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

Текст из файла (страница 2)

2. Неправильная работа устройств РЗА, вызванная ошибками обслуживающего персонала при монтаже, наладке и эксплуатации (33,08%);

3. Неисправности микропроцессорной (МП) и высокочастотной (ВЧ) аппаратуры (18,34%). Заключающиеся в следующем: неисправности приёмопередатчика, программные сбои, дефекты дискретных входов, неправильной передаче ВЧ сигналов и т.п.;

4. Случаи неправильной работы устройств РЗА, связанные с ошибочными действиями диспетчерского персонала (6,4%);

5. Ошибочное выставление уставок защит и дефекты допущенные заводом изготовителем аппаратуры (7,32%).

Среди организационных причин неправильной работы устройств РЗА лидирует несвоевременная замена оборудования, отработавшего свой срок службы. Однако, сейчас ведется планомерная замена устаревших устройств РЗА на более современные, в основном микропроцессорные, устройства. Но достижения абсолютной надежности по-прежнему остается невозможным по ряду причин:

- наличие дефектов допущенных производителями устройств РЗА;

- низкая квалификация сторонних организаций, производящих монтаж устройств РЗА;

- сложность и разнообразие программного обеспечения (П.О.) для микропроцессорных устройств, выпускаемых различными производителями. Поскольку каждое оборудование имеет различную конфигурацию, необходимо обучать персонал с учетом специфики ПО каждого отдельного устройства.

Представленные данные указывают на необходимость модернизации парка устройств (в первую очередь микроэлектронных и электромеханических) с целью замены устройств, находящихся в эксплуатации длительный срок, а также на необходимость определения актуальных направлений развития РЗА.

Если неправильная работа устройств РЗА приводит к длительному выяснению причин, то нужно разработать систему, которая позволит сократить время на поиск неисправностей, а так же сможет правильно передать необходимую информацию на все уровни диспетчеризации и персоналу службы РЗА.

1. СРАВНИТЕЛНЫЙ АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ РЗА

2.1 сравнительный анализ электромеханических и микропроцессорных терминалов устройств РЗА

Сейчас существует тенденция вытеснения из устройств релейной защиты и автоматики электромеханических устройств, которые считаются морально и физически устаревшими, и заменой их микропроцессорными устройствами защиты. Но это не всегда можно рассматривать, как мероприятия повышающие надежность устройств РЗА.

Переход на микропроцессорные защиты привел к возникновению новых проблем, которые влияли на снижение надёжности работы защиты. Микропроцессорные устройства защиты чувствительны к электромагнитным воздействиям, грозовым разрядом. Так же их работа зависит от качества напряжения питающей сети [13].

При разборе статистических данных указанных в [5 – 11], можно выявить самые частые причины отказов устройств релейной защиты и автоматики.

Для электромеханических устройств РЗА:

1. Старение.

На сегодняшний день в эксплуатации МЭС Востока самым распространенным видом устройств РЗА, являются устройства где главный орган — это электромеханическое реле. Эти устройства были популярны в 80х годах, и эксплуатируются до сих пор, давно истратив свой эксплуатационный ресурс [14].

Реле — это автоматический аппарат релейного действия, в основном предназначенный для коммутации цепей управления более мощных аппаратов (например, цепи обмотки электромагнитного контактора), сигнализации, связи и так далее, а также для суммирования и разложения сигналов.

Самыми распространенными отказами электромеханических реле по причине старения, выявленными при работе со статистическими данными, являются залипание подвижных элементов реле. Выявлено, что при попадании напряжения на катушку реле, есть возможность того, что устаревший механизм подвижной части, не перекинет свои контакты, что приведет к отказу защиты.

Второй из причин отказов реле, можно выявить старение кабелей. При старении изоляции и ее дальнейшей деформации, может произойти кроткое замыкание на панели защит, что приведет к ее отказу. Так же возникают случаи старение кабелей и их обрыв, что может повлиять на логику работы защиты.

Так же к старению устройств РЗА можно отнести старение индикаторов, блинкеров и указательных реле, что влияет на некачественный анализ работы защиты, во время ликвидации аварии.

2. Человеческий фактор.

Поскольку панели РЗА на некоторых подстанциях были установлены в 80х годах [15], для их корректной работы, сейчас производятся работы технического обслуживания, один раз в три года. И работы по профессиональному восстановлению устройств релейной защиты, так же один раз в три года. Цикл проведения технического обслуживания устройств РЗА равен шести годам [16,17]. По опыту эксплуатации фактический срок службы устройств РЗА на электромеханической элементной базе при нормальных условиях эксплуатации и проведении установленного технического обслуживания составляет не менее 25 лет. По микроэлектронным устройствам такого опыта пока нет [16,17].

При неправильном проведении технического обслуживания, шанс того, что защита откажет повышается. Примерами неправильным проведением технического обслуживания могут быть:

1. Выборочное обслуживание устройств.

2. Не следование программам.

3. Подключение кабелей ошибочно схеме токовых цепей и т.п.

Если рассматривать микропроцессорные устройства защит, можно выявить совершенно другие проблемы их использования [18]:

1. Неправильная настройка устройств РЗА. При рассмотрении микропроцессорных устройств релейной защиты, можно выявить большое количество фирм, занимающихся разработкой устройств защиты, как зарубежных, так и отечественных [19,22].

Это является как положительным фактом, при возникновении конкуренции, растет качество продукции. Так и отрицательным фактором, каждая фирма использует свое программное обеспечение и интерфейс. При появление нового интерфейса, необходимо проводить обучение персонала, которому предстоит производить наладочные работы защит, а также дальнейшую работу с устройствами релейной защиты. Персонал может допускать ошибки, при программировании и настройке панелей защит.

Так же сюда можно отнести то, что с зарубежные терминалы настроены под европейские параметры электрических сетей, чтобы произвести наладку для наших сетей, необходимо перепрограммировать устройства РЗА.

1. Так же можно выявить одним из недостатков защит, это чувствительность к помехам [19,22]. При получении микропроцессором сигналов, высокой частоты или повышенного напряжения, микропроцессор может начать перезагрузку, что оставит защищаемый объект без защиты.

Не смотря на все недостатки электромеханических реле, нельзя судить о низкой надежности этих устройств защит по отношению к микропроцессорным терминалам защит. При должном обслуживание устройств РЗА и выявлении дефектов на ранних стадиях, электромеханические устройства релейной защиты, почти не уступают микропроцессорным терминалам защит.

Но на сегодняшний день, практика показывает, что модернизация устройств релейной защиты склоняется в сторону внедрения микропроцессорных защит. Такой подход не всегда оправдан в техническом и экономическом аспектах [18,19].

Переход на микропроцессорные терминалы защит требует огромных, затрат и имеет постепенный характер.

Сейчас неизвестно, сколько еще времени потребуется организациям, таким как ПАО «ФСК ЕЭС» МЭС Востока, чтобы перевести свои терминалы защит на микропроцессорные. Может потребоваться больше двадцати лет, для перехода на микропроцессорные терминалы защит на некоторых подстанциях. Электромеханические устройства защит, будут присутствовать на подстанциях еще очень долго и сейчас существуют варианты симбиоза микропроцессорных защит и электромеханических. Примером может быть подстанция 500 кВ Комсомольская МЭС Востока, где основные защиты линии 500 кВ Хабаровская – Комсомольская (Л – 512) выполнены на микропроцессорных терминалах [20], в то время, как защиты трансформатора 1АТ выполнены на электромеханических панелях [21].

Такую слаженную работу устройств релейной защиты, можно увидеть и на защитах линий, на которых основная защита выполнена в виде микропроцессорного терминала, а резервные защиты и автоматика на электромеханических реле. Тем самым мы можем судить о том, что электромеханические и микропроцессорные устройства РЗА резервируют друг друга. Но и такой вид совмещении встречается сейчас не часто.

Сейчас необходимо работать над поддержанием надежности электромеханических устройств релейной защиты. При сравнении микропроцессорных защит и электромеханических, можно вывить ряд преимущества первых, как показано в [22]:

1. Многофункциональность микропроцессорных реле. При малых габаритах, один микропроцессор заменяет от 10 до 20 аналоговых реле, а так же измерительные приборы, выполняющие такие же функции [18].

2. Непрерывная самодиагностика [18], высокая аппаратная надежность. Данная функция микропроцессорных защит, позволяет своевременно выявить дефекты, и сообщить о них персоналу, обслуживающему устройства релейной защиты. Это позволяет вовремя предотвратить аварийный режим. Но здесь можно так же отметить, что у микропроцессорного оборудования низкая ремонтопригодность, при неисправности блока защиты, необходима замена полностью плат, которые имеют не малую стоимость.

3. Высокое быстродействие защиты. Передача сигналов микропроцессорными устройствами, значительно выше, чем время работы электромеханических реле. Быстрота работы микропроцессорных защит позволяет применять провода линий или кабелей меньшего сечения при выборе их по условию термической стойкости [22].

Необходимо поддерживать надежность электромеханических устройств релейной защиты, при невозможности заменить их на микропроцессорные терминалы.

Целью модернизации электромеханических устройств РЗА будет приближение их к микропроцессорным терминалам. Из-за свойств и характеристик электромеханических реле, невозможно уменьшить время работы электромеханических реле, или сделать их многофункциональными. Но возможно создать систему, которая будет производить самодиагностику панелей защит аналогично системе самодиагностики микропроцессорных терминалов.

Внедрение системы диагностики позволит поддерживать надежность защиты благодаря:

1. Автоматизированное оценивание текущего и прогнозирование последующих состояний электромеханических устройств релейной защиты и автоматики.

2. Своевременная передача информации о нарушении нормального режима работы устройств релейной защиты, персоналу обслуживающему данное устройство РЗА.

Необходимость системы диагностики можно рассмотреть на примере самого распространённого отказа оборудования по причине старения:

16.09.2015 г. в 11:11 ч. (по Московскому времени) при коротком замыкании на воздушной линии (ВЛ) 220 кВ Сковородино - Тында произошло отключение ВЛ от действия защит. Действия защит было правильное, но произошёл отказ автоматического повторного включения (АПВ) на базе электромеханической панели со стороны подстанции 220 кВ Сковородино. [5]

В результате послеаварийной проверки было выявлено, что причиной отказа АПВ явилась неисправность реле РКН2, причиной чего в свою очередь стал износ контактной системы [5].

При создании системы диагностик подразумевается, что подобное технологическое нарушение будет выявляться сразу при возникновении, не приводя к таким серьезным последствиям как отказ АПВ.

Благодаря высокой ремонтопригодности электромеханических устройств релейной защиты, будет возможность в кратчайшие сроки заменить поверженный элемент защиты. Так же, система диагностики будет отслеживать правильную работу защит, хранить информацию о работе (или отказах) защит и передавать ее на урони диспетчеризации.

Так же подразумевается, что система диагностики будет передавать данные в архив, ведя статистику работ устройств релейной защиты. Эта возможность позволит персоналу релейной защиты вести более точный учет работы устройств РЗА. Так же планируется возможность записи в архив факта неправильной работы устройств РЗА для отслеживания статических дефектов релейной защиты.

2.2 Обоснование необходимости использования системы диагностики электромеханических устройств релейной защиты на уровне оперативного персонала

В настоящее время из-за невозможности автоматической передачи информации с электромеханический устройств вся оперативная документация о работе защит, за малым исключением, ведется на бумажных носителях. Ведение записей в бумажных журналах занимает значительное время, записи зачастую дублируются в различных журналах и отчетах, что отнимает время у оперативного и ремонтного персонала, ожидающего допуска к работам [23].

В случае технологических нарушений, оперативный персонал вручную переписывает указательные реле и светодиоды на черновик, вручную переносит записи в оперативный журнал, голосом по телефону сообщает нескольким адресатам одинаковую информацию об обстоятельствах технологического нарушения. В результате, ликвидация технологического нарушения и передача оперативной информации о технологическом нарушении затягивается, что приводит к задержкам в информировании руководителей организации, затягиванию процесса ликвидации технологических нарушений.

Характеристики

Список файлов ВКР