WWW.KNIGA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, пособия, учебники, издания, публикации

 

Pages:   || 2 | 3 |

«В диссертации рассмотрены проблемы обеспечения надежной работы современных устройств релейной защиты, произведен обзор устройств по проверке релейной защиты. Рассмотрена ...»

-- [ Страница 1 ] --

1

2

3

Аннотация

В диссертации рассмотрены проблемы обеспечения надежной работы

современных устройств релейной защиты, произведен обзор устройств по

проверке релейной защиты. Рассмотрена возможность применения

специализированной программы проверки терминала БМРЗ КЛ-05 на базе ПТК

РЕТОМ 51 для проверки терминала БМРЗ КЛ-11. Разработана программа

проверки терминала БМРЗ КЛ-11 с помощью приложения РЕТОМ-Мастер.

Адатпа

Диссертацияда азіргі релелік ораныстарды сенімді жмысыны амсыздандыруыны мселелері, релелік ораныстарды тексеріс ралдары арастырылан. БМРЗ КЛ-05 терминалынан арнайы РЕТОМ 51 базасында жазылан бадарламасын БМРЗ КЛ-11терминалын тексеруге пайдалану ммкіндігі арастырылан. РЕТОМ-Мастерді кмегімен БМРЗ КЛ-11 терминалын тексеруге арналан арнайы бадарлама растырылан.

Annotation In the thesis considers problems of ensuring reliable operation of modern relay protection systems, review the devices on check of the relay protection. The possibility of application of specialized software validation terminal BMRZ CL-05based PTC RETOM 51 to check the terminal BMRZ CL-11. Developed a program for checking the terminal BMRZ CL-11 using the application RETOM-Master.

Содержание Перечень сокращений и обозначений Введение Проблемы обеспечения надежной работы современных 1 устройств релейной защиты Оценка надежности работы микропроцессорных терминалов 1.1 релейной защиты Требования и рекомендации производителей 1.2 микропроцессорных устройств РЗА по настройке и эксплуатации терминалов Нормативные требования по проверке устройств РЗА 1.3 Средства проверки устройств релейной защиты 2 Многообразие устройств по проверке релейной защиты 2.1 Программно-технический комплекс по проверке релейной 2.2 защиты РЕТОМ Возможность применения специализированной программы 3 проверки терминала БМРЗ КЛ-05 на базе ПТК РЕТОМ 51 для проверки терминала БМРЗ КЛ- Принцип работы терминала БМРЗ КЛ- 3.1 Специализированная программа проверки терминалов БМРЗ КЛна базе ПТК РЕТОМ Анализ возможности применения специализированной 3.3 программы проверки терминала БМРЗ КЛ-05 на базе ПТК РЕТОМ-51 для проверки терминала БМРЗ КЛ- Разработка программы проверки терминала БМРЗ КЛ-11 с 4 помощью приложения РЕТОМ-Мастер Программный пакет РЕТОМ-Мастер 4.1 Разработка программы проверки терминала БМРЗ КЛ-11 на базе 4.2 РЕТОМ-Мастер Заключение Список использованной литературы Перечень сокращений и обозначений АПВ – автоматическое повторное включение АЦП – аналого-цифровой преобразователь КЗ – короткое замыкание МЗ – микропроцессорная защита МПС – микропроцессорные системы МТЗ – максимальная токовая защита МУРЗ – микропроцессорный устройств релейной защиты РЗ – релейная защита ТСРЗ – тестовых систем релейной защиты УРОВ – устройство резервирования отказа выключателя ЦРЗА – цифровой релейной защиты и автоматики ЭМРЗ – электромеханических устройств релейной защиты Введение Отрасль энергетики развивается на сегодняшний день, шагнув вперед вместе с нашим государством. Известно, что в отрасли энергетики особеное место занимает электроэнергетика. В пятом пункте «О 10 глобальных вызовах XXI века» и в Стратегии «Казахстан-2050» [1] глава государства подчеркнул об энергетической безопасности.





электромеханической элементной базе всё активнее приходят современные цифровые устройства, сочетающие в себе функции защиты, автоматики, управления и сигнализации. Использование цифровых терминалов дает возможность повысить чувствительность защит и значительно уменьшить время их срабатывания, что в совокупности с высокой надежностью позволяет существенно снизить величину ущерба от перерывов в электроснабжении. В последнее время прослеживается тенденция сближения по основным техническим характеристикам, эксплуатационным и сервисным возможностям цифровых терминалов релейной защиты и автоматики различных производителей. В этих условиях важнейшими задачами становятся проблемы повышения технологичности, надежности и помехозащищенности продукции, мероприятия по увеличению жизненного цикла цифровых терминалов в условиях быстрого морального старения их основных электронных компонентов, расширение, стандартизация и унификация сетевых интерфейсов и протоколов. Современные тенденции развития релейной защиты обусловлены повсеместным отказом от электромеханических устройств релейной защиты (ЭМРЗ) и переходом к микропроцессорным устройствам релейной защиты (МУРЗ). Как показано главной причиной этого является не наличие каких-то принципиальных недостатков у ЭМРЗ или их неспособности обеспечить надежную защиту энергетических объектов, а сверхприбыль производителей, получаемой ими при переходе от производства ЭМРЗ к производству МУРЗ.

Несмотря на целый ряд проблем, возникших при переходе на МУРЗ, и наблюдаемое сегодня повсеместно снижение аппаратной надежности релейной защиты, это тенденция сохраняется. Объясняется это достаточно просто:

ситуацию в релейной защите во всем мире сегодня определяет не потребитель, как это обычно бывает в условиях свободного рынка, а производитель, просто прекративший выпускать ЭМРЗ. В связи с этим, несмотря на имеющиеся у МУРЗ проблемы, сегодня никакой другой реальной альтернативы уже просто не существует [2].

Несмотря на то, что большие компании, которые производят микропроцессоры, утверждают, что такие оборудования не нуждаются в повторной проверке, жизненный опыт и инженеры-специалисты этой отрасли пояснили, что микропроцессоры должны пройти проверку. В. И. Гуревич, в своих статьях пишет о потребности проверки и контроля микропроцессорных защит [2,3]. В микропроцессорных реле защиты переход с одного набора уставок на другой не сопровождается физическими изменениями в его внутренней структуре. Независимо от конкретных уставок и режимов работы, в МУРЗ работают одни и те же входные и выходные цепи, одни и те же логические элементы, тот же самый процессор, тот же самый источник питания и т.д. Даже включение или отключение отдельных функций МУРЗ не связано с изменениями физического состояния его цепей. Проверка же правильности выбора логики защиты и правильности расчета уставок для конкретных условий конкретной сети – это совсем другая задача, которая не имеет отношения к проверке исправности реле и решается не персоналом, эксплуатирующим реле и отвечающем за его исправность, а инженерной службой, отвечающей за расчеты уставок и выбор внутренней логики работы реле. Да и не возможно в процессе тестирования исправности реле смоделировать все реальные ситуации и все возможные комбинации факторов, действующих в реальной сети. Выявление таких ситуаций не является целью проверки исправности реле защиты. Более того, можно показать, что отказ от проверки реле с использованием расчетных уставок является положительной мерой, снижающей риск неправильных действий защиты вследствие так называемого «человеческого фактора» (причины почти 50% неправильных действий защиты). Дело в том, что в многофункциональных микропроцессорных защитах уставки для конкретных условий работы выбираются таким образом, что проверить определенные функции реле можно только при загрублении или полном отключении другой, конкурирующей функции. Не возврат такой загрубленной или отключенной функции в исходное положение после окончания тестирования реле часто является причиной неправильных действий защиты в аварийных режимах. На основании изложенного выше, можно сформулировать некоторые принципы, которые могут быть приняты при тестировании МУРЗ [4]:





- Для подтверждения исправности сложных многофункциональных МУРЗ при вводе их в эксплуатацию, после ремонта или в процессе периодических испытаний совершенно не обязательно проводить их тестирование именно на тех уставках, при которых реле будет в дальнейшем работать в данной конкретной сети.

- Для проверки исправности МУРЗ достаточно проверить их правильное функционирование лишь в некоторых, заранее заданных, наиболее критичных точках характеристики; в некоторых, заранее заданных, наиболее сложных (комбинированных) режимах работы, включая динамические режимы работы с заранее заданными переходными процессами, характерными для типовых электрических сетей (но не обязательно для данной конкретной сети).

Такие испытания должны охватывать все физические входы и выходы реле. После окончания проверки реле и подтверждения его исправности все тестовые уставки должны быть автоматически заменены заранее приготовленным набором (файлом) реальных расчетных уставок. Такое тестирование микропроцессорной защиты в наиболее сложных режимах работы позволит, по нашему мнению, значительно лучше проверить исправность МУРЗ, нежели ограниченная проверка в очень ограниченных пределах конкретных уставок, при которых МУРЗ будет в дальнейшем функционировать. Наличие универсальной базовой программной оболочки и сформулированные выше принципы позволят полностью автоматизировать процесс испытаний МУРЗ с помощью современных тестовых систем релейной защиты (ТСРЗ). 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 тестовых систем релейной защиты (типа Omicron, Doble, Megger и др.) и схемы внешних подключений МУРЗ к выходам и входам тестовых систем релейной защиты (ТСРЗ). При этом вся процедура тестирования сведется к загрузке в МУРЗ. 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 [3].

В настоящее время повторная проверка микропроцессорных защит осуществляется с помощью написания новых алгоритмов, использования проверочных устройств. Такие устройства широко используются и на территории СНГ: например, РЕТОМ-51, СКАТ-70, РЕТОМ-41М, СMC (Omicron), MPRT (MGGER) и другие.

Целью данной диссертационной работы является создание программы по комплексной проверки с помощью ПТК РЕТОМ 51 терминалаи релейной защиты БМРЗ КЛ-11.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ проблем обеспечения надежной работы современных устройств релейной защиты.

2. Провести анализ нормативныхтребований по проверке релейных защит 3. Провести анализ требований по наладке и эксплуатации терминалов РЗА предъявляемых со стороны производителей РЗА.

4. Определить возможность применения ПТК РЕТОМ 51 для испытаний БМРЗ КЛ-11.

5. Разработать программу проверки терминала БМРЗ КЛ-11.

1. Проблемы обеспечения надежной работы современных устройств релейной защиты 1.1 Оценка надежности работы микропроцессорных терминалов релейной защиты В многих книгах и статьях рассмотрены четыре основных тезиса о якобы чрезвычайно высокой надежности микропроцессорных защит (МЗ), выдвигаемых, обычно, сторонниками всеобъемлющей компьютеризации электроэнергетики и скорейшего перехода на МЗ. На основе подробного анализа с привлечением большого количества литературных источников показано, что в основе утверждений о высокой надежности МЗ лежат распространенные мифы и на самом деле надежность МЗ ниже надежности электромеханических и электронных реле защиты на дискретных элементах.

Эффективность цифровых устройств, используемых в схемах защиты и автоматики, может быть повышена, если сделать их программируемыми, т. е.

способными изменять законы их функционирования при неизменной структуре технических средств. Высшим уровнем программируемых цифровых элементов являются микропроцессорные системы (МПС), обрабатывающие вводимые в них данные и управляющие внешними устройствами.

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 [6] в 74% случаев 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.

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 [5], к 2002 году в энергосистемах России находилось в эксплуатации 98,5% ЭМЗ и только 1,5% различных электронных устройств релейной защиты, а по данным [6], 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 [7], 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.

Надежность МУРЗ выше надежности ЭМЗ потому, что МУРЗ не содержит подвижных частей. 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 условиях тропического климата. 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 электронных 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.

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

Утверждение о безусловно большей надежности электронных реле перед электромеханическими – распространенное заблуждение. 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.

Дискретные электронные элементы имеют гораздо более высокую устойчивость к перенапряжениям и другим неблагоприятным воздействиям, чем интегральные микросхемы. По данным 75% всех повреждений микропроцессорных устройств происходит по причине воздействия перенапряжений.[7] Такие перенапряжения с амплитудой от десятков вольт до нескольких киловольт, возникающие вследствие коммутационных процессов в цепях или при воздействии электростатических разрядов, являются «смертельными» для внутренних микроэлементов микросхем и процессоров.

По данным, 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, такими как самопроизвольные изменения содержания оперативной памяти (RAM) и регистров, а внутренние повреждения могут носить скрытый характер. Оба этих вида повреждений не выявляются никакими тестами и могут проявляться в самые неожиданные моменты. В докладе 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.Электронные устройства на дискретных элементах содержат гораздо меньше компонентов, чем аналогичные по параметрам устройства на интегральных микросхемах (см.

рисунок 1.1), что уже само по себе отнюдь не способствует более высокой надежности интегральных микросхем. Да и статистика по повреждениям элементов МУРЗ, собранная представителями различных компанийпроизводителей МУРЗ (см. рисунок 1.2) очень убедительно опровергает очередной миф о более высокой надежности интегральных микросхем.

По данным статистики, представленным в работе, хорошо видно, что реле защиты на электронных элементах имеют втрое большую повреждаемость, чем электромеханические, а микропроцессорные – в 50 раз большую повреждаемость. Надежность микропроцессоров таких производителей, как Intel, AMD может быть очень высокой, но ведь микропроцессор – это всего лишь небольшая, хотя и очень важная часть МУРЗ, содержащего много десятков микросхем. В 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, 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). 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” [10].

а) – интегральной микросхемы типа LM741 широкого применения, содержащего транзисторов; б) – усилителя на дискретных элементах, содержащего 4 транзистора.

Рисунок 1.1 Принципиальные схемы двух усилителей сигналов с близкими Рисунок 1.2 Статистические данные по повреждениям МУРЗ ведущих Надежность МУРЗ значительно выше надежности всех остальных типов реле защиты благодаря наличию встроенной самодиагностики.

Самодиагностикой в МУРЗ охвачено 70 – 80 % всех элементов МУРЗ. Этот тезис является очень распространенным и встречается практически во всех публикациях, посвященных преимуществам МУРЗ. Рассмотрим особенности этой самодиагностики подробнее [11,12].

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) – это устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал с трансформаторов тока и напряжения в двоичный код, передаваемый через специальные фильтры на обработку в микропроцессор. Все АЦП работают путём выборки входных значений через фиксированные интервалы времени и, таким образом, преобразуют синусоидальный сигнал в набор фиксированных амплитуд. Как можно видеть из приведенного на рисунке 1.3 примера, это довольно сложное устройство, осуществляющее довольно сложный алгоритм и содержащее множество внутренних узлов.

1 - блок установки диапазона; 2 - блок слежения/хранения; 3 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 4 - регистр АЦП; 5 - регистр цифро-аналогового преобразователя (ЦАП); 6 - ЦАП; 7 - усилитель;8 - блок установки диапазона; 9 - блок синхронизации; 10 источник опорного напряжения.

Рисунок 1.3 Структура аналого-цифрового преобразователя типа AD Некоторые современные АЦП настолько сложны, что включают в себя даже небольшой микропроцессор, управляющий их работой. АЦП – это фактически главный узел измерительного устройства. Как и любому сложному измерительному устройству, АЦП свойственны различные погрешности и ошибки преобразования входной величины [11]. Это ошибки квантования;

аддитивная и мультипликативная погрешности; дифференциальная и интегральная нелинейности передаточной характеристики; апертурная погрешность; ошибка, вызванная наложением частот (aliasing). Как же можно контролировать в процессе непрерывно изменяющейся входной величины исправность такого сложного устройства? Поскольку единственным элементом с неизменным уровнем сигнала в процессе работы АЦП является источник опорного напряжения 10, то именно на его мониторинге и основана так называемая «самодиагностика» АЦП [11]. О пользе и эффективности такой самодиагностики можно только догадываться.

В МУРЗ имеется два различных вида памяти: ПЗУ (постоянное запоминающее устройство или ROM), предназначенное для хранения управляющей программы и уставок, и ОЗУ (оперативное запоминающее устройство или RAM), предназначенное для временного хранения результатов измерения входных величин и промежуточных вычислений. Управляющий алгоритм представляет собой набор определенных числовых кодов. Из этих кодов составляется некая контрольная сумма, которая запоминается в отдельной ячейке памяти. В процессе работы МУРЗ эта предварительно записанная контрольная сумма периодически сравнивается с фактической.

Несовпадение этих сумм должно указывать на неисправность ПЗУ [11].

Понятно, что процесс вычисления фактической контрольной суммы и сравнения ее с предварительно записанной суммой - это процесс дискретный, производимый с определенными интервалами.

Ситуация с самотестированием ОЗУ обстоит намного сложнее, так как содержимое ОЗУ постоянно изменяется случайным образом, причем с большой частотой, в процессе работы МУРЗ. Трудно даже себе представить, как вообще можно тестировать в процессе функционирования постоянно перезаписываемые с большой частотой ячейки памяти, то есть диагностировать так называемые «динамические сбои». Производители МУРЗ решили особо не утруждать себя решением этой проблемы и тестировать ОЗУ в автоматическом режиме путем периодического записывания в специально зарезервированные для этого ячейки памяти некоего постоянного числа и периодического считывания этого числа с последующим сравнением этих двух чисел.

Совпадение этих чисел должно, по замыслу производителей, якобы подтверждать исправность всего ОЗУ, хотя совершенно не понятно, как можно судить об исправности всего ОЗУ по факту сохранности информации в нескольких ячейках памяти. Кроме того, хорошо известно, что отсутствие статических ошибок памяти абсолютно не гарантирует возникновение динамических ошибок [11, 13], то есть ошибок, возникающих непосредственно в процессе записи и считывания информации. Вопрос о надежности элементов памяти МУРЗ в действительности намного сложнее. Оказывается, элементы памяти подвержены случайным непредсказуемым сбоям, не связанным с физическим повреждением ячеек памяти. Такие случайные обратимые сбои, обусловленные самопроизвольным изменением содержания ячеек памяти, называются «мягкими ошибками» (“soft-failures” или “soft errors”, не путать с программными ошибками - “software programming errors”). Ошибки такого рода были не известны ранее для электронных устройств, выполненных на дискретных полупроводниковых элементах или на обычных микросхемах.

Прогресс последних лет в области нанотехнологий привел к существенному снижению размеров полупроводниковых элементов (речь идет о единицах и даже долях микрона), уменьшению толщины слоев полупроводниковых и изоляционных материалов, уменьшению рабочих напряжений, увеличению рабочей скорости, уменьшению электрической емкости отдельных ячеек памяти, увеличению плотности размещения элементарных логических ячеек в одном устройстве. Все это вместе взятое привело к резкому повышению чувствительности элементов памяти к ионизирующим излучениям. Эта чувствительность стала настолько высокой, что обычный (то есть совершенно нормальный) радиационный фон на уровне моря стал опасным для ячеек памяти. Особенно опасными являются потоки высокоэнергетических элементарных частиц, приходящих из космоса. Даже одна такая частица при попадании в ячейку памяти рождает вторичные потоки электронов и ионов, вызывающие самопроизвольное переключение элементарного транзистора или разряд емкости в элементах с зарядовой памятью. Проблема усугубляется тем, что в современных микропроцессорных структурах наблюдается устойчивая тенденция расширения использования элементов памяти. Многие современные интегральные микросхемы высокого уровня интеграции, входящие в состав микропроцессорного устройства, содержат встроенные элементы памяти достаточно большого объема, исправность которых вообще никак не контролируется. Как показано проблема резкого увеличения чувствительности к ионизирующим излучениям актуальна не только для элементов памяти, но также и для высокоскоростных логических элементов, компараторов и т.д., то есть, практически, для всей современной микроэлектроники.

Центральный процессор (ЦП). В отличие от описанных выше сложностей с контролем исправности памяти, самоконтроль ЦП выглядит достаточно простым (см. рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 Принцип автоматического контроля исправности микропроцессора с помощью сторожевого таймера Он просто посылает контрольные импульсы с заданным периодом следования в так называемый «watchdog timer» – сторожевой таймер (“watchdog” - дословно «сторожевой пес»), который сбрасывается в исходное состояние с приходом каждого нового контрольного импульса, после чего начинает новый отсчет времени. Если к определенному моменту времени с ЦП не поступил очередной контрольный импульс, таймер запускает процесс перезагрузки ЦП. При серьезной неисправности микропроцессора и его «зависании» при перезагрузке, которое обнаруживается таймером как повторное отсутствие контрольного сигнала, происходит блокирование ЦП и выдача сигнала о неисправности центрального процессора. Работа по отслеживанию контрольных импульсов сторожевым таймером синхронизирована с помощью внешних синхроимпульсов (так называемое «стробирование»). Иногда сторожевые таймеры встраиваются непосредственно в микропроцессор, иногда (что предпочтительнее) представляют собой внешние специализированные интегральные микросхемы. Примером таких устройств могут служить микросхемы из серии ADM690 – ADM695, производимые компанией Analog Devices. Такой маленький чип содержит не только сторожевой таймер, но также и монитор напряжения питания ЦП. Пауза между контрольными импульсами сторожевого таймера этой серии может быть 0,1 или 1,6 сек. Совершенно очевидно, что проверить таким образом исправность сотен тысяч транзисторных наноструктур, из которых собственно и состоит любой микропроцессор, абсолютно невозможно. Речь может идти о мониторинге лишь общей работоспособности ЦП, то есть о том, жив он или мертв. При очень сложной внутренней структуре ЦП (см. рисунок 1.5), содержащей большое количество узлов (регистры для временного хранения команд, данных и адресов; арифметико-логическое устройство; стек, система управлении и синхронизации и т.д.) и микроэлементов, контрольные сигналы с ЦП могут продолжать поступать на сторожевой таймер даже если часть внутренней структуры ЦП окажется поврежденной. Очевидно, что повреждения участков структуры ЦП (или участков его внутренней управляющей программы) могут проявиться только во время работы (то есть активизации) этих участков. Если эти участки ЦП активизируются лишь при сигналах, соответствующих аварийным режимам в электрической сети, то это означает, что сторожевой таймер – это слабое утешение.

Рисунок 1.5 Блок-схема микропроцессора Intel 486 SX Сам по себе сторожевой таймер – это устройство, выполненное по такой же самой технологии, как и все остальные устройства микроэлектроники (см.

рисунок 1.6), и точно так, как и все остальные устройства, содержащие микроэлектронные компоненты, подвержен отказам и сбоям в работе.

Вследствие описанного выше алгоритма работы сторожевого таймера, его отказ в процессе нормального функционирования МУРЗ может привести либо к блокированию ЦП и выходу из строя всего МУРЗ, либо к тому, что он не заметит «зависания» ЦП, в результате чего релейная защита не сработает должным образом при возникновении аварийного режима. Таким образом, работоспособность всего МУРЗ оказывается в очень сильной зависимости от исправности одного маленького чипа, называемого«watchdog».

Рисунок 1.6 Блок-схема сторожевого таймера (“watchdog”) серии ADM691 – ADM695, производимого компанией Analog Devices Еще одним важным обстоятельством является то, что ЦП вовсе не является каким-то отдельно стоящим элементом, правильное функционирование которого в составе МУРЗ не зависит от исправности десятков других сложных интегральных микросхем, с которыми связан ЦП, но самодиагностика которых не предусмотрена. Достаточно взглянуть на печатную плату блока центрального процессора (см. рисунок 1.7), чтобы понять, что исправность самого ЦП еще не говорит об исправности всего этого блока. Повреждение любого из многочисленных микроэлектронных (и не только!) компонентов этой многослойной платы с неизбежностью приведет к нарушению правильного функционирования МУРЗ, и никакой watchdog здесь не поможет, что и подтверждается данными.

Рисунок 1.7 Печатная плата блока центрального процессора МУРЗ серии Источник питания. МУРЗ всех типов снабжаются так называемыми импульсными источниками питания, в которых входное напряжение (переменное или постоянное) поступает на выпрямитель и фильтр, после чего прерывается с большой частотой (десятки килогерц) с помощью мощного транзисторного коммутирующего элемента, то есть превращается в переменное высокочастотное. Это высокочастотное напряжение трансформируется с помощью высокочастотного трансформатора в напряжение низкого уровня (чаще всего, 12В), выпрямляется, фильтруется и стабилизируется. Далее из этого постоянного напряжения формируются более низкие напряжения (5 В, например), необходимые для работы МУРЗ. Микропроцессоры, обычно, весьма чувствительны к уровню питающего напряжения и могут производить непредсказуемые операции при определенном снижении напряжения питания, в связи с чем в МУРЗ осуществляется постоянный мониторинг уровня напряжения питания ЦП. Как отмечалось выше, микросхемы семейства ADM 691-695 могут быть использованы для непрерывного контроля напряжения питания МУРЗ. Как и в случае со сторожевым таймером, эта микросхема производит генерацию сигнала, блокирующего работу ЦП при недопустимом снижении напряжения питания. Блокирующий сигнал остается до тех пор, пока напряжение питания не восстановится. Можно ли считать такой контроль уровня напряжения источника питания его самодиагностикой, повышающей надежность его функционирования? Вряд ли, поскольку речь идет о чисто технологической внутренней блокировке, предотвращающей сбои в ЦП. К надежности источника питания такой контроль не имеет никакого отношения.

А между тем, именно источники питания МУРЗ являются самым ненадежным узлом МУРЗ. Во-первых, элементы источника питания работают в очень напряженном режиме: они постоянно подвержены воздействию высоких значений напряжения и тока, рассеивают довольно высокие мощности на своих элементах. Во-вторых, они содержат большое количество алюминиевых электролитических конденсаторов, весьма плохо переносящих воздействие токов высокой частоты, на которой работают источники питания, и часто являющихся причиной полного отказа источника питания, (а следовательно, и всего МУРЗ).

Выходные электромагнитные реле. Как показано в исследованиях, выполненных производителей, контакты миниатюрных электромеханических реле (обычно используемых во всех типах МУРЗ в качестве выходных элементов, непосредственно управляющих отключающими катушками высоковольтных выключателей или катушками промежуточных реле) работают со значительной перегрузкой. Поэтому надежность этих реле существенно снижена по сравнению с величиной, нормируемой заводом-изготовителем. С другой стороны, в рекламных проспектах МУРЗ различных производителей обязательно отмечается, что исправность таких важных элементов, как выходные реле, непрерывно контролируется средствами самодиагностики МУРЗ. На первый взгляд весьма трудно представить, как можно проверить исправность электромеханического реле в работающем МУРЗ, если контакты этого реле включены непосредственно в цепь отключающей катушки выключателя. Ну, нельзя проверить исправность контактов реле, ну и ладно.

Будем проверять то, что можно проверить, решили производители МУРЗ и стали контролировать целостность обмотки управления реле путем пропускания через нее постоянного слабого тока. Но при чем здесь обмотка, если самым напряженным и ненадежным элементом электромеханического реле является вовсе не обмотка, а контакты? Но это уже не столь важно для рекламной компании. Нужно было лишь громко заявить потребителю МУРЗ о самодиагностике выходных реле, а то, что такая самодиагностика совершенно неэффективна и ничего не дает, то об этом, как правило, почти никто не знает.

Узлы цифровых и аналоговых входов. Узел цифровых входов – это набор мощных гасящих резисторов, оптронов, электронных фильтров, мультиплексоров и т.д., смонтированных, обычно, на плате вместе с выходными реле (рисунок 1.8). Узел аналоговых входов – это трансформаторы тока и напряжения, смонтированные, как правило, на отдельной плате (см.

рисунок 1.9). По признанию авторов, эти узлы только, частично охвачены самодиагностикой, причем без всяких пояснений того, как именно это сделано, а в другой работе отмечается, что они вовсе не охвачены самодиагностикой.

Платы аналоговых и цифровых входов МУРЗ имеют, как правило, несколько различных конфигураций (см. рисунок 1.8). Тип платы, установленной в данном конкретном МУРЗ, должен быть обязательно введен в его память. Для того, чтобы прояснить ситуацию и расставить точки над i, мы заменили плату входов у МУРЗ типа REL316, тип которой записан в его памяти, на плату другого типа (рисунок 1.8), без изменения записи в памяти МУРЗ, и включили его.

Рисунок 1.8 Блоки цифровых входов различной конфигурации МУРЗ типа Оказалось, что МУРЗ загружается в нормальный режим работы, совершенно не замечая подмены целой платы. Естественно, что правильно функционировать он уже не будет. О какой самодиагностике исправности внутренних компонентов этих узлов вообще может идти речь в такой ситуации?

Рисунок 1.9 Блок аналоговых входов МУРЗ, содержащий входные В заключение этого раздела следует отметить, что вопреки распространенному мнению, внутренняя самодиагностика на самом деле не является средством, предназначенным для снижения интенсивности отказов МУРЗ, то есть повышения его надежности. Целью такой самодиагностики является блокирование работы МУРЗ и выдача об этом сигнала тревоги до возникновения аварийного режима в сети, а не во время его.

Тезис о том, что МУРЗ содержит меньшее количество элементов, не выдерживает никакой критики и, по нашему мнению, вообще не требует даже обсуждения, поскольку в действительности количество элементов, из которых состоит МУРЗ на несколько порядков больше, чем количество элементов, из которых состояли реле защиты предыдущих поколений. Что касается якобы более интенсивного физического старения элементов реле защиты предыдущего поколения, то этот тезис также не выдерживает критики.

Сравнивает современные материалы, применяющиеся в МУРЗ, с материалами (пропиточными и покровными лаками, пластмассами, изоляционными материалами и электрическими контактами), разработанными в СССР 50 лет тому назад и проработавшими в реле защиты десятки лет. Как мы уже отмечали выше, старые электромеханические реле западного производства, в которых применялись высококачественные материалы и покрытия, до сих пор успешно работают и прекрасно выглядят. Кроме того, за последние десятилетия прогресс в области материалов достигнут не меньший, чем прогресс в области микроэлектроники. С другой стороны, не все обстоит так радужно со старением электронных компонентов, широко используемых в МУРЗ. Так даже высококачественные электролитические конденсаторы японского производства начинают изменять свои параметры через 7-10 лет работы в высокочастотных импульсных источниках питания, применяемых в МУРЗ. В результате всего лишь изменения параметров одного из таких конденсаторов (см. рисунок 1.10) полностью перестают функционировать, например, источники питания типа SPGU240A1, применяемые в МУРЗ типов SPAC, SPAD, SPAU, SPAJ.

Рисунок 1.10 Импульсный источник питания типа SPGU240A1, применяемый в МУРЗ различных типов. С10 – конденсатор, изменение параметров которого во времени приводит полной потере работоспособности источника питания В других случаях имеет место разрушение не только электронных компонентов, но даже растворение участков медных дорожек под действием вытекшего из конденсаторов электролита (см. рисунок 1.11).

Рисунок 1.11 Разрушение медных дорожек печатной платы, проходящих под конденсаторами, из-за просочившегося электролита Еще одной проблемой является стремление производителей к миниатюризации МУРЗ любой ценой, что приводит к использованию в МУРЗ электронных элементов, работающих с перегрузкой и рассеивающих повышенное количество тепла, что отнюдь не способствует повышению их надежности и уменьшению старения. Особенно актуальна эта проблема для цепей цифровых входов, на которые подается напряжение до 250 В.

Многослойные печатные платы МУРЗ предполагают огромное количество контактных переходов (перемычек) между слоями. Из личной практики автора известны случаи неправильных действий МУРЗ вследствие возрастания переходного сопротивления этих переходов. Конструкция многих типов МУРЗ предполагает наличие материнской печатной платы с многоконтактными разъемами и функциональных печатных плат с ответными разъемами, сочленяемыми с материнской платой. Вместо материнской платы иногда используются гибкие многожильные шины с многочисленными контактными разъемами, соединяющими между собой отдельные печатные платы. Далеко не всегда все эти контактные соединения обеспечивают надежную передачу низкоуровневых слаботочных сигналов между платами. Во всяком случае, вопреки распространенному мифу, МУРЗ содержит намного больше всевозможных контактных соединений, чем реле предыдущих поколений.

Еще один класс проблем, о котором предпочитают не вспоминать. В свете повышенной чувствительности современной микроэлектроники к электромагнитным излучениям, особенно актуальной для МУРЗ становится проблема электромагнитной совместимости (ЭМС). Многие специалисты обращают внимание на частое несоответствие реальных параметров систем заземления на подстанциях требованиям, предъявляемым МУРЗ, и, как следствие этого, на отказы в работе МУРЗ. Но мало что известно специалистам в области релейной защиты о проблеме электромагнитного терроризма, то есть о преднамеренных воздействиях на устройства релейной защиты мощных электромагнитных излучений [11], а также о проблеме хакерских атак (Cyber Security). Эти проблемы были неизвестны ранее в релейной защите и стали актуальными лишь в связи с применение МУРЗ, поскольку их чувствительность к электромагнитным помехам в 10000 раз выше, чем у электромеханических реле и они имеют встроенное программное обеспечение, также подверженное внешним воздействиям. А если, в дополнение ко всему вышесказанному, принять во внимание, что один МУРЗ выполняет функции 3 – 5 ЭМЗ, то положение с надежностью МУРЗ усугубляется еще больше, так как отказ одного из общих элементов МУРЗ эквивалентен по своим последствиям одновременному отказу сразу нескольких видов защиты.

1. Надежность МУРЗ ниже надежности электромеханических реле и электронных реле на дискретных элементах.

2. Встроенная самодиагностика МУРЗ малоэффективна и вообще не является средством повышения надежности МУРЗ.

3. Нанотехнологии, применяемые при производстве комплектующих элементов, на основе которых построены МУРЗ, приводят к возникновению неизвестных ранее для релейной защиты проблем, игнорирование их может привести к катастрофическим последствиям. Менеджеры, принимающие решения в области релейной защиты, и персонал энергокомпаний должны быть осведомлены об этих особенностях МУРЗ.

4. Функция записи аварийных режимов и функция передачи информации по современным каналам связи не являются прямыми функциями релейной защиты и для их осуществления существуют отдельные микропроцессорные системы, которые выполняют эти функции намного лучше, чем МУРЗ. В отличие от релейной защиты, отказ в работе этих устройств не приводит к тяжелым авариям в энергосистемах. Поэтому к устройствам собственно релейной защиты должны предъявляться иные требования по надежности и, соответственно, использоваться иные подходы при конструировании, направленные на повышение надежности и снижение уязвимости.

5. Ответственные лица, принимающие решения о реконструкции релейной защиты и путях ее дальнейшего развития, должны четко понимать свойства и особенности МУРЗ, учитывать не только широко рекламируемые преимущества МУРЗ, но также и их, обычно замалчиваемые, серьезные недостатки, одним из которых является пониженная надежность.

1.2 Требования и рекомендация производителей микропроцессорных устройств РЗА, по настройки и эксплуатации терминалов Необходимость адаптации зарубежных терминалов цифровой релейной защиты и автоматики (ЦРЗА) вызвана, с нашей точки зрения, тем, что производители терминалов – это специалисты узкого профиля. Они отлично знают свой аппарат, но не всегда достаточно хорошо представляют себе условия его эксплуатации, режимы работы и принципы автоматизации электрических сетей, в которых он будет установлен. При применении импортных терминалов это особенно актуально, поскольку зарубежная техническая идеология ЦРЗА отличается от российской, что требует внесения изменений в их конфигурацию. Особый интерес представляет опыт адаптации к российским условиям эксплуатации терминалов SEPAM и SIPROTEC.

Адаптировались терминалы серий SEPAM 2000 и SEPAM 80 компании Schneider Electric. Входы, выходы, функции защит, логика выполнения автоматики, управления и сигнализации, способы ввода, вывода, хранения информации, поддержания единого времени и другие характеристики терминалов были подвергнуты тщательному анализу на соответствие российским нормам и правилам выполнения устройств защиты и автоматики.

По результатам адаптации были приняты следующие меры: изменены напряжения срабатывания дискретных входов до уровне для исключения ложных срабатываний при замыканиях на землю в цепях оперативного тока;

увеличено количество входов и выходов для построения необходимой общесекционной автоматики и удобных для обслуживания схем сигнализации подстанции; разработаны схемы дифференциальной защиты шин вместо логической на подстанциях с синхронными двигателями и генераторами, модификации ДЗШ для разных объектов, дуговая защита КРУ, МТЗ с пуском по напряжению (у терминалов компании такая защита отсутствовала), защита от потери питания и специальные АВР для подстанций с синхронными двигателями, делительные защиты для электростанций и др.

Разработка логики отдельных терминалов начиналась с разработки общей концепции РЗА, сигнализации и управления подстанции, размещения и определения функций цифровых терминалов присоединений и обще секционных устройства РЗА. Логические схемы терминалов являются алгоритмами работы защит, автоматики, управления и сигнализации каждого отдельного терминала и всей подстанции в целом, определяют количество входов и выходов, их назначение, устанавливают связь между входами и выходами терминала. Пример одной из таких типовых схем рассмотрен в работе. Эти схемы являются заданием на программирование терминалов на заводе изготовителе. Такая работа продолжается и в настоящее время в связи с большим разнообразием объектов применения. Каждой типовой логической схеме присвоен свой заводской номер, по которому потребитель может заказать терминал в соответствии с его назначением, например, для кабельной или воздушной линии, для вводного выключателя, генератора и т.д. Логика в терминал закачивается на заводе изготовителе или в специализированном центре в соответствии с типовой логической схемой. Заказав терминал, потребитель получает изделие с заранее заданной логикой. Это оказалось весьма удобным для проектировщиков и потребителей, поскольку не нужно думать о логике терминала. Ниже приведены некоторые недостатки терминалов SEPAM 80, которые пока еще не удалось устранить: несовершенная система допуска к работе с терминалом, которая рассматривается далее; в терминале выполнены два варианта пуска МТЗ по напряжению.

Адаптировался один из самых продвинутых и широко распространенных терминалов типа 7SJ642 компании Siemens. Ниже приведен неполный перечень недочетов, обнаруженных в процессе адаптации терминала.

Запрограммированные с помощью свободно программируемой логики таймеры перестают запускаться после снятия и подачи оперативного тока (после перезагрузки устройства) при условии существования условий пуска от внешних входов до момента подачи оперативного тока. Это может привести к отказу или ложной работе защит и автоматики. В случае использования стандартных функций с блокирующими сигналами возможна ложная работа терминала на отключение при потере оперативного тока. Это объясняется тем, что при потере оперативного тока внутренняя логика терминала остается работоспособной в течение около 0,5 с, однако она уже не воспринимает блокирующий дискретный вход.

Цепь отключения может разрываться выходным реле устройства вне зависимости от положения вспомогательных контактов выключателя, что может приводить к повреждению выходного реле терминала.

В укрупненном блоке логики АПВ не предусмотрено ускорение защит после АПВ. Вместо этого выполнено ускорение защит до АПВ, что практически в России не применяется.

Выходные цепи терминала выполнены неудачно, поскольку группы контактов выходных реле связаны общей точкой. Указанное приводит к усложнению схем вторичной коммутации, необходимости устанавливать дополнительные внешние реле.

В терминале заложена неоправданная техническая и информационная избыточность. В руководстве по эксплуатации (C53000G1140C1476, 2005 г.) отмечается «простота работы с устройством с помощью интегрированной панели управления или посредством подключения ПК с системной программой DIGSI», что не соответствует действительности. Например, требуется вводить около 500 параметров (уставок), не считая внесения неизбежных изменений в матрицу сигналов, а у каждого из сигналов есть «свойства», влияющие на работу устройства (распечатанная из DIGSI матрица сигналов занимает около 100 страниц англоязычного текста).

Учитывая необходимость составления заданий на наладку и протоколов проверки терминалов, где должны указываться все параметры настройки, объем документации становится неподъемным. Большой объем вводимой информации усложняет настройку. Информационная избыточность повышает вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором. Техническая избыточность требует для работы с терминалом специалистов высокой квалификации.

Документация фирмы по рассматриваемым терминалам – это тысячи страниц, но при этом зачастую нет нужной информации, встречаются ошибки.

Например, не приведена логическая схема работы АПВ (предусмотрено циклов!), описание алгоритма АПВ содержит противоречия.

Эксплуатировать терминал достаточно трудно, поскольку он не русифицирован (дисплей, программа ввода уставок, АСУ и т.д.), хотя фирма заявляет о его полной русификации. Предложенная компанией русификация (инструкция на английском языке) порождает проблемы, препятствующие нормальной эксплуатации (потери русских букв в названиях сигналов при перезагрузке и, как следствие, нарушение работы запрограммированной логики; невозможность изменения логики из за сбоев русифицированного программного обеспечения и др.). Приведенный перечень наглядно показывает необходимость адаптации, которая должна проводиться совместно с разработчиками конкретного типа терминала. О системе допуска к работе с терминалами.

Терминалы ЦРЗА делятся на два класса: с жесткой логикой и свободно программируемые. К терминалам с жесткой логикой можно отнести устройства ЦРЗА серии SPAC800 производства фирмы «АББ Автоматизация». Логика этих терминалов согласована со всеми ведущими проектными институтами России, поэтому терминал полностью адаптирован к российским условиям применения.

Набор входов и выходов позволяет применять их в любых схемах вторичной коммутации. Выбор типа терминала выполняется по его назначению, например, SPAC80101 – терминал защиты кабельной или воздушной линии, SPAC80102 – секционного выключателя и т.д. Заказав терминал, потребитель получает изделие с заранее заданной логикой, которая не подлежит никакому изменению, возможен лишь в вод вывод отдельных функций и уставок защит.

Это оказалось весьма удобным для потребителя, поскольку не нужно думать о разработке логики терминала. Для настройки терминала на месте эксплуатации предусмотрена возможность ввода уставок защит, таймеров логики, вывода отдельных функций и др., но доступа к изменению логики нет. Такое решение полностью оправдало себя, поскольку позволило предотвратить возможность неквалифицированных изменений базовой логической схемы, которые могут привести к отказам или неправильной работе защиты и автоматики. Терминалы SEPAM2000, БМРЗ фирмы «Механотроника» и некоторые другие относятся к классу свободно программируемых, однако при этом программирование логики ведется на заводе изготовителе. Заданием на программирование логики терминалов являются логические схемы терминалов, которые разрабатывает потребитель (или по его заданию специализированная организация) или применяет типовые, если таковые имеются.

В свободно программируемых терминалах новейших серий (SEPAM80, SIPROTEC и др.) предусмотрена возможность программирования логики терминала самим потребителем с помощью компьютера и специального программного обеспечения. Программирование формализовано и заключается в работе с таблицами, матрицами, обычными логическими элементами, уравнениями и укрупненными блоками логики. После набора нужной логики компьютер соединяется с терминалом и эта логика закачивается в терминал специальной командой. После такого программирования обязательно нужно нарисовать итоговую логическую схему на бумаге, чтобы иметь полную картину работы терминала.

К сожалению, в терминалах SIPROTEC и SEPAM80 программа ввода логики совмещена с программой ввода параметров настройки терминала.

Ограничить доступ к логике терминала даже с помощью системы паролей не удается, поскольку таймеры логики также требуют настройки, а часть из них приходится использовать в цепях защиты и автоматики. Такое совмещение совершенно недопустимо, поскольку может привести к снижению надежности электроснабжения потребителей.

Например, в терминалах SEPAM 80 ввод логики управления, автоматики, параметров таймеров логики, программных ключей вводавывода автоматики и основных характеристик присоединения защищен паролем «Параметрирование». Ввод функций и уставок защищен паролем «Настройка».

При наладке терминала на месте эксплуатации оказывается, что наладочному персоналу нужно иметь допуск не только к вводу функций и уставок защит, но и к разделу программы, защищенному паролем «Параметрирование». Это требуется для ввода основных характеристик защищаемого присоединения, данных по ТТ и ТН, уставок таймеров логики, ввода вывода логической защиты и других параметров. Например, для ввода уставок таймеров логики и переменных К_1 и К_0, используемых в качестве программных ключей ввода вывода отдельных функций, требуется обеспечить допуск наладочного и эксплуатационного персонала к редактору уравнений.

При этом открывается доступ и к изменению логики. Поэтому для наладки SEPAM 80 на месте эксплуатации приходится открыть полный доступ к программированию терминала, что недопустимо. Из-за этого вообще теряет всякий смысл деление допуска с паролями. Этот недостаток не снимается и в случае использования более удобной по сравнению с логическими уравнениями программы Logipam, разработанной фирмой дополнительно к базовой.

1.3 Нормативные требования по проверке устройств РЗА К устройствам РЗА, на которые распространяется действие настоящей инструкции, от носятся низковольтные комплексные устройства (панели, шкафы, блоки, ящики, пульты) и связанные с ними вспомогательные (вторичные) цепи (оперативного напряжения, сигнализации, управления коммутационными аппаратами, связи с вторичными обмотками измерительных трансформаторов тока и напряжения и т.п.), предназначенные для управления, электроавтоматики (включая линейную и против аварийную) и защиты (релейной) электрооборудования электрических станций, подстанций и линий электропередачи [5].

Перечень устройств РЗА, техническое обслуживание которых осуществляется на основании требований настоящей Инструкции, при веден [5]. Требования настоящей Инструкции не распространяются на работы в устройствах и вспомогательных цепях управления, автоматики и сигнализации котельных, нагревательных, вентиляционных, осветительных, бытовых установок, а также устройств пожаротушения, охранной сигнализации и в других ан алогичных цепях.

Требования настоящей Инструкции обязательны для персонала, занимающегося эксплуатацией устройств РЗА. К этому персоналу относятся работники служб релейной защиты и автоматики (СРЗА) сетевых предприятий и энергообъединений, работники электролабораторий (ЭТЛ), обслуживающие устройства РЗА на электростанциях, подстанциях, энергоучастках.

Требования настоящей Инструкции также распространяются на персон ал наладочных организаций, проводящий работы по техническому обслуживанию устройств РЗА, при условии, что работы, проводимые согласно положениям настоящей Инструкции, о подаче оперативной заявки, инструктаже оперативного персонала, подготовительных операциях при допуске к работам в действующих цепях, подключении вводимых устройств РЗА к действующим, выполняются совместно с эксплуатационным персоналом, обслуживающим устройства РЗА, на которых проводятся работы.

Порядок работ по оперативному обслуживанию устройств РЗА регламентирован «Инструкцией для оперативного персонала по обслуживанию устройств релейной защиты и электроавтоматики энергетических систем» и поэтому в настоящей Инструкции отражен не полностью.

Заявка должна быть тщательно подготовлена, при ее составлении должны быть предусмотрены меры по:

а) обеспечению полноценной защиты; оборудования линий электропередачи другими устройства ми РЗА от всех видов повреждений, удовлетворяющей требованиям быстродействия, чувствительности и, по возможности, селективности. Если это условие не выполняется должна быть осуществлена временная защита или присоединение должно быть отключено;

б) предотвращению возможности ошибочного отключения работающего оборудования и линии электропередачи при проведении работы;

в) исключению нарушения режима работы и обеспечению резервного питания потребителей или проведению других мероприятий при ошибочном отключении присоединения в связи с проводимыми работами по заявке;

г) обеспечению режима работы электрооборудования и линий электропередачи, необходимого для проверки устройства РЗА токами нагрузки.

Для этого следует предварительно по предполагаемым значениям перетоков активной и реактивной мощности определить ориентировочное значение и фазу вектора вторичного тока и поведение проверяемого устройства РЗА.

При производстве работ наряду с настоящей Инструкцией необходимо пользоваться заводской документацией, инструкциями, методическими указаниями по обслуживанию отдельных видов устройств и аппаратуры.

Проверку следует проводить при номинальном напряжении оперативного тока.

Комплексную проверку устройств следует проводить при номинальном напряжении оперативного тока при подаче на устройство параметров аварийного режима от постороннего источника и полностью собранных цепях устройства при закрытых кожухах реле и разомкнутых выходных цепях [5].

При комплексной проверке необходимо производить измерение полного времени действия каждой из ступеней устройства и проверять правильность действия сигнализации.

Ток и напряжение, соответствующие аварийному режиму, следует подавать на все ступени и фазы (или все комбинации фаз) проверяемого устройства и должны соответствовать нижеприведенным условиям:

1) Для защит максимального действия 0,9 и 1,1 уставки срабатывания для контроля несрабатывания защиты в первом и срабатывания - во втором случаях; для контроля времени действия подается ток или напряжение, равные 1,3 уставки срабатывания. Для защит с зависимой характеристикой срабатывания необходимо проверять четыре-пять точек характеристик. Для токовых направленных защит следует подавать номинальное напряжение с фазой, обеспечивающей срабатывание реле направления мощности. Для дифференциальных защит ток подавать поочередно в каждое из плеч защиты;

2) для защит минимального действия - 1,1 и 0,9 уставки срабатывания для контроля несрабатывания защиты в первом и срабатывания - во втором случаях; для контроля времени действия подавать ток или напряжение, равные 0,8 уставки срабатывания.

Для дистанционных защит временную характеристику следует снимать для сопротивлений, равных 0; Z1; 1,1Z1; Z2; 0,9Z3 и 1,1Z3. Регулировку выдержки времени второй и третьей ступеней производить при сопротивлениях, равных соответственно 1,1Zl и 1,1Z2. Регулировку выдержки времени первой ступени (при необходимости) производить при сопротивлении 0,5Z1.

Следует проверять правильность поведения устройств при имитации всех возможных видов КЗ в зоне и вне зоны действия устройств.

Проверку взаимодействия проверяемого устройства с другими включенными в работу устройствами защиты, электроавтоматики, управления и сигнализации и действия устройства на коммутационную аппаратуру необходимо проводить при номинальном напряжении оперативного тока.

После окончания проверки произвести подключение цепей связи с другими устройствами на рядах зажимов проверяемого устройства с последующей проверкой действия от выходного реле проверяемого устройства на коммутационную аппаратуру.

После проверки действия проверяемого устройства на коммутационные аппараты работы в оперативных цепях не производятся.

Проверка устройств рабочим током и напряжением является окончательной проверкой схемы переменного тока и напряжении, правильности включения и поведения устройств.

Перед проверкой устройств рабочим током и напряжением следует произвести: осмотр всех реле и других аппаратов, рядов зажимов и перемычек на них; установку накладок, переключателей, испытательных блоков и других оперативных элементов в положения, при которых исключается воздействие проверяемого устройства на другие устройства и коммутационные аппараты.

Проверка рабочим током и напряжением проводится в следующей последовательности:

а) проверка исправности и правильности подключения цепей напряжения измерением на ряде выводов линейных и фазных напряжений и напряжения нулевой последовательности и проверкой фазировки цепей напряжения проверяемого присоединения;

б) проверка исправности токовых цепей измерением вторичных токов нагрузки в фазах и в нулевом проводе, а для направленных защит производится снятие векторной диаграммы;

в) проверка тока и напряжения небаланса фильтров тока и напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности;

г) проверка правильности включения реле направления мощности и реле сопротивления;

д) проверка правильности сборки токовых цепей дифференциальных защит измерением токов (напряжений) небаланса.

При подготовке устройств релейной защиты, электроавтоматики, управления и сигнализации к включению необходимо произвести:

а) повторный осмотр реле, режим работы которых изменялся при проверке рабочим током и напряжением;

б) проверку положения флажков указательных реле, испытательных блоков и других оперативных устройств, а также перемычек на рядах выводов;

в) проверку показаний контрольных устройств;

г) запись в журнале релейной защиты о результатах проверки, состоянии проверенных устройств и о возможности включения их в работу следует оформить паспорта-протоколы;

д) инструктаж дежурного персонала по вводимым в работу устройствам и особенностям их эксплуатации, сдачу этих устройств и инструкции по обслуживанию дежурному персоналу.

Виды, объемы и периодичность работ определяются «Правилами технического обслуживания устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации» [5] и «Правилами технического обслуживания устройств релейной защиты и электроавтоматики электрических сетей 0,4 - 35 кВ» [5].

Эти правила определяют следующие виды технического обслуживания:

проверка при новом включении (наладка),первый профилактический контроль, профилактический контроль, профилактическое восстановление (ремонт), опробование (тестовый контроль), технический осмотр, внеочередная проверка, послеаварийная проверка. Если проверка при новом включении производится персоналом сторонней организации, то перед проверкой устройств РЗА рабочим током и напряжением производится их приемка в эксплуатацию.

В соответствии с этим выполнение работ без заданных объемов и последовательности работ (типовая или специальная программа) запрещается.

В качестве типовых программ или их составных частей могут быть использованы правила технического обслуживания устройств РЗА, инструкции и методические указания по техническому обслуживанию устройств РЗА [14, 15]. Специальные программы составляются при работе в действующих электроустановках по техническому обслуживанию устройств РЗА со сложными внешними связями или требующие координации отдельных этапов работ, особенно охватывающих несколько объектов или связанных с большим объемом работ со сложной реконструкцией устройств РЗА.

Программа работ должна содержать:

Объект, наименование, цель, объем работ;

Исходное состояние прилегающей части энергосистемы, первичного оборудования и устройств РЗА;

Порядок производства тех этапов работ, проведение которых связано с возможным нарушением режимов работы энергооборудования и технологических систем.

Перечень мер, предотвращающих непредусмотренные воздействия на первичное оборудование и на цени других устройств РЗА:

а) устройства РЗА, которые выводятся из работы, устройства РЗА которые при этом остаются в работе, дополнительные устройства, вводимые постоянно или на определенных этапах работы;

б) дополнительные меры безопасности - отсоединение и изоляция проводов в цепях воздействия, закрытие изоляционным материалом других цепей и т.п.;

в) порядок ввода устройств РЗА в работу после окончания работ, вывода дополнительных устройств и т.п., т.е. восстановление нормального режима работы устройств РЗА с указанием возможного опробования работы РЗА на коммутационную аппаратуру.

Определенную последовательность операций с коммутационными аппаратами первичной сети и с устройствами РЗА, если при производстве работ такая последовательность необходима.

Указания о выполнении схемы первичных соединений и режимах работы электрооборудования, которые требуются по завершению работы.

Остальные этапы работы, например, собственно проверка устройства РЗА, в программе не описываются, а дается ссылка на соответствующие нормативно-технические документы.

Программа на проведение Технического обслуживания устройств РЗА должна составляться ответственным исполнителем и утверждаться в установленном в энергосистеме порядке.

В заключении можно сделать следующие выводы:

1. Несмотря на заявления производителей микропроцессорных терминалов о высочайшей надежности их устройств существует достаточно большое количество отзывов и публикаций о ненадежной работе этих устройств.

2. Даже сами производители для обеспечения надежной работы своих терминалов предъявляют достаточно жесткие требования по условиям эксплуатации и проверки.

3. Для обеспечения бесперебойной работы объектов энергетики существуют правила и нормы регламентирующие в том числе условия и характер проверок устройств релейной защиты, которые распространяются и на микропроцессорные терминалы.

2 Средства проверки устройств релейной защиты 2.1 Многообразие устройств по проверке релейной защиты Можно предположить, что первые приспособления для проверки реле защиты появились практически одновременно с самими реле защиты.

Естественно, они были такими же примитивными, как и сами реле защиты. На первых порах это были просто калиброванные катушки индуктивности (см.

рисунок 2.1) и реостаты.

Рисунок 2.1 Набор индуктивностей фирмы General Electric для проверки По мере совершенствования реле, усложнялись и испытательные установки для их проверок. Появились испытательные стенды (см. рисунок 2.2) содержащие наборы индуктивностей и активных сопротивлений, с помощью которых уже можно было задавать углы между током и напряжением в широком диапазоне и проверять достаточно сложные электромеханические реле.

Рисунок 2.2 Испытательная установка типа TURH-20 (ASEA) для проверки электромеханических реле защиты содержащая наборы индуктивностей и В разных энергосистемах были установлены различные сроки периодических проверок релейной защиты (один раз в 2 – 3 года), но они, обычно, соблюдались неукоснительно.

С появлением на рынке микропроцессорных устройств релейной защиты (МУРЗ) ситуация кардинально изменилась. Производители этих устройств заявили, что микропроцессорные реле якобы не нуждаются в периодических проверках потому, что имеют мощную встроенную систему самодиагностики.

Эта особенность МУРЗ фигурировала в рекламных проспектах чуть ли не как главное их преимущество перед электромеханическими и аналоговыми электронными реле. Мощная рекламная компания, развернутая производителями МУРЗ, сыграла свою роль. Многие специалисты релейной защиты безоговорочно поверили в этот рекламный трюк, не имея возможности на практике проверить достоверность этого утверждения, хотя было совершенно очевидно, что невозможно создать тестовую систему на базе внутреннего микропроцессора МУРЗ, которая проверяла бы физическую исправность многих тысяч электронных компонентов.

Рисунок 2.3 Современные компьютеризированные тестовые системы последнего поколения для испытания многофункциональных Да и функционально невозможно проверить исправность, например, блока входов или блока выходов без включения этих блоков и проверки реакции реле на подачу на них сигналов. На практике оказывается, что большинство МУРЗ попросту не замечают замену целой печатной платы одного вида на плату другого вида, не совместимой с текущими уставками реле. Об этом и о других рекламных трюках, связанных с «самодиагностикой»

МУРЗ уже упоминалось ранее в многочисленных публикациях.

В отличие от производителей МУРЗ, производители тестовых систем релейной защиты (ТСКЗ) (см. рисунок 2.3) всегда утверждали, что все реле защиты должны обязательно проходить периодические проверки, включая также и МУРЗ, поскольку так называемой «самодиагностикой» в них охвачены не более 15% программного обеспечения и «железа». Несмотря на утверждения производителей МУРЗ о нецелесообразности периодических проверок защит, фирмы-производители ТСРЗ продолжали, не переставая, интенсивно разрабатывать и выбрасывать на рынок все новые и новые тестовые системы.

Поскольку принципы построения МУРЗ сегодня стали общими для большинства фирм-производителей, то, естественно и предлагаемые сегодня на рынке тестовые системы различных фирм также весьма похожи друг на друга, и не только по внешнему виду (см. рисунок 2.3), но и по своим характеристикам. ТСРЗ сегодня – это полностью компьютеризированные устройства, не содержащие на лицевой панели никаких органов управления, кроме гнезд для подключения внешних проводов и разъема RS232 для подключения компьютера. Стоимость таких ТСРЗ составляет десятки тысяч долларов. Такие системы 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 Any 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 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.

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. Как же совместить универсальность и широчайшие функциональные возможности ТСРЗ с реальными возможностями среднего техника или инженера службы релейной защиты, нуждающегося в быстрой и точной проверке ограниченного количества типов реле? Преодолевая огромные сложности, разрабатывать и отлаживать собственные процедуры и создавать на их основе собственную библиотеку макросов, как это предусмотрено производителями ТСРЗ?

Современные микропроцессорные ТСРЗ последнего поколения технически не целесообразно и экономически не оправданно использовать для тестирования простейших электромеханических реле, таких как реле тока и напряжения (например, типа РТ-40 или РН-54, как это предусмотрено производителями Российского ТСРЗ типа РЕТОМ-51). Для этих целей значительно эффективнее использование более простых тестовых систем. Не имеет никакого смысла разработка тестовых процедур для компьютерного автоматизированного тестирования таких реле, если только речь не идет испытании сотен одинаковых реле в процессе их производства.

Использование в современных микропроцессорных ТСРЗ последнего поколения встроенных библиотек тестовых процедур, требующих внесения большого количества параметров и знания множества коэффициентов, можно признать целесообразным только для сложных электромеханических защит старого типа (например, дистанционных защит типа LZ-31).

Для тестирования современных сложных многофункциональных МУРЗ должна быть разработана общая для всех типов ТСРЗ программная платформа, требования к которой должны быть узаконены международным стандартом.

Примером такой общей программной платформы является общеизвестная Sybase SQL Any, которая широко используется для создания базы данных в различных устройствах сбора и обработки данных, симуляторах, испытательных установках различных изготовителей. Другим примером является универсальный формат COMTRADE, который используется во всех типах микропроцессорных регистраторов аварийных режимов и, собственно, во всех типах ТСРЗ для симуляции переходных режимов.

Прикладные программы для работы с ТСРЗ различных типов могут иметь совершенно разные интерфейсы, но все они должны быть выполнены на базе общей стандартной программной платформе.

Производители МУРЗ должны 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.

Эффективное использование современных ТСРЗ для тестирования современных многофункциональных МУРЗ обеспечивается, по нашему мнению, только в том случае, если вся процедура тестирования сведется к загрузке в МУРЗ набора уставок номер XX1, загрузке в ТСРЗ набора уставок номер YY1, подключению МУРЗ к ТСРЗ.

2.2 Программно-технический комплекс по проверке релейной защиты РЕТОМ Надежность работы устройств релейной защиты во многом определяется качеством проверки их характеристик в условиях эксплуатации на энергообъектах. Такие проверки проводятся регулярно, используя специальные приборы, которые генерируют токи и напряжения, необходимые для проверки устройств релейной защиты и автоматики (РЗиА). Учитывая наличие большого числа релейных устройств в энергосистемах, их проверка требует значительных затрат и высокой квалификации персонала.

Пятнадцатилетний опыт нашего предприятия в разработке и изготовлении современных компьютерных тестовых систем позволил создать устройство РЕТОМ-51 - прибор нового поколения, при проектировании которого были учтены рекомендации и пожелания наших потребителей.

Высокая степень автоматизации проведения проверок устройств РЗиА с использованием программно-технического измерительного комплекса (далее ИПТК) РЕТОМ™-51*, составной частью которого является устройство РЕТОМ-51, повышает надежность работы этих устройств.

Использование операционной системы Windows в программнотехническом измерительном комплексе РЕТОМ-51 открывает путь:

- к созданию протоколов в свободной форме, например в редакторе Microsoft Word;

- к углубленному анализу результатов проверки, например в Microsoft Excel;

- к прогнозированию возможных неисправностей с использованием экспертных систем;

- к диалогу проверочной системы с проверяемым объектом (только для микропроцессорных систем) без участия человека, как до проведения проверки, так и во время неё.

Комплекс программно-технический измерительный РЕТОМ- предназначен для:

- измерения величин постоянного и переменного тока;

- измерения и величин постоянного и переменного напряжения;

- осциллографирования тока и напряжения;

- измерения временных характеристик устройств релейной защиты при помощи программного секундомера;

- генерации независимого и регулируемого трехфазного тока и трехфазного напряжения;

- генерации постоянного тока и напряжения;

- регулирования частоты генерируемого трехфазного тока и трехфазного напряжений;

- регулирования угла фазового сдвига;

- проверки характеристик и параметров настройки электромеханических, полупроводниковых, микропроцессорных реле, панелей релейной защиты, в режимах реальных повреждений в различных отраслях промышленности.

Комплекс программно-технический измерительный РЕТОМ-51 включает в себя:

- устройство РЕТОМ-51;

- стандартное программное обеспечение: цифровой мультиметр, модель энергосистемы, ручное управление независимыми источниками тока и напряжения, проверка реле тока, проверка реле напряжения, проверка реле частоты, программа проверки реле сопротивления, проверка реле мощности, универсальный секундомер-регистратор, воспроизведение аварийных процессов, записанных в COMTRADE-формате, генератор несинусоидальных сигналов;

- аксессуары: сумка для транспортирования устройства; кабель для подключения к компьютеру; кабель для силовых цепей (4 провода для цепей напряжения, 4 провода для цепей тока с цветовой маркировкой и концевателями), имеющий со стороны устройства разъем типа ШР, со стороны защиты – штекера); кабель для сигнальных цепей (13 пар для дискретных входов и контактных выходов с цветовой маркировкой и концевателями), имеющий со стороны устройства разъем типа ШР, со стороны защиты – штекера; универсальный двухпроводный кабель - 4 шт.;

- паспорт, гарантийный талон, метрологический протокол и руководство по эксплуатации (РЭ);

- устройство для печати протокола – принтер;

- управляющее устройство на базе компьютера;

- блок однофазного преобразователя тока РЕТ-10;

- блок трехфазного преобразователя напряжения РЕТ-ТН;

- блок расширения входов/выходов РЕТ-64/32;

- блок временной GPS-синхронизации РЕТ-GPS;

- комплект специальных программ:

1) специальный язык разработки проверочных программ РЕТОМ-мастер;

2) проверка шкафа защиты линии и автоматики управления линейным выключателем типа ШЭ2607 011021(012021), ШЭ2607 011 (012), (012012);

3) проверка шкафа дистанционной и токовой защит линии ШЭ (021 021);

4) проверка шкафа направленной ВЧ защиты линии типа ШЭ2607 031;

5) проверка шкафа дифференциально-фазной защиты линии типа ШЭ2607 081;

6) проверка устройства защиты с функциями местного управления SIPROTEC 7SJ64;

7) проверка устройства дистанционной защиты MiCOM P437;

8) проверка панелей типа ЭПЗ 1636-67 всех исполнений;

9) проверка шкафа ШДЭ 2801 (02);

10) проверка ВЧ-направленной защиты линий ПДЭ 2802;

11) проверка панели защит ДФЗ-201;

12) проверка устройства микропроцессорной защиты двигателей Sepam 1000+ M41;

13) проверка МП терминала F650;

14) проверка систем возбуждения генераторов;

15) проверка комплектного устройства защиты и автоматики линий 6- кВ SPAC 810-Л;

16) проверка комплектного устройства защиты и автоматики линий 6- кВ ТОР 200-Л;

17) проверка МП блока БМРЗ;

18) проверка МП терминала Сириус-2-МЛ;

19) проверка МП терминала SPAC-801;

20) проверка устройства микропроцессорной защиты Sepam 1000+ S20;

21) проверка устройства микропроцессорной защиты сборных шин Sepam 1000+ B21;

22) проверка устройства микропроцессорной защиты сборных шин Sepam 1000+ B22;

23) проверка устройства МП защиты трансформаторов Sepam 1000+ Т40;

24) проверка МП устройства релейной защиты и автоматики УЗА-10А.2;

25) проверка МП устройства защиты 6-35 кВ МРЗС-05;

26) проверка МП терминала ТЭМП 2501-1Х;

27) проверка МП блока БЭМП 1-01;

28) графическое задание сигналов токов и напряжений любой формы;

29) проверка устройств АЧР;

30) задание сигналов токов и напряжений в циклах АПВ;

31) проверка дифференциальных реле серии ДЗТ;

32) проверка дифференциальных реле серии РНТ;

33) проверка реле максимального тока РС 80 М2-11, 12, 18;

34) проверка приборов-определителей места повреждения;

35) проверка железнодорожной защиты серии УЭЗФМ;

36) проверка счетчиков электроэнергии;

37) проверка реле направления мощности серии РБМ, РМ;

38) проверка комплекта реле сопротивлений КРС 1;

39) проверка комплекта дистанционной защиты ДЗ 2;

40) проверка реле напряжения РН-53;

41) проверка реле напряжения РН-54;

42) проверка реле сдвига фаз РН-55;

43) проверка реле тока РТ 40/Р;

44) проверка реле максимального тока РТ 40;

45) проверка и настройка автосинхронизаторов типа АС-М (АС-М2, "Спринт", СА-1, и т.п.);

46) проверка устройства блокировки при качаниях КРБ 126;

47) проверка устройства блокировки при качаниях КРБ 125;

48) проверка реле тока обратной последовательности серии РТФ;

49) проверка защит с использованием RIO-данных;

50) проверка реле напряжения РН-58.

На рисунке 2.4 приведена структура ИПТК РЕТОМ-51.

Пользователь с помощью персонального компьютера (ПК) задает необходимые режимы работы, ПК рассчитывает эти режимы и передает всю необходимую информацию на внутренний контроллер (ВК) устройства РЕТОМ-51. По полученной информации ВК рассчитывает цифровые выборки токов и напряжений и передает их в интерфейсный модуль (ИМ), затем на силовые цифро-аналоговые преобразователи (Силовые ЦАП), а сформированный ими сигнал - на соответствующие усилители.

Силовые ЦАП масштабируют аналоговые сигналы токов IA, IB, IC и напряжений UA, UB, UC до заданных величин и обеспечивают необходимый уровень мощности. Указанные сигналы передаются на входы проверяемой защиты.

Выходы проверяемого устройства защиты (контактные или потенциальные) подключаются к дискретным входам устройства РЕТОМ- через ИМ. Полученные сигналы передаются в ВК, где проводится первичная обработка и синхронизация с реальным временем. Полученная информация передается в ПК для окончательного анализа и оформления протокола испытаний, который может быть выведен на дисплей или печатающее устройство.

ВК управляет также реле, которые установлены в приборе РЕТОМ- (Выходы контактные), и обрабатывает информацию, полученную от АЦП (Входы аналоговые).

На рисунке 2.5 приведена схема подключения проверяемой защиты (устройства РЗиА) к РЕТОМ-51, а на рисунке 2.6 - расположение соединительных клемм на лицевой панели РЕТОМ-51.

Рисунок 2.5 Схема подключения устройств РЗиА к устройству РЕТОМ- 1 – выключатель Сеть; 2 – индикатор готовности; 3 – индикатор высокого напряжения; 4 – клеммы дискретных входов (8 входов); 5 – клеммы выходов источников напряжения (UA, UB, UC, UN); 6 – разъем для подключения внешнего силового кабеля КС-51.01, гальванически связан с выходами источников тока и напряжения (поз. 5 и 7); 7 – клеммы выходов источников тока (IA, IB, IC, IN); 8 – разъёмы аналоговых входов; 9 – клеммы контактных выходов; 10 – разъем для подключения внешнего информационного кабеля КИгальванически связан с поз. 4, 9) Все операции по подключению проверяемого устройства РЗиА к устройству РЕТОМ-51 осуществляются на его лицевой панели.

Подключение РЕТОМ-51 к компьютеру (РС) осуществляется при помощи:

- USB–порта;

- COM–порта.

Общая структура аппаратной части приведена на рисунке 2.7. Основные элементы этой структуры:

- три канала тока с цифроаналоговыми преобразователями (ЦАП);

- три канала напряжения с ЦАП;

- внутренний контроллер (ВК) для управления устройством через интерфейсный модуль со связью с РС через СОМ-порт;

- интерфейсный модуль, осуществляющий обмен данными между ВК и основными блоками по системной шине;

- импульсные источники питания;

- блок дискретных входных сигналов;



Pages:   || 2 | 3 |
 
Похожие работы:

«СНГ НА ПУТИ К ОТКРЫТЫМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ РЕСУРСАМ Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании СНГ на пути к открытым образовательным ресурсам. Аналитический обзор. Настоящий обзор содержит анализ современного состояния использования информационных и коммуникационных технологий в образовании и перспектив развития открытых образовательных ресурсов в СНГ. Обзор подготовлен Институтом ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании в сотрудничестве с экспертами из Азербайджана,...»

«300-летию Библиотеки академии наук посвящается -1БИБЛИОТЕКА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК СТАРООБРЯДЧЕСКИЕ ГЕКТОГРАФИРОВАННЫЕ ИЗДАНИЯ БИБЛИОТЕКИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ПОСЛЕДНЯЯ ЧЕТВЕРТЬ XIX — ПЕРВАЯ ЧЕТВЕРТЬ XX вв. КАТАЛОГ ИЗДАНИЙ И ИЗБРАННЫЕ ТЕКСТЫ Автор - составитель Н.Ю. Бубнов Санкт-Петербург 2012 -3ББК 86.37я2/43 С 77 Старообрядческие гектографированные издания Библиотеки Российской академии наук / авт.-сост. Н.Ю. Бубнов. – СПб : БАН, 2012. – 460 с. : ил. Настоящий Каталог содержит научное...»

«Ориген Комментарии на Евангелие от Иоанна ВВЕДЕНИЕ Комментарии на Евангелие от Иоанна — самый ранний дошедший до нас1 экзегетический труд александрийского дидаскала, справедливо названный Анри Крузелем2 шедевром Оригена3. После Оригена подробные комментарии на четвертое Евангелие писали лишь свт. Иоанн Златоуст, свт. Кирилл Александрийский и бл. Августин4. Поводом к написанию комментариев послужило составление толкований к Евангелию гностиком Гераклеоном — последователем Валентина (в целом ряде...»

«Николай Непомнящий 100 великих загадок природы 100 великих – Scan, OCR, SpellCheck: Miger, 2007 Непомнящий Н. Н. 100 великих загадок природы: Вече; М.; 2006 ISBN 5-9433-1124-9 Аннотация Книга из популярной серии 100 великих рассказывает о самых удивительных, захватывающих загадках и тайнах неживой природы, растительного мира и царства животных, а также о невероятных, но вполне реальных существах, больше похожих на персонажи мифов и легенд. Тунгусский зал саркофагов и балтийские гейзеры, поющие...»

«рекламное издание в СПб ноябрь /2009/ ТЕМА НОМЕРА: стр. 3 КаК помочь ИммунИтету? 2 В плену у сладкой болезни 3 Не шутите с иммунитетом 4 Как помочь иммунитету? 6 Грибная тройчатка 7 Кальций нужен для костей – ошибка. 8 Попробовал сам – помог многим 9 Самоучитель по снижению лишнего веса 10 Чтобы багаж наш был полегче. 11 Поможет похудеть.вода 12 Активаторы мозга 14 Понимание гипертонии 16 Потливость: зимний вариант 17 Формула здоровья “Au naturel” 18 Метаболический синдром 19 Поцелуй с...»

«НАРУШЕНИЯ ВОСПРИЯТИЯ СЕБЯ, КАК ОСНОВНАЯ ПРИЧИНА ФОРМИРОВАНИЯ ИСКАЖЕННОГО ПСИХИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ОСОБЫХ ДЕТЕЙ Сборник статей МОСКВА 2011 УДК 373 ББК 74.3 Н28 Нарушения восприятия себя, как основная причина формирования искаженного психического развития особых детей: Сборник статей / А. Б. Алексеевич, Е. В. Максимова, Н. Е. Семенова. – М.: ДиалогМИФИ, 2011. – 64 с. ISBN 978-5-86404-237-3 В данной брошюре собраны статьи, посвященные влиянию нарушений глубокой телесной чувствительности и...»

«ДЖАГАТ МОХИНИ, ПОСМОТРИТЕ ЕЩЕ ОДНО ПИСЬМО ДЛЯ ВАС В КОНЦЕ ЭТОГО ФАЙЛА. ***************************************************************************** ************************** Примите мои поклоны. Моя проверка fidelity в тексте будет обозначаться знаком * (перед словом или фразой, которое я вставляю). Проверяю по второму (новому) изданию “Бх.Расаяны”, с синей обложкой. Ваш перевод очень хороший, только в каждой главе порой встречаются некоторые смысловые ошибки, достаточно существенные. Также в...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОЛЖСКИЙ ГУМАНИТАРНЫЙ ИНСТИТУТ В.В. Горяйнов Курс лекций по теории функций комплексного переменного Волгоград 1998 ББК 22.161.5 Г 71 Рецензенты: доктор физ.-мат. наук, профессор В.М. Миклюков, доктор физ.-мат. наук, профессор Д.В. Прохоров, кандидат физ.-мат. наук, доцент В.А. Ботвинник Печатается по решению учебно-методической комиссии ВГИ ВолГУ Г 71 Горяйнов В.В. Курс лекций по...»

«Регламент Ротари Интернэшнл Статья 1. Определения Приведенные в настоящей статье слова имеют следующие значения в тексте настоящего регламента, если иное прямо не следует из контекста: 1. Правление означает совет директоров Ротари Интернэшнл; 2. Клуб означает клуб Ротари; 3. Учредительные документы означает Устав Ротари Интернэшнл, Регламент Ротари Интернэшнл и Типовой устав клуба Ротари; 4. Губернатор означает губернатора округа Ротари; 5. Член означает члена клуба Ротари, кроме почетных...»

«Лев Николаевич ТОЛСТОЙ Полное собрание сочинений. Том 5. Произведения1856–1859 гг. Государственное издательство Художественная литература, 1935 Электронное издание осуществлено в рамках краудсорсингового проекта Весь Толстой в один клик Организаторы: Государственный музей Л. Н. Толстого Музей-усадьба Ясная Поляна Компания ABBYY Подготовлено на основе электронной копии 5-го тома Полного собрания сочинений Л. Н. Толстого, предоставленной Российской государственной библиотекой Электронное издание...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ (ФГУП РОСНИИВХ) ПРОЕКТ НОРМАТИВОВ ДОПУСТИМОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПО БАССЕЙНУ РЕКИ ОБЬ Книга 2. Пояснительная записка Государственный контракт НДВ-11-01 № 53 от 04 апреля 2011 г. Разработка нормативов допустимого воздействия по бассейну реки Обь Директор ФГУП РосНИИВХ, д.э.н., проф. Н.Б. Прохорова...»

«ДОКЛАД CLUSTER MUNITION MONITOR ЗА 2010 ГОД: Программы противоминной деятельности Глобальное поражение кассетными боеприпасами и его воздействие По состоянию на 1 сентября 2010 года считалось, что как минимум 23 государства и три образования, непризнанные международным сообществом имеют взрывоопасные остатки кассетных боеприпасов на своей территории.1 Взрывоопасные остатки кассетных боеприпасов определены в Конвенции о кассетных боеприпасах как представляющие четыре типа опасности:...»

«ЭНЦИКЛОПЕДИЯ МЕНЕДЖМЕНТА THE E S S E N T I A L DRUCKER SELECTIONS FROM THE MANAGEMENT WORKS OF P E T E R F. D R U C K E R HARPERBUSINESS An Imprint of HarperCollins Publishers ЭНЦИКЛОПЕДИЯ МЕНЕДЖМЕНТА ПИТЕР Ф. ДРУКЕР Москва • Санкт-Петербург • Киев 2004 УДК 339.138 Д76 ББК 88.5 Издательский дом Вильяме Зав. редакцией Н.В. Шулыгина Перевод с английского ОЛ. Пелявского Под редакцией ТА. Гуреш По общим вопросам обращайтесь в Издательский дом Вильяме по адресу: info@williamspublishing.com,...»

«Переменка Открытие Америк 2012 ГБОУ 567 Колонка редактора Нет открытия, если нет открытия этого открытия. Алишер Файз Каждый год мы с головой окунаемся в новую тему конкурса, делая одно открытие за другим. Но как делать открытия, если ещё не открыта очередная тема? Ответ прост – ждать. Но пытливый ум не даёт покоя нашему юному программисту. Он упорно каждый день заходит на портал проекта прошлого года. И вот оно – первое долгожданное открытие. Оказывается можно попасть на портал в тот момент,...»

«Книга Александр Кородецкий. Очищающее и исцеляющее питание по Малахову. Живая и мертвая еда скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих кн Очищающее и исцеляющее питание по Малахову. Живая и мертвая еда Александр Кородецкий 2 Книга Александр Кородецкий. Очищающее и исцеляющее питание по Малахову. Живая и мертвая еда скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих кн 3 Книга Александр Кородецкий. Очищающее и исцеляющее питание по Малахову. Живая и мертвая еда скачана с...»

«Федеральное государственное бюджетное учереждение науки Институт геологии и геохронологии докембрия РАН Егорова Юлия Сергеевна САНУКИТОИДЫ ФЕННО-КАРЕЛЬСКОЙ ПРОВИНЦИИ БАЛТИЙСКОГО ЩИТА: ГЕОЛОГИЯ, СОСТАВ, ИСТОЧНИКИ 25.00.04 – петрология, вулканология Диссертация на соискание учной степени кандидата геолого-минералогических наук Санкт-Петербург 2014 Содержание ВВЕДЕНИЕ. АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ: ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ИССЛЕДОВАНИЯ. НАУЧНАЯ...»

«И.Т. К С Р О В Н И К О 3 • П. С Л Е Б Е Д Е В • Я. Г. П О Л Я КО В Книга о боевом пути 59-й армии написана ее ветеранами— участниками боев и сражений — о событиях и людях, завоевавших вместе с другими воинами Советских Вооруженных Сил трудную победу над гитлеровской Германией. Пятьдесят девятая воевала на Волховском, Ленинградском и 1-м Украинском фронтах, составляя прочное звено могучего и единого советского фронта, сокрушившего до основания войска гитлеровских захватчиков. Воины армии стояли...»

«ЕЖЕКВАРТАЛЬНЫЙ ОТЧЕТ Открытое акционерное общество Институт Стволовых Клеток Человека Код эмитента: 08902-A за 4 квартал 2012 г. Место нахождения эмитента: 129110 Россия, г. Москва, Олимпийский проспект, д. 18/1 Информация, содержащаяся в настоящем ежеквартальном отчете, подлежит раскрытию в соответствии с законодательством Российской Федерации о ценных бумагах А.А. Исаев Генеральный директор подпись Дата: 14 февраля 2013 г. Н.И. Алютова Главный бухгалтер подпись Дата: 14 февраля 2013 г....»

«?изнес-решения Применение VBA и макросов в Microsoft® Excel ?usiness solutions VBA and Macros for Microsoft® Excel Bill Jelen, Mr. Excel Tracy Syrstad 800 East 96th Street Indianapolis, Indiana 46240 ?изнес-решения Применение VBA и макросов в Microsoft® Excel Билл Джелен, “Мистер Excel” Трейси Сирстад Москва • Санкт-Петербург • Киев 2006 ББК 32.973.26 018.2.75 Д40 УДК 681.3.07 Издательский дом ‘‘Вильямс” Главный редактор С.Н. Тригуб Зав. редакцией В.Р. Гинзбург Перевод с английского и редакция...»

«Андрей Белый Петербург Андрей Белый Петербург Роман в восьми главах с прологом и эпилогом ПРОЛОГ Ваши превосходительства, высокородия, благородия, граждане! –– Что есть Русская Империя наша? Русская Империя наша есть географическое единство, что значит: часть известной планеты. И Русская Империя заключает: во-первых – великую, малую, белую и червонную Русь; во-вторых – грузинское, польское, казанское и астраханское царство; в-третьих, она заключает. Но – прочая, прочая, прочая 1. Русская...»






 
© 2014 www.kniga.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Книги, пособия, учебники, издания, публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.