персонала (увеличение доли так называемого «человеческого фактора»); и т.п.

Человеческий фактор. Микропроцессорные терминалы являются сложным устройством с множеством функций, параметров. Это отражается на эксплуатации персоналом данного оборудования.

Одна из самых частых проблем, это человеческий фактор. Современные устройства МП УРЗА содержат большое количество функций и сложны в эксплуатации. Требуется высокая квалификация персонала. Для каждого устройства требуется своя учебная база и практические навыки работы с ним. Это требует отдельного обучения для работы с устройствами конкретного производителя, а зачастую и с конкретным устройством. Руководства по эксплуатации терминалов сложны и состоят из сотен, а порой и тысяч страниц. У разных производителей, разные руководства и для каждого устройства разных видов требуется знать свою информацию и навыки работы с устройством. Это ведет к ошибкам при эксплуатации МП УРЗА, так называемому «влиянию человеческого фактора». МП УРЗА работают по определенной программе и если допустить ошибку в ней, то терминал может ложно сработать или не сработать вовсе.

Неправильные уставки, ошибочная логика работы, программное отключение отдельных функций во время испытаний и невозврат их после окончания испытаний – все это и многое другое, что подпадает под определение «человеческий фактор», приводит к точно таким же неправильным действиям релейной защиты, как и внутренние неисправности в электронных цепях. Более того, точно так же, как один тип реле отличается от другого элементной базой и схемотехническими решениями, что обусловливает и их разную надежность, различные типы МУРЗ отличаются также и программным интерфейсом. У одних из них он простой и понятный, у других очень сложный и «недружественный». Совершенно очевидно, что в последнем случае вероятность неправильных действий РЗ будет выше из-за значительного увеличения веса человеческого фактора.

Перегруженность терминалов. Перегруженность терминалов МП УРЗА одна из особенностей релейной защиты в настоящее время. В первую очередь, это отражается на количестве параметров (уставок), которые необходимо учитывать при наладке защиты, например, в терминалах компании Siemens их количество может достигать нескольких сотен. Высокая вероятность ошибок при настройке или наладки терминала, связанная с влиянием человеческого фактора, требует высокую квалификацию персонала. Так же это влияет и на цену оборудования. Повышение количества функций в терминалах МП УРЗА отражается на их стоимости и терминалы разных поколений, которые выполняют одинаковые функции, могут существенно различаются по цене.

Несмотря на все трудности, связанные с эксплуатацией МП УРЗА, за последние годы доля устаревших устройств снижается, снижается процент отказов, как по техническим причинам, так и по вине персонала. Общее количество технологических нарушений в УРЗА за последние 4 года снизилось в 2 раза, а число нарушений по вине персонала снизилось в 3,5 раза [8]. Все это достигнуто благодаря правильным действиям персонала, введению новейших разработок и своевременному устранению возникших неполадок. Современная тенденция такова, что у нас еще больше снизятся отказы и неправильные срабатывания защит.

Большинство отказов МП РЗА имеют комплексный характер, и если устранять только одну из нескольких причин, то эффективность данных мероприятий будет невысокой. Введение новых терминалов (в связи со старением) требуют дополнительную подготовку персонала, без которой возможны ошибки в его работе. Большое количество функций ведет к тому, что необходимо учитывать множество параметров. Вместе с этим увеличивает количество литературы (инструкции, руководства) необходимой для работы с МП УРЗА, ведь каждый производитель выпускает разные терминалы, порой мало похожие и несовместимые друг с другом. Вследствие этого, появляются отказы УРЗА по вине персонала. Необходимо применять различные подходы в увеличении правильной работы устройств МП РЗА.

3 АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ЗАЩИТ НА ФИДЕРАХ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

3.1 Опыт проведения анализа энергообъектов, научно – технической общественностью в России

При проведении анализа необходимо отметить, что проблемы, связанные с применением микропроцессорных защит, привлекают к себе большое внимание со стороны научно – технической общественности.

По мнению авторов статьи газеты «Энергетика и промышленность России», выпуск 203, статистика показывает, что внедрение цифровых устройств релейной защиты (УРЗ), несмотря на их существенно лучшие, по сравнению с предшествующими поколениями защит, технические характеристики, не повысило, а во многих случаях даже снизило показатели правильного действия релейной защиты энергообъектов [8].

Апологеты скорейшего и повсеместного внедрения микропроцессорных устройств релейной защиты (МУРЗ), часто приводят такие доводы, как отсутствовавшая у электромеханических реле возможность записи аварийных режимов, возможность обмена информацией между реле и самодиагностика, однако В. И. Гуревич, кандидат технических наук Центральной лаборатории Израиля, в своей статье «Надёжность микропроцессорных устройств релейной защиты: Мифы и реальность. Проблемы энергетики, 2008г, подробно рассматривал проблемы с надежностью каждого из основных функциональных узлов МУРЗ и показал на конкретных примерах, что так называемая «самодиагностика», которой охвачены якобы 80% узлов МУРЗ, является, по большому счету, рекламным трюком и распространенным мифом. В действительности, самодиагностика МУРЗ может выявить некоторые внутренние повреждения, например, такие как выход из строя внутреннего источника питания или микропроцессора [8].

Что же касается модулей МУРЗ со входными трансформаторами тока и напряжения, модулей цифровых входов, модуля с выходными реле, то они, не охвачены самодиагностикой. Кроме того, поскольку система самодиагностики построена на микропроцессорах и элементах памяти, то она сама является источником повреждений МУРЗ. В действительности, самодиагностика не является преимуществом МУРЗ перед электромеханическими реле, а является всего лишь частичной компенсацией очень серьезного недостатка МУРЗ: концентрацией многих защитных функций в одном единственном модуле [8].

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. Дело в том, что затраты на полностью роботизированное, вплоть до автоматического тестирования, производство МУРЗ из дешевых электронных комплектующих высокой степени интеграции не идет в 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 предлагает контрактную сборку печатных плат с использованием современной технологии поверхностного монтажа со скоростью монтажа 50 000 компонентов в час. Совершенно очевидно, что при наличии такого высокопроизводительного полностью автоматического оборудования производство печатных плат, из которых и состоит МУРЗ, не может не отразится на качестве [8].

В АО «Мосэнерго» на конец 2001г, уже находилось в эксплуатации 2332 терминала микропроцессорных защит четверых фирм – производителей и с 1997 было зарегистрировано 8 случаев неправильной работы МП защит. На основании этого научно – техническая общественность по мнению В. И. Гуревича, делают вывод о том, что «это указывает на их высокую надежность и высокие эксплуатационные характеристики» [8].

В заключение хотелось бы процитировать известного в мире специалиста в области МУРЗ, бывшего ведущего специалиста ВНИИ Релестроения, долгое время работавшего в компании Siemens, доктора технических наук, профессора Э. М. Шнеерсона, который в своей монографии пишет: «Само по себе повышение технического уровня УРЗ не обязательно ведет к повышению эффективности в части реагирования на возникающие повреждения. Так, например, устаревшие к настоящему времени электромеханические и отчасти электронные статические УРЗ при правильном выборе защитных функций и уставок безусловно обеспечат более эффективную защиту сети, чем микропроцессорные УРЗ без достаточно обоснованного выбора указанных параметров. Как показывает практика, процент неправильных действий, связанных с использованием цифровых МУРЗ, на первоначальном этапе существенно не уменьшается, а в ряде случаев даже возрастает, несмотря на существенно более высокое техническое совершенство цифровых УРЗ их реальная эксплуатационная эффективность, особенно на первоначальных этапах, оказывается ниже, чем у защит предыдущих поколений» [19].

3.2 Цели и пути решения мероприятий при проведении технического анализа микропроцессорных защит

Пути решения анализа основаны на использовании оборудования, весьма разнородного по степени функциональной завершённости, а также по своим конструктивным и технологическим параметрам.

Целью анализа является сравнение конструктивных и технических возможностей двух аналогов, с отражением их сравнительных характеристик, на основе паспортных данных, а также функциональных возможностей осциллографирования режимов короткого замыкания с отображением реальных осциллограмм.

Конечным этапом анализа является статистическая оценка характеристики показателей надёжности и определения результата технического диагноза.

3.3 Основные паспортные характеристики микропроцессорных защит БМРЗ – 27, 5 и ЦЗА – 27, 5

Блоки БМРЗ и ЦЗА предназначены для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления, измерения и сигнализации в составе тяговых подстанций (ТП), постов секционирования (ПС) и пунктов параллельного соединения контактной сети (ППС) электрифицированных железных дорог.

Блоки оснащены токовой отсечкой (ТО), четырёхступенчатой дистанционной защитой (ДЗ) с первой ступенью мгновенного действия, а второй-четвёртой ступенями – с программно задаваемой уставкой по времени срабатывания, защитой минимального напряжения (ЗМН) с действием на отключение и/или на сигнализацию, двукратным автоматическим повторным включением (АПВ). Блоки производят измерения действующих значений первой гармонической составляющей входных аналоговых сигналов (силы токов защищаемого и смежного фидеров, напряжение защищаемого фидера), полного сопротивления нагрузки и углов сдвига фаз фидеров, частоты, значений коэффициентов высших гармонических составляющих (со второй по девятую включительно) входных аналоговых сигналов, ресурса высоковольтного выключателя, температуры контактного провода. Индикация параметров сети производится в первичных значениях. Представленные защиты обладают следующими функциями:

• Направленная или ненаправленная максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напряжению любой ступени. Ускорение МТЗ.

• Трехступенчатая дистанционная защита от междуфазных коротких замыканий.

• Трехступенчатая дистанционная защита от двойных замыканий на землю с избирателем поврежденной фазы.

• Направленная или ненаправленная защита от однофазных замыканий на землю. Защита по токам высших гармоник в токе 3Iо. Комбинированная защита.

• Защита от несимметрии и от обрыва фазы питающего фидера.

• Индивидуальная защита минимального напряжения.

• Логическая защита шин (последовательное или параллельное соединение датчиков).

• Резервирование при отказах защит и выключателей.

• Дальнее резервирование при отказах защит и выключателей.

• Двукратное автоматическое повторное включение.

• Автоматическое включение резерва с восстановлением схемы нормального режима.

• Определение места повреждения

• Выполнение команд от внешних защит и команд АЧР/ЧАПВ.

• Память аварийных событий.

• Автоматическое осциллографирование аварий и пусковых режимов.

Более детальная сравнительная характеристика интеллектуальной микропроцессорной техники приведена на основе таблицы 3.1 [20] [21]

Таблица 3.1 – Сравнительные характеристики БМРЗ – 27,5 и ЦЗА – 27,5

Продолжение таблицы 3.1

3.4 Обзор статистики отказов микропроцессорных защит

По результатам пятилетнего опыта наблюдений за эксплуатацией микропроцессорных защит в пределах Хабаровской дистанции электроснабжения ДВЖД проанализируем работу двух защит БМРЗ 05 (06) и ЦЗА – 27,5 на основе статистики отказов и характера неисправностей, подтверждённых актами по объектам и присоединениям.

Характеристики

Список файлов ВКР