Релейная защита и автоматика это. Релейная защита и автоматика: назначение, принципы работы и виды устройств — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое релейная защита и автоматика. Как работают устройства РЗА. Какие бывают виды релейной защиты. Какие требования предъявляются к системам РЗА. Как устроены основные элементы релейной защиты.

Содержание

Назначение и функции релейной защиты и автоматики

Релейная защита и автоматика (РЗА) играет ключевую роль в обеспечении надежности и безопасности систем электроснабжения. Основные функции устройств РЗА включают:

Выявление повреждений и ненормальных режимов работы в электрических сетях и оборудовании
Отключение поврежденных участков для локализации аварии
Предотвращение развития аварийных ситуаций
Автоматическое восстановление нормального режима работы
Сигнализация о срабатывании защит и автоматики

Благодаря быстродействию РЗА позволяет минимизировать ущерб от аварий и повысить надежность электроснабжения потребителей. Без современных систем релейной защиты невозможно представить работу энергосистем.

Принципы построения и работы устройств РЗА

Несмотря на разнообразие типов, все устройства релейной защиты и автоматики имеют схожую структуру, включающую следующие основные функциональные блоки:

Измерительные органы — контролируют параметры режима (ток, напряжение и др.)
Логическая часть — обрабатывает сигналы и формирует команды управления
Исполнительные органы — воздействуют на коммутационные аппараты
Блок сигнализации — информирует о срабатывании защиты

При возникновении аварийного режима измерительные органы фиксируют отклонение контролируемых параметров. Логическая часть анализирует эту информацию и в соответствии с заложенным алгоритмом формирует команду на отключение. Исполнительные органы воздействуют на силовые выключатели для локализации повреждения.

Основные требования к устройствам РЗА

Для эффективного выполнения своих функций релейная защита и автоматика должна удовлетворять следующим основным требованиям:

Селективность

Способность выявлять и отключать только поврежденный участок сети, сохраняя в работе неповрежденные элементы. Различают абсолютную и относительную селективность.

Быстродействие

Минимальное время срабатывания защиты с момента возникновения повреждения. Быстрое отключение повреждения снижает объем разрушений.

Чувствительность

Способность релейной защиты реагировать на минимально возможные нарушения режима в пределах всей защищаемой зоны.

Надежность

Способность РЗА правильно и безотказно действовать при возникновении повреждений в течение всего срока службы.

Основные виды устройств релейной защиты

Существует множество разновидностей релейной защиты, которые можно классифицировать по различным признакам. Наиболее распространенные виды РЗА:

Токовые защиты

Реагируют на увеличение тока сверх заданной уставки. Широко применяются для защиты от коротких замыканий. Подразделяются на максимальные токовые защиты, токовые отсечки, дифференциальные защиты.

Защиты по напряжению

Срабатывают при недопустимых отклонениях напряжения. Включают защиты минимального и максимального напряжения.

Дистанционные защиты

Измеряют сопротивление защищаемой линии и реагируют на его снижение при КЗ. Обеспечивают селективность действия.

Дифференциальные защиты

Сравнивают токи по концам защищаемого участка. Обладают абсолютной селективностью. Применяются для защиты генераторов, трансформаторов, линий.

Элементная база устройств РЗА

По типу используемой элементной базы различают следующие поколения релейной защиты и автоматики:

Электромеханические реле — старейший тип, основанный на электромагнитных реле
Микроэлектронные устройства — на дискретных полупроводниковых элементах

Микропроцессорные терминалы — современные цифровые устройства на базе микропроцессоров

Микропроцессорные устройства РЗА обладают наибольшей функциональностью, гибкостью настройки и возможностями самодиагностики. Они постепенно вытесняют устаревшие электромеханические реле.

Перспективы развития релейной защиты и автоматики

Основные тенденции в развитии современных систем РЗА:

Повышение быстродействия и чувствительности защит
Расширение функциональности микропроцессорных устройств
Внедрение цифровых подстанций с передачей данных по протоколу МЭК 61850
Применение искусственного интеллекта для анализа режимов и настройки РЗА
Совершенствование методов и средств диагностики устройств РЗА

Развитие релейной защиты направлено на повышение надежности, управляемости и эффективности систем электроснабжения в условиях усложнения структуры энергосистем и внедрения технологий Smart Grid.

Релейная защита: определение, функции и принципы работы

Определение понятия Релейная защита

Релейная защита (РЗ) — это важнейший вид электрической автоматики, которая необходима для обеспечения бесперебойной работы энергосистемы, предотвращении повреждения силового оборудования, либо минимизации последствий при повреждениях. РЗ представляет собой комплекс автоматических устройств, которые при аварийной ситуации выявляют неисправный участок и отключают данный элемент от энергосистемы.

Во время работы РЗ постоянно контролирует защищаемые элементы, чтобы своевременно зафиксировать возникшее повреждение (или отклонение в работе энергосистемы) и должным образом отреагировать на случившееся.

При аварийных ситуациях релейная защита должна выявить и выделить неисправный участок, воздействуя на силовые коммутационные аппараты, предназначенные для размыкания токов повреждения (короткого замыкания, замыкания на землю и т.д.).

Релейная защита сопряжена с иными видами электрической автоматики, которые позволяют сохранять бесперебойную работы энергосистемы и электроснабжения потребителей.

На данный момент отрасль релейной защиты активно развивается и расширяется, уже сейчас используется микропроцессорная аппаратура и компьютерные программы не только для защиты, но и для комплексного управления оборудованием и системой в целом.

Функции релейной защиты

Главной задачей устройств РЗ является выявление ненормальных и аварийных режимов работы первичного (силового) оборудования, а именно фиксация следующих видов повреждений:

перегрузка электрооборудования;
двух и трех-фазных короткие замыкания;
замыкания на землю, включая двух и трех-фазные;
внутренние повреждения в обмотках двигателей, генераторов и трансформаторов;
защита от затянувшегося пуска;
асинхронный режим работы синхронных двигателей.

Принципы построения релейной защиты

Существует несколько видов реле, каждый из которых соответствует характеристикам электроэнергии (в данном случае – реле тока, напряжения, частоты, мощности и т.д.). Такая система отслеживает несколько показателей, выполняя непрерывное сравнение величин с ранее определенными диапазонами, которые называются уставки.

В том случае, когда контролируемая величина превышает установленную норму, соответствующее реле срабатывает: тем самым осуществляя коммутацию цепи путем переключения контактов. В первую очередь, такие действия касаются подключенной логической части цепи. В соответствии с выполняемыми задачами эта логика настраивается на определенный алгоритм действий, оказывающих влияние на коммутационную аппаратуру. Возникшая неисправность окончательно ликвидируется силовым выключателем, прерывающим питание аварийной схемы. В любой релейной защите и автоматике настройка измерительного органа выполняется с учетом определенной уставки, разграничивающей зону охвата и срабатывания защитных устройств. Сюда может входить только один участков или сразу несколько, состоящих из основного и резервных.

Реакция защиты может проявляться на все повреждения, которые могут возникнуть в защищаемой зоне или только на отдельно взятые отклонения от нормального режима работы.

В связи с этим, защищаемый участок оснащен не одной защитой, а сразу несколькими, дополняющими и резервирующими друг друга. Основные защиты должны воздействовать на все неисправности, возникающие в рабочей зоне или охватывать их значительную часть. Они обеспечивают полную защиту всего участка, находящегося под контролем и должны очень быстро срабатывать при возникновении неисправностей. Все остальные защиты, не подходящие под основные условия, считаются резервными, выполняющими ближнее и дальнее резервирование. В первом случае резервируются основные защиты, работающие в закрепленной зоне. Второй вариант дополняет первый и резервирует смежные рабочие зоны на случай отказа их собственных защит.

Принципы построения схемы защитных устройств

Несмотря на то, что в данный момент рынок предлагает большое количество разнообразных устройств РЗ, базовый алгоритм процессов остается прежним, только модернизируется для каждого конкретного случая. Основные функции защиты демонстрирует структурная схема.

Более подробно ознакомиться со структурной схемой защит и другими органами РЗ можно в нашей статье Основные органы релейной защиты.

Шкафы РЗА

Современные микропроцессорные устройства РЗА выполняют не только свою прямые задачи защиты, но и другие смежные функции. Таким образом, сегодня большое количество устройств можно укомплектовать в одном шкафу, что значительно упрощает монтаж оборудования, непосредственную эксплуатацию, а также значительно освобождает пространство.

Типовые шкафы защиты имеют еще ряд дополнительных преимуществ: так как шкафы выполняются по стандартным схемам, проверенным в эксплуатации, вероятность ошибок в работе значительно снижается, а удобство в наладке и монтаже возрастает. Узнайте еще больше о РЗА и типовых решениях на нашем сайте.

Релейная защита: назначение, виды, устройство

В соответствии с требованиями правил технической эксплуатации электроустановок (сокращенно ПТЭ) силовое оборудование электросетей, подстанций и самих электрических станций должно быть обязательно защищено от токов КЗ и сбоев нормального режима работы. В качестве средств защиты используются специальные устройства, основным элементом которых является реле. Собственно, поэтому они так и называются – устройства релейной защиты и электроавтоматики (РЗА). На сегодняшний день существует множество аппаратов, способных в кратчайшие сроки предотвратить аварию на обслуживаемом участке электросети или в крайнем случае предупредить персонал о нарушении рабочего режима. В этой статье мы рассмотрим назначение релейной защиты, а также ее виды и устройство.

Для чего она нужна?

Первым делом расскажем о том, зачем нужно использовать РЗА. Дело в том, что существует такая опасность, как возникновение тока КЗ в цепи. В результате КЗ очень быстро разрушаются токопроводящие части, изоляторы и само оборудование, что влечет за собой не только возникновение аварии, но и несчастного случая на производстве.

Помимо короткого замыкания может возникнуть перенапряжение, утечка тока, выделение газа при разложении масла внутри трансформатора и т.д. Для того чтобы своевременно обнаружить опасность и предотвратить ее, используются специальные реле, которые сигнализируют (если сбой в работе оборудования не представляет угрозы) либо мгновенно отключают питание на неисправном участке. В этом и заключается основное назначение релейной защиты и автоматики.

Основные требования к защитным устройствам

Итак, по отношению к РЗА предъявляются следующие требования:

Селективность. При возникновении аварийной ситуации должен быть отключен только тот участок, на котором обнаружен ненормальный режим работы. Все остальное электрооборудование должно работать.
Чувствительность. Релейная защита должна реагировать даже на самые минимальные значения аварийных параметров (заданы уставкой срабатывания).

Быстродействие. Не менее важное требование к РЗА, т.к. чем быстрее реле сработает, тем меньше шанс повреждения электрооборудования, а также возникновения опасности.
Надежность. Само собой аппараты должны выполнять свои защитные функции в заданных условиях эксплуатации.

Простыми словами назначение релейной защиты и требования, предъявляемые к ней, заключаются в том, что устройства должны контролировать работу электрооборудования, своевременно реагировать на изменения рабочего режима, мгновенно отключать поврежденный участок сети и сигнализировать персонал об аварии.

Классификация реле

При рассмотрении данной темы нельзя не остановиться на видах релейной защиты. Классификация реле представлена следующим образом:

Способ подключения: первичные (включаются в цепь оборудования напрямую) и вторичные (подключение осуществляется через трансформаторы).
Вариант исполнения: электромеханические (система подвижных контактов расцепляет схему) и электронные (отключение происходит с помощью электроники).

Назначение: измерительные (осуществляют замер напряжения, силы тока, температуры и других параметров) и логические (передают команды другим устройствам, осуществляют выдержку времени и т.д.).
Способ воздействия: релейная защита прямого воздействия (связана механически с отключающим аппаратом) и косвенного воздействия (осуществляют управление цепью электромагнита, который отключает питание).

Что касается самих видов РЗА, их множество. Сразу же рассмотрим, какие бывают разновидности реле и для чего они используются.

Максимальная токовая защита (МТЗ), срабатывает если ток достигает заданной производителем уставки.
Направленная максимальная токовая защита, помимо уставки осуществляется контроль направления мощности.
Газовая защита (ГЗ), используется для того, чтобы отключать питание трансформатора в результате выделения газа.

Дифференциальная, область применения – защита сборных шин, трансформаторов, а также генераторов за счет сравнения значений токов на входе и выходе. Если разница больше заданной уставки, релейная защита срабатывает.
Дистанционная (ДЗ), отключает питание, если обнаружит уменьшение сопротивления в цепи, что происходит в том случае, если возникает ток КЗ.
Дистанционная защита с высокочастотной блокировкой, используется для отключения ВЛ при обнаружении короткого замыкания.
Дистанционная с блокировкой по оптическому каналу, более надежный вариант исполнения предыдущего вида защиты, т.к. влияние электрических помех на оптический канал не такое значительное .
Логическая защита шин (ЛЗШ), также используется для выявления КЗ, только в этом случае на шинах и фидерах (питающих линиях, отходящих от шин подстанции).
Дуговая. Назначение – защита комплектных распределительных устройств (КРУ) и комплектных трансформаторных подстанций (КТП) от возгорания. Принцип работы основан на срабатывании оптических датчиков в результате повышения освещенности, а также датчиков давления при повышении давления.

Дифференциально-фазная (ДФЗ). Применяются для контроля фаз на двух концах питающей линии. Если ток превышает уставку, реле срабатывает.

Отдельно хотелось бы также рассмотреть виды электроавтоматики, назначение которой в отличие от релейной защиты наоборот включать питание обратно. Итак, в современных РЗА используют автоматику следующего вида:

Автоматический ввод резерва (АВР). Такую автоматику часто используют при подключении генератора к сети, как резервного источника электроснабжения.
Автоматическое повторное включение (АПВ). Область применения – ЛЭП напряжением 1 кВ и выше, а также сборные шины подстанций, электродвигатели и трансформаторы.
Автоматическая частотная разгрузка, которая отключает сторонние приборы при понижении частоты в сети.

Помимо этого существуют следующие виды автоматики:

Вот мы и рассмотрели назначение и области применения релейной защиты. Последнее, о чем хотелось бы рассказать – из чего состоит РЗА.

Конструкция РЗА

Устройство релейной защиты представляет собой схему из следующих частей:

Пусковые органы – реле напряжения, тока, мощности. Предназначены для контроля режима работы электрооборудования, а также обнаружения нарушений в цепи.
Измерительные органы – могут также находиться в пусковых органах (реле тока, напряжения). Основное назначение – запуск других устройств, подача сигнала в результате обнаружения ненормального режима работы, а также мгновенное отключение приборов или с задержкой по времени.
Логическая часть. Представлена таймерами, а также промежуточными и указательными реле.
Исполнительная часть. Отвечает непосредственно за отключение или же включение коммутационных аппаратов.
Передающая часть. Может быть использована в дифференциально-фазной защите.

Напоследок рекомендуем вам просмотреть полезное видео по теме:

РЗА в энергетике для новичков

Это и все, что мы хотели рассказать вам о назначении релейной защиты и требованиях, предъявляемых к ней. Надеемся, теперь вы знаете, что такое РЗА, какая у нее область применения и из чего она состоит.

Будет полезно прочитать:

Релейная защита и автоматика — ПЕРГАМ

Приборы релейной защиты применяются для оценки состояния электрических сетей, позволяя продлить срок службы энергосистем. Энергетика, в общем, делится на много подразделений и «служб». Службы представляют собой несколько обособленные группы работников, поделенные по специальным признакам.

Содержание статьи

РЗиА

Все процессы происходящие в электрических сетях очень скоротечны и обслуживающий персонал не способен вовремя отреагировать на возникающие изменения в системе. Поэтому для выполнения данной задачи призваны устройства релейной защиты.

Для рассмотрения в данной статье примем службу РЗА (служба релейной защиты и автоматики). Целью службы является упреждение, а в случае возникновения неполадок в работе энергосистемы — устранение и ликвидация неправильных режимов работы, которые могут привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования, генераторов, трансформаторов и т. д., что в конечном счёте может резко понизить качество электроэнергии передаваемой потребителям.

Работа службы основана на внедрении в работу релейных защит, токовых, высокочастотных, отсечек и др. и их обслуживании.
Рассмотрим работу релейной защиты на примере простейшего оборудования, токовой отсечки, наиболее совершенными измерительными приборами для тестирования РЗиА являются SVERKER 760 тестеры релейных защит компании Megger. Принцип её работы основан на отключении потребителя от сети при условии превышения максимальной уставки по току. Организуется она на свободно замкнутых контактах одного или нескольких токовых реле. Т. е. при превышении уставки реле срабатывает и размыкает контакты, подающие напряжение рабочей частоты к потребителю (в самом простом случае).

Отсюда видно, что СРЗА составляет, коректирует и внедряет алгоритмы работы релейной защиты, которые организованны на простейших реле тока и напряжения. Но это в самом упрощённом случае. Иногда случаются такие режимы работы, которые для их устранения требуют более сложных защит. Хотя это уже «дебри», в которые мы «полезем» в следующих статьях.

Релейная защита и Автоматика в электроснабжении к содержанию

Релейная защита и Автоматика в электроснабжении: общий обзор о назначении релейной защиты. В системах электроснабжения на разных уровнях производства, преобразования, передачи и потребления электроэнергии неизбежно возникают ненормальные режимы. К основным из этих режимов относят режим короткого замыкания. Токи короткого замыкания возникают при повреждении электрооборудования, ошибочных действиях обслуживающего персонала. Ненормальными режимами работы электрических сетей также являются перегрузка оборудования, снижение напряжения в системе из-за внешних коротких замыканий, понижение частоты.

При возникновении ненормального режима релейная защита автоматически определяет место повреждения и с помощью своих органов воздействует на силовые выключатели, которые отделяют повреждённый участок. Следует отметить, что силовые выключатели выбираются при проектировании электроснабжения, таким образом чтобы их характеристики были способны удовлетворить возможность включения и отключения не только нормальной нагрузки, но так же предельных токов короткого замыкания на данном участке электроснабжения.

При возникновении таких ненормальных режимов работы, как перегруз, отклонения параметров от нормальных режимов, по частоте, напряжению, релейная защита также автоматически определяет их, запускает органы способствующие восстановлению нормального режима работы или подаёт сигнал обслуживающему персоналу.

Таким образом из выше сказанного следует вывод, что современная электроэнергетика не мыслима без надёжной и качественной защиты. И этому вопросу необходимо уделять достаточно серьезное внимание.

Релейная защита и автоматика электроснабжения, устройство, виды и принцип работы систем

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)

Термин «релейная защита» относится к очень широкому кругу устройств, применяемых в электроэнергетике.

К основным функциям защитных релейных устройств (РЗ), относятся:

выявление повреждений элементов систем электроснабжения;
локализация и отключение повреждённого участка или электроустановки для сохранения работоспособности остальной части системы;
определение отклонений от нормального режима отдельных электроустановок и частей энергосистемы, в результате которых может произойти повреждение оборудования или потеря устойчивости системы электроснабжения;
автоматическое выполнение действий, направленных на восстановление нормального режима (отключение части электрооборудования, включение устройств компенсации).

Таким образом, в одних случаях защитная аппаратура на основе реле способна предотвратить опасность выхода из строя установок и элементов энергосистем, в других – среагировать на факт повреждения и остановить дальнейшее развитие аварийной ситуации.

Эти действия релейной автоматики позволяют минимизировать ущерб, нанесённый в результате повреждения оборудования и ущерб от недоотпуска электрической энергии потребителям.

Необходимый уровень укомплектованности сетей и систем электроснабжения устройствами релейной защиты и автоматики (УРЗА) определён действующими нормативными документами в области энергетики.

Ни одна электроустановка не может быть введена в работу, не будучи укомплектованной защитными устройствами в минимальном объёме, определённом действующими правилами.

На каждом предприятии, имеющем на балансе электрооборудование, оснащённое защитными релейными устройствами, должен быть составлен график регулярной проверки и обслуживания релейной автоматики. Контроль выполнения плановых работ по проверке, испытаниям и обслуживанию релейной защиты осуществляется органами государственного энергетического надзора.

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТНЫХ РЕЛЕЙНЫХ УСТРОЙСТВ

Защитные устройства на базе реле разнообразны и могут быть построены по отличающимся принципиальным схемам, реализованным на различной элементной базе.

Общим для всех устройств релейной защиты является наличие одних и тех же функциональных блоков:

измерительных органов;
логики;
сигнализации.

Измерительный орган реле получает в непрерывном режиме информацию о состоянии контролируемого объекта, которым может быть отдельная установка, элемент или участок электрической сети. Существует несколько подходов к классификации структурных блоков релейных защит.

Измерительные релейные органы иногда называют пусковыми, но это не меняет сути. Контроль состояния объекта заключается в получении и обработке технических параметров электроснабжения – тока, напряжения, частоты, величины и направления мощности, сопротивления.

В зависимости от значения этих параметров, на выходе релейного органа измерения формируется дискретный логический сигнал («да», «нет»), который поступает в блок логики.

Логический орган, получив дискретную команду релейного блока измерения, в соответствии с заданной программой или логической схемой формирует необходимую команду исполнительному блоку или механизму.

Блок сигнализации обеспечивает работу сигнальных устройств, которые отображают факт срабатывания релейного защитного комплекта или отдельного его органа.

Для успешного выполнения своего предназначения, УРЗА должны обладать определёнными качествами. Выделяют четыре основных требования, которые предъявляются к аппаратуре РЗ. Рассмотрим их по отдельности.

Селективность.

Это свойство защитных систем заключается в выявлении повреждённого участка электрической сети и выполнении отключений в необходимом и достаточном объёме с целью его отделения. Если в результате работы защитной автоматики произошло излишнее отключение оборудования системы электроснабжения, такое срабатывание автоматики называется неселективным.

Различают системы защитной автоматики с абсолютной и относительной селективностью. К первому типу относятся устройства, реагирующие только на нарушения режима строго в пределах защищаемого участка.

Примером такой защитной системы может служить дифференциальный токовый защитный комплект, срабатывающая только при повреждениях между точками сети, в которых контролируется разность токов.

Относительной селективностью обладают системы максимального тока, которые, как правило, реагируют на нарушения режима на участках, смежных с непосредственно защищаемой ими зоной. Обычно во избежание неселективного срабатывания, такие системы автоматики имеют искусственную выдержку времени, превосходящую время срабатывания защитных комплектов на смежных участках.

Примечание. Искусственной называют выдержку времени, создаваемую специальными органами задержки срабатывания (реле времени).

Быстродействие.

Отключение повреждённого участка или элемента сети должно быть осуществлено как можно быстрее, что обеспечивает устойчивость работы остальной части системы и минимизирует время перерыва питания потребителей.

Главным показателем быстродействия служит время срабатывания защищающего устройства, которое отсчитывается от момента возникновения аварийного режима до момента подачи защитой сигнала на отключение выключателя.

Иногда время срабатывания системы автоматики трактуют как время между возникновением повреждения и отключением повреждённого участка, то есть, включают в него время работы выключателя.

Это не совсем верно, так как выключатель не является частью УРЗА и по его параметрам нельзя оценивать эффективность релейной защиты сетей и систем электроснабжения.

То есть, учитывать время отключения выключателя необходимо, но следует помнить, что это не характеристика РЗ. Для справки можно заметить, что время отключения выключателя значительно больше времени срабатывания собственно реле автоматики (без учёта искусственной задержки).

Чувствительность.

Данное качество характеризует способность системы автоматики к гарантированному срабатыванию во всей зоне её действия при всех видах нарушений режима, на которые данная автоматика рассчитана. Чувствительность системы автоматики является точным численным показателем, значение которого проверяется в расчётных режимах с минимальными значениями параметров её срабатывания.

Надёжность.

Универсальная характеристика всех технических устройств, заключающаяся в способности РЗ функционировать длительно и безотказно. В соответствии со своим основным предназначением.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ

Типы УРЗА можно классифицировать по параметрам режима работы сети, на которые они реагируют.

Токовые защиты.

Наибольшее распространение получили токовые защиты, поскольку именно повышенное значение тока является критерием такого частого вида нарушения режима работы как короткое замыкание. В основе токовой релейной защиты находится реле тока.

Традиционно используемыми являются реле электромеханического типа, состоящие из токовой катушки и подвижной электромагнитной системы, замыкающей контакты. На смену этим приборам пришли полупроводниковые устройства, а с развитием цифровых технологий и микропроцессорные системы релейной защиты.

Независимо от элементной базы, логика работы защит остаётся в принципе той же. Конечно, микропроцессорные системы способны реализовать более сложный и разветвлённый алгоритм действий.

В простейшем случае, на реле выставляется требуемая уставка – значение тока, при котором реле должно сработать. Первичными преобразователями тока являются измерительные трансформаторы или датчики тока.

К разновидности токовых защит относятся дифференциальные защиты, реле которых включается на разность токов. Дифференциальные токовые реле входят в комплект релейной защиты трансформаторов и шин подстанций.

Защиты по напряжению.

Среди самых распространённых представителей этого класса групповая секционная защита минимального напряжения.

Логика работы этой автоматики увязана с технологическим процессом, электропривод оборудования которого питается от одной секции подстанции. Автоматика минимального напряжения имеет двухступенчатое исполнение. Типовая последовательность работы выглядит следующим образом.

Секция, к которой подключены электродвигатели приводов механизмов технологического процесса (например, это могут быть механизмы котла тепловой электростанции), имеет два питания – от рабочего и резервного трансформаторов.

При отключении рабочего трансформатора срабатывает автоматика включения резерва (АВР). Через небольшой промежуток времени к секции подключается резервный трансформатор.

За время бестоковой паузы нагруженные механизмы успевают затормозиться. После подключения резервного трансформатора начинается самозапуск электродвигателей механизмов.

Повышенный ток, обусловленный групповым запуском двигателей, вызывает посадку напряжения на секции. При снижении напряжения до уставки первой ступени автоматики, происходит отключение наименее значимых для технологического процесса механизмов.

Делается это для того, чтобы облегчить запуск более важного оборудования и удержать станционный котёл (или другой агрегат) в работе.

Если это не помогает и напряжение, продолжая снижаться, достигает уставки второй ступени, отключается вторая группа оборудования. В этой ситуации в работе остаются только механизмы, обеспечивающие безаварийный останов всего технологического процесса (котла).

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

РЗиА — это… Что такое РЗиА?

Релейная защита и автоматика — совокупность электрических аппаратов, осуществляющих автоматический контроль за работоспособностью Электроэнергетической системы(ЭЭС).

Релейная защита (РЗ) осуществляет непрерывный контроль за состоянием всех элементов электроэнергетической системы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений РЗ должна выявить повреждённый участок и отключить его от ЭЭС, воздействуя на специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения.

При возникновении ненормальных режимов РЗ также должна выявлять их и в зависимости от характера нарушения либо отключать оборудование, если возникла опасность его повреждения, либо производить автоматические операции, необходимые для восстановления нормального режима (например, включение после аварийного отключения с надеждой на самоустранение аварии или подключение резервного питания), либо осуществлять сигнализацию оперативному персоналу, который должен принимать меры к ликвидации ненормальности.

Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем.

Требования к релейной защите

Быстродействие

Быстрое отключение повреждённого оборудования или участка электрической сети предотвращает повреждения или уменьшает их размеры, позволяет сохранить нормальную работу потребителей неповреждённой части сети, предотвращает нарушение параллельной работы генераторов.

Селективность (избирательность)

Селективность — способность релейной защиты выявлять место повреждения и отключать только его только ближайшими к нему выключателями. Это позволяет локализовать повреждённый участок и не прерывать нормальную работу других участков сети.

Чувствительность

Под чувствительностью релейной защиты понимается её способность реагировать на возможные повреждения в минимальных режимах работы системы электроснабжения, когда изменение воздействующей величины минимально.

Надёжность

Защита должна правильно и безотказно реагировать при всех повреждениях защищаемой сети и нарушениях нормального режима работы, для действия при которых она предназначена, и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима работы, при которых действие данной защиты не предусмотрено и должна действовать другая защита. Это требование обеспечивается совершенством принципов защиты и конструкций аппаратов защиты, качеством деталей, простотой выполнения и уровнем эксплуатации.

Основные органы релейной защиты

Пусковые органы

Пусковые органы непрерывно контролируют состояние и режим работы защищаемого участка цепи и реагируют на возникновение коротких замыканий и нарушения нормального режима работы. Выполняются обычно с помощью реле тока, напряжения, мощности и др.

Измерительные органы

Измерительные органы определяют место и характер повреждения и принимают решения о необходимости действия защиты. Измерительные органы также выполняются с помощью реле тока, напряжения, мощности и др. Функции пускового и измерительного органа могут быть объединены в одном органе.

Логическая часть

Логическая часть — это схема, которая запускается пусковыми органами и, анализируя действия измерительных органов, производит предусмотренные действия (отключение выключателей, запуск других устройств, подача сигналов и пр.). Логическая часть состоит, в основном, из элементов времени (таймеров), логических элементов, промежуточных и указательных реле, дискретных входов и выходов аналоговых микропроцессорных устройств защиты.

Пример логической части релейной защиты

Катушка реле тока K1 (контакты А1 и А2) включена последовательно со вторичной обмоткой трансформатора тока ТА. При коротком замыкании, на участке цепи, в котором установлен трансформатор тока, возрастает сила тока, и пропорционально ей возрастает сила тока во вторичной цепи трансформатора тока. При достижении силой тока значения уставки реле K1, оно сработает и замкнёт рабочие контакты(11 и 12). Цепь между шинками +EC и -EC замкнётся, и запитает сигнальную лампу HLW.

Данная схема приведена как простой пример. В эксплуатации используются более сложные логические схемы.

См. также

Литература

Чернобровов Н.В., Семенов В.А. «Релейная защита энергетических систем»: Учеб. пособие для техникумов. — М.: Энергоатомиздат, 1998. -800с.: ил.
Павлов, Г.М. «Автоматизация энергетических систем» : Учеб.пособие / Г.М. Павлов .— Ленинград : Изд-во Ленингр. ун-та, 1977 .— 237 с. : ил .— Библиогр.: с.233-234.
V. Electric Relays: Principles and applications, CRC Press, 2005, 704 pp

Wikimedia Foundation. 2010.

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем

подготовка специалистов, код 13.02.06

Будущие электрики изучают устройство и принцип работы электродвигателей, генераторов, трансформаторов, коммутационной аппаратуры, аккумуляторов и электроприборов. На практике студенты учатся прокладывать кабель силового питания и электропроводки, подключать электрооборудование, составлять план размещения силового питания и электропроводки. Став специалистами, они смогут прокладывать провода, прозванивать смонтированные схемы и измерять сопротивление изоляции.

Электромонтер по релейной защите обслуживает силовые и осветительные установки, производственные участки, цеха. Специалист 2–3 разряда промывает детали, проводит чистку контактов. Специалисты 4–5 разряда проводят диагностику в механических и электрических схемах аппаратов, устройств, при необходимости устраняют неисправности. Составление чертежей и эскизов — также в их компетенции. Разборка и сборка, наладка и ремонт, техническое обслуживание различных устройств, аппаратов, схем, приборов, узлов — общие для всех электромонтеров функции.

Обучение: на базе 9 классов (срок обучения 3 г. 10 мес.), на базе 11 классов (срок обучения 2 г. 10 мес.)

Формы обучения: очная, очно-заочная, заочная

Колледжей

По этой специальности

В среднем по другим

Проходной балл

На эту специальность

В среднем на другие

Бюджетных мест

На эту специальность

В среднем на другие

Колледжи по специальности

бюджетных мест

от 4.05

проходной балл

Шатурский энергетический техникум — мощное учебное заведение, обладающее самыми современными средствами обучения. Располагая развитой материально-технической базой и опытным коллективом преподавателей техникум обеспечивает подготовку специалистов самого высокого уровня. На сегодняшний день Шатурский энергетический техникум остался единственным учебным заведением в Москве и Московской области, который занимается подготовкой специалистов энергетического профиля.

бюджетных мест

от 4

проходной балл

от 130000 р.

за год

Колледж, ориентированный на рынок труда Москвы, реализует следующие направления: строительство, транспорт, энергетика, промышленные технологии и инженерия, информационные технологии, химическая промышленность, технологии продукции общественного питания. Современная материально-техническая ученическая база, более 1000 бюджетных мест, активная производственная практика. Крупные партнеры-работодатели и профильные вузы-партнеры колледжа помогут продолжить обучение и найти работу в Москве.

бюджетных мест

от 3.7

проходной балл

Колледж готовит специалистов для транспорта, городского хозяйства, а также в области информационных технологий. Выпускников ждут на Московской железной дороге, в Московском метрополитене и на других предприятиях железнодорожной отрасли и городского транспорта и городского хозяйства. Колледж располагает хорошей материальной базой, современными учебными кабинетами и мастерскими, спорткомплексом с бассейном. Работает более 60 кружков и спортивных секций по различным направлениям.

бюджетных мест

от 25000 р.

за год

Горный колледж — многопрофильное учебное заведение повышенного уровня. В колледже мощная материально-техническая база: два учебных корпуса, учебно-производственные мастерские, спортивные и тренажерные залы, оздоровительный комплекс, учебно-торговый куст, включающий столовую, буфет и кондитерский цех. Имеется автопарк, фельдшерский пункт и стоматологический кабинет. Компьютерная база колледжа включает в себя 4 компьютерных класса, оснащенных современными информационными ресурсами

бюджетных мест

Наш колледж — крупнейшее в Республике Башкортостан многопрофильное и многоуровневое учебное заведение среднего профессионального образования, имеющий свои филиалы в городах Агидель и Баймак. Мы готовим высококвалифицированные кадры для предприятий топливно-энергетического комплекса Республики Башкортостан и России. Наши студенты имеют все возможности, чтобы максимально раскрыть свои таланты. Учеба, художественная самодеятельность — каждый найдет дело по душе. Для влюбленных в спорт открыты двери 5-ти спортивных залов и спортивного комплекса. Уфимский топливно-энергетический колледж является правопреемником двух прославленных учебных заведений Уфимского нефтяного техникума и Уфимского энергетического колледжа.

Показать все колледжи

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем (РЗА)

Электрик – это специалист, работа которого связана с электрическим оборудованием.

История

Впервые об электрических процессах узнали еще в древности. Это всем известный опыт со статическим зарядом меха. Только вот в те времена мех натирали о янтарь. После этого камень получал свойство притягивать бумагу. Это заметил Фалес Милетский. В связи с ассоциацией с данным камнем появилось слово «электричество», что в переводе означает «янтарь». Данное учение развивается довольно медленно, но все изменяется в эпоху Возрождения, когда ведущие умы мира начинают активно исследовать движение заряженных частиц. Это и привело к началу века электрики. С появлением первых осветительных приборов возникла необходимость в специалистах, которые будут их обслуживать, не боясь риска быть пораженными током. Так появились первые электрики. Их работа была опасной и непредсказуемой. Методом проб и ошибок совершенствовались технологии изоляции оборудования и осваивались технологии применения зарядов в лечебных целях. В наше время электрики занимают нишу опасных и постоянно востребованных профессий.

Описание

Электрик – это специалист, работа которого связана с электрическими приборами и оборудованием. Данные мастера имеют свою классификацию.

Можно выделить простых электриков, которые занимаются бытовым электрическим оборудованием, и электромонтеров. Данные специалисты работают с высокими мощностями на ТЭС, ГЭС и т.д. Ежедневно они сталкиваются со всем спектром опасностей, которые таит в себе высокое напряжение.

В работе электромонтера есть масса процессов. Для их выполнения есть правила допуска. Начинающий специалист никогда не будет иметь дело с высоким уровнем опасности (напряжение более 1000 В). Для квалификации выделяют 5 классов доступа:

Первый. Это любой сотрудник организации, который не имеет специфического образования, но при этом он знает об опасностях, оказании первой помощи и о способах избежать поражения. Такого работника не допускают к работе с электрическим оборудованием, особенно с высоковольтным.
Второй. Это специалист с образованием в сфере электрики. Он знает основы устройства высоковольтного оборудования, все опасности работы с ним и методы оказания первой помощи. Данный специалист должен иметь специальную подготовку и работать с электричеством от 1-2 месяцев. Допускается к объектам с невысоким уровнем опасности.
Третий. Данный специалист знает об электричестве достаточно много информации: правила работы с высоковольтным оборудованием, опасности поражения, правила техники безопасности, правила допуска до работ с оснащением под напряжением до 1000 В.Обязательно наличие специальной подготовки и опыт работы от 2 до 10 месяцев.
Четвертый. Это специалист высокого уровня. Он должен знать не только общие положения, но и особенности устройства оборудования, какие составляющие должны отключаться для проведения ремонтных или профилактических работ и как найти их в реальности. Электрик 4 уровня знает все о подконтрольной ему территории, до мельчайшей микросхемы. Он умеет распределить обязанности между сотрудниками и научить их особенностям своей работы. Также электрик не только знает правила оказания первой помощи, но и умеет воплотить их на практике. Опыт работы должен быть от 2 до 12 месяцев минимум.
Пятый. Более углубленное знание всех схем и нюансов своего участка. Знание не только техники безопасности, но и понимание причин всех ее положений. Умение обучить персонал и оказать первую помощь в случае поражения электрическим током. Опыт работы составляет от 3 до 42 месяцев минимум.

Профессия электрика предполагает высокий уровень концентрации и ответственности не только за свою жизнь, но и за здоровье подчиненных.

Чем приходится заниматься на работе и специализации

Работа электрика относится к классу труда с повышенным уровнем опасности. Это связано не только с возможностью поражения электрическим током. Линии электропередач часто находятся на большой высоте. Работа с ними связана и с вероятностью падения.

Помимо 5 классов допуска, электрики имеют 6 профессиональных разрядов. Чем он выше, тем более квалифицированный специалист перед вами.

Ежедневно электрики сталкиваются с рядом обязанностей:

Прокладка электрических сетей. Это необходимо для подключения к энергии новых зданий и участков, что обеспечит людей освещением и технологиями.
Монтаж электрического оборудования и кабелей. Часто это связано с работой в труднодоступных условиях.
Ремонтные работы с линиями электропередач. При обрыве кабеля или же исчезновении напряжения ремонтные бригады выезжают на объект для выявления и устранения дефекта.
Ввод в эксплуатацию оборудования. Электрик проверяет и тестирует технику, настраивая ее так, чтобы она была безопасной для персонала.
Прокладка электрических сетей в помещениях. Именно электрик подсоединяет все розетки и провода таким образом, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию техники в бытовых условиях. Неправильное распределение напряжения чревато возгораниями.
Обучение персонала технике безопасности при работе с электрическими приборами и высоковольтными сетями.
Обучение персонала правилам и методам оказания первой помощи при поражении электрическим током.
Получение новых знаний. Прогресс не стоит на месте. Электрику как никому важно быть в курсе новинок в линиях электропередач.

Также в ежедневные обязанности электрика входит масса мелких процессов, имеющих узкоспециализированную направленность, зависящую от места работы.

Кому подходит данная профессия

Профессия подходит людям с хорошо развитой памятью и логическим мышлением. Специалист обязан знать массу норм и правил, которые необходимы для обеспечения безопасности труда.

Электрик имеет отличную реакцию. Напряжение часто приводит к непредвиденным ситуациям, в которых спасти может только холодный ум и скорость принятия решений.

Осторожность – незаменимое качество в работе данных специалистов. Опытный мастер всегда дважды обдумает каждое свое решение, прежде чем воплотит его в жизнь.

Кропотливость и ответственность. Электрик должен относиться ко всем деталям своей работы с повышенным вниманием, ведь он отвечает не только за себя, но и за окружающих его людей.

Востребованность

Профессия востребована. Несмотря на тот факт, что вакансий не так уж много, электрик без труда найдет работу. Большинство студентов трудоустроены еще до выпуска.

Легко ли устроиться на работу

На работу устроиться достаточно просто. Следует предоставить диплом о том, что вы имеете начальный уровень подготовки. Однако при наличии нескольких претендентов, предпочтение отдается более опытному.

Как обычно строится карьера

Карьера электрика обычно заключается в получении более высокого разряда и класса доступа. Специалисты с 4 и 5 уровнями могут получать в подчинение ряд сотрудников, которых они будут контролировать.

Карьерный рост обычно не предвидится, но в редких случаях исключительно на крупных энергетических объектах вы можете получить должность старшего электрика или инженера-электрика.

РЗА ООО «Экнис-Украина»

ABB
Сименс
General Electric
Alstom
Шнейдер Электрик
Киевприбор
Хартрон-Инкор
Энергомашвин
RZA Systems

Наши специалисты прошли обучение, соответственно имеют все необходимые сертификаты на ввод в эксплуатацию и сервисное обслуживание от производителей устройств релейной защиты.

При проведении пусконаладочных работ наши специалисты используют оборудование Omicron для тестирования устройств релейной защиты.

Компания «Экнис-Украина» является официальным партнером компании Omicron (Австрия) на территории Украины. Поэтому мы поставляем оборудование напрямую от производителя, а также предоставляем технические консультации на месте.

Наша компания выполнила договорные обязательства по поставке комплексного оборудования, проектированию, монтажу, пусконаладке и сервисному обслуживанию оборудования релейной защиты на следующих объектах:

ПС 750 кВ Киевская (ЦЭС «Укрэнерго, ГК НЭК»)
Открытое распределительное устройство 750 кВ, Запорожская АЭС
ПС 330 кВ Хмельницкая (ЮЗЭС «Укрэнерго, ГК НЭК»)
ПС 330 кВ Херсонская (ЮЭС «Укрэнерго, ГК НЭК»)
ПС 330 кВ Котовская (ЮЭС «Укрэнерго, ГК НЭК»)
ПС 330 кВ Ровно (Западная ГРЭС «Укрэнерго, ГК НЭК»)
Л.ПС 330 кВ Южна (Западная ГРЭС «Укрэнерго, ГК НЭК»)
ПС 330 кВ «Северна» (Центральная электростанция «Укрэнерго, ГК НЭК»)
Житомирская подстанция 330 кВ (ЦЭС «Укрэнерго, ГК НЭК»)
ПС 330 кВ Черкассы (Центральная электростанция «Укрэнерго, ГК НЭК»)
ПС 330 кВ Симферополь (Крымская ГРЭС «Укрэнерго, ГК НЭК»)
Севастополь ПС 330 кВ (Крымская ГРЭС «Укрэнерго, ГК НЭК»)
Открытое распределительное устройство 330 кВ, Кременчугская ГЭС (ОАО «Укргидроэнерго»)
ЦРП 150 кВ Ботиевская ВЭС (ООО «Ветроэнергетика»)
8 подстанций 110 кВ Винницкого круга (ПАО «Винницаоблэнерго»)
ПС 110 кВ «Винницкая кондитерская фабрика» (фабрика «Рошен»)
ПС 110 кВ «Кировская» («Одессаоблэнерго»)
Московская, Университетская ПС 110 кВ (ПАО «Киевэнерго»)
ПС 110 кВ «Алмаз» (Банкнотопечатание и Монетный двор Национального банка Украины)
Открытое распределительное устройство 110 кВ (ГСП «Чернобыль»)

Воздействие систем защиты и контроля из цифрового мира — часть 1 из 2

Введение
Прошли те времена, когда было простое электромеханическое реле без встроенного программного обеспечения и интерфейсов связи.Фактически, системы защиты и управления значительно изменились за последнее десятилетие и будут продолжать меняться с развитием технологий. Цифровой мир повлиял на систему защиты от появления микропроцессорных реле в 1980-х годах до реле защиты с коммуникационными интерфейсами в 1990-х. Современные цифровые защитные реле используют высокоскоростную связь для замены медных проводов для управления между ячейками, защитной блокировки и даже отключения и включения выключателя.Современная сенсорная технология также позволяет выполнять оцифровку и аналоговый сбор данных на распределительном устройстве, заменяя опасные индуктивные цепи трансформатора тока и трансформатора тока связью по технологической шине.

Цифровой мир принес много преимуществ, но также создает проблемы. В этой статье основное внимание будет уделено влиянию системы защиты и управления в результате внедрения микропроцессорных реле в 1990-х годах. На нем будут обсуждены ключевые проблемы, с которыми инженер по защите и управлению сталкивался в прошлом и с которыми столкнется при развертывании усовершенствованного защитного реле.Ключевыми областями обсуждения будут производительность и преимущества, включая оцифровку и функцию передачи нетрадиционных измерительных трансформаторов, угрозы безопасности и лучшие практики для системы защиты, управление парком машин в эпоху правил NERC PRC / CIP и рассмотрение производительности для достижения высокой доступности защиты. и система управления. В документе также будут рассмотрены некоторые вопросы защиты, такие как; Поскольку в системах оптоволоконных датчиков тока нет железа и насыщения трансформатора тока, дифференциальное реле не обязательно должно иметь несколько наклонов для учета характеристик трансформатора тока, только минимальное срабатывание, что увеличивает чувствительность в несколько раз.

Образовательные преимущества понимания этих воздействий имеют первостепенное значение при принятии и внедрении современных систем мониторинга и контроля. Понимание требований к повышению производительности систем защиты и управления автоматизацией подстанции является целью создания информированного лица, принимающего решения, с учетом этих достижений в новых технологиях, которые с точки зрения надежности могут значительно улучшить общие характеристики энергосистемы.

1. Справочная информация
После появления микропроцессорных реле в 1980-х годах переход на реле защиты с интерфейсами связи в 1990-х годах оказал относительно небольшое влияние на системы защиты как таковые, но позволил интегрировать устройства защиты в системы защиты и управления автоматикой подстанции.

Несмотря на то, что введение стандарта IEC 61850 открыло возможности для улучшенной интеграции реле защиты и управления различных производителей в системы автоматизации, оно практически не повлияло на сами функции защиты. Только теперь, благодаря распространению применения того же стандарта на уровень процесса для обмена данными между первичной системой и интеллектуальными электронными устройствами защиты и управления, он начинает играть критически важную роль в защите энергосистемы.Ключевые технологии решения «Цифровая подстанция» (реле, передовая автоматизация подстанции и современные измерительные трансформаторы) являются преимуществами, в которых IEC 61850 / Ethernet позиционируется как средство реализации технологии, а не как препятствие.

2. Стандарт — IEC 61850
Первые многофункциональные микропроцессорные реле были разработаны в начале 1980-х годов. Один основан на магистерской диссертации Рави Айера в Университете штата Вашингтон. Он присоединился к Brown Boveri Corporation под руководством Стэнли Зохолла для разработки блока защиты распределения, ставшего первым многофункциональным микропроцессорным реле в 1984 году.Это реле выполняло трехфазную и заземляющую мгновенную и временную максимальную токовую защиту, многократное повторное включение автоматического выключателя и интегрировало по фазе счетчик в одном устройстве, которое было немного больше, чем два однофазных электромеханических реле максимального тока. Инновации современной цифровой системы уходят корнями в эту эпоху пионерами отрасли, понимающими взаимосвязь электромеханических отношений, чтобы привлечь революционного компьютерного ученого, заменившего индукционные диски и пружинные константы на сбор данных, цифровое преобразование и четырехточечные алгоритмы.Эти ранние устройства были основаны на 8-битных микропроцессорах и запрограммированы на высокооптимизированном исходном коде ассемблера, поскольку алгоритмы должны были быть чрезвычайно эффективными, а размер программной памяти в 64 килобайта был роскошью.

Микропроцессорное реле — первое предприятие нашей отрасли в цифровом мире, которое произвело революцию в наших системах защиты и управления. Ключевым преимуществом микропроцессорного реле является значительное сокращение пространства на панели, необходимого для реализации той же системы защиты.На рисунке 1 изображена система защиты линии для 1½ выключателя.

Рисунок 1: Вторичные системы подстанций, показывающие одно и то же приложение
с электромеханическими реле по сравнению с современной цифровой системой
(нажмите, чтобы увеличить)

В примере , рис. 1, функция защиты, указанная релейными элементами ANSI, традиционно была реализована с использованием дискретных реле, требующих нескольких панелей реле для защиты этой схемы. Использование современных многообъектных реле (защита более чем одного первичного устройства) и открытых стандартов для обмена данными между устройствами позволяет функциональную консолидацию, устранение контроля и блокировки соединений медных проводов, значительно улучшая производительность системы, одновременно повышая надежность и безопасность персонала. .

Наиболее значительным изменением, хорошим и плохим, было внедрение программных систем для выполнения этих защитных функций. Ранняя реализация имела ограниченный исходный код программного обеспечения, так как мощность микропроцессора и размер памяти ограничивали объем допустимой функциональности. По мере того, как многофункциональное реле развивалось и начало взаимодействовать с RTU и шлюзами, сложность программной системы устройства также увеличивалась. Хорошо то, что производительность системы защиты увеличилась в десять раз, а плохим было введение недокументированной функции, также известной как программные ошибки.Управление версиями микропрограмм теперь является важным элементом управления парком коммунальных услуг, чтобы гарантировать, что установленные устройства защиты не приводят к нежелательной работе системы. Для американской системы Bulk Energy System Североамериканская корпорация надежности (NERC) разработала набор стандартов надежности и защиты критически важной инфраструктуры для поддержки общей надежности, стабильности и безопасности сети.

Система защиты и управления редко может быть задействована до тех пор, пока ненормальное состояние не станет угрожать аппарату.Именно в этом случае система должна работать для защиты активов коммунального предприятия. Основным преимуществом современных защитных устройств является расширенная самодиагностика и самоконтроль, обеспечивающие максимальную доступность системы. Электромеханические и твердотельные реле были признаны неработоспособными только при возникновении неисправности, приведшей к неправильной работе, или во время плановых испытаний. Современное устройство защиты имеет расширенную диагностику для проверки работоспособности или выявления нерешенных проблем.

Сегодня цифровой мир продолжает трансформироваться, поскольку современные первичные устройства включают в себя цифровые технологии, а преимущества нетрадиционных измерительных трансформаторов еще больше улучшают производительность системы и безопасность персонала.Эти средства поддержки на уровне процессов первичной системы будут продолжать революцию в следующем поколении систем защиты, управления и автоматизации.

3. Цифровые системы
В цифровой системе выборочные аналоговые значения передаются в соответствии с IEC 61850 9 2 от объединяющих устройств или нетрадиционных измерительных трансформаторов (NCIT) на устройства защиты и управления, а команды отключения отправляются как сообщения IEC 61850 GOOSE на интерфейсы выключателя. Таким образом, система связи становится критически важной частью цепи устранения неисправности, влияющей на общее время устранения неисправности системы защиты.

4. От медной проводки до технологической шины
Подход к установке коммуникационной сети технологической шины, которая соединяет оборудование уровня присоединения, такое как IED защиты и управления или измерительные устройства, с объединяющими устройствами и IED выключателя, расположенными на уровне процесса, мотивируется различными аспектами:

4.1. Повышенная безопасность
Каждый медный провод на подстанции представляет собой потенциальную опасность, будь то цепь трансформатора тока, трансформатора тока или управляющий провод 125 В постоянного тока.Высокоиндуктивная вторичная цепь трансформатора тока представляет наибольшую проблему с точки зрения безопасности. Опасность возникает, когда провод трансформатора тока под напряжением отсоединяется по незнанию. Согласно теории индуктивных цепей, ток, протекающий через индуктивную цепь, нельзя мгновенно изменить с 5 А до нуля. Небольшая благодарность Википедии; математическая формула v (t) = L неявно утверждает, что на индукторе индуцируется напряжение, равное произведению индуктивности индуктора и скорости изменения тока через индуктор.Поскольку индуктивность не изменяется во время разомкнутой цепи, скорость изменения тока от 5 до 0 ампер мгновенно приводит к тому, что производная (di / dt) стремится к бесконечности. Таким образом, в напряжении произведения формулы преобладает производная, увеличивающаяся до бесконечности, и создает очень большое напряжение на разомкнутых проводах. Что касается применения подстанции, открытая вторичная обмотка ТТ эквивалентна нулевому индуктивному току, и, в зависимости от вторичной нагрузки, возникнет дуга, поскольку эти опасно высокие напряжения накапливаются, подвергая персонал на местах риску серьезных травм или даже смертельного исхода, а также оборудования и оборудования. подстанция в опасности из-за электрического пожара.Сведение к минимуму меди ведет к значительному повышению безопасности.

4.2. Меньше материала
Использование волоконной оптики вместо медных кабелей не только сокращает количество медных кабелей на подстанции примерно на 80 процентов, в зависимости от уровня напряжения, типа и компоновки распределительного устройства. Это также означает меньшую транспортировку материалов на объект.

Если обычные измерительные трансформаторы заменить на нетрадиционные, можно дополнительно сэкономить вес. Оптический трансформатор тока для установки AIS на 400 кВ весит около 20% от его обычного (заполненного элегазом) аналога.

4.3. Более короткое время установки и более короткое время простоя для модернизации вторичной системы
Меньше протягивания кабелей, меньшее количество подключенного оборудования и меньшее количество проверок соединений. Это приводит, с одной стороны, к более короткому времени установки новых вторичных систем, с другой стороны, это также помогает сократить время простоя во время замены вторичных систем. Время простоя в последнем случае может быть сокращено из-за более короткого времени, необходимого для установки нового оборудования, а также из-за того, что новое оборудование поставляется с завода полностью протестированным с помощью SCADA с помощью устройств защиты и управления IED для интерфейсов процессов.Следовательно, тестирование новой системы, требующей отключений, сокращается.

5. Время устранения неисправностей цифровых подстанций
При приближении к использованию NCIT и связи Ethernet для передачи критически важных аналоговых и двоичных данных для функций защиты скорость отключения больше не зависит только от устройства защиты IED и реле отключения. В цифровых системах время устранения неисправности зависит от производительности всех задействованных электронных компонентов, таких как NCIT, объединяющие блоки, IED защиты и IED выключателя, а также от конструкции системы связи шины процесса.

От цифровых систем ожидают, что они будут соответствовать сегодняшним спецификациям и нормам в отношении времени устранения неисправностей и будут работать не хуже, чем современные системы защиты. Типичное значение времени устранения короткого замыкания в нормальных условиях (без отказов в системе защиты или автоматическом выключателе) составляет четыре цикла мощности. Два цикла рассматриваются для отключения выключателя с гашением дуги и два цикла принимаются для системы защиты.Эти цифры можно найти в международном стандарте, например IEC 60834 [3], и в национальных нормативных документах, таких как технический документ NERC о надежности системы защиты [6] или правила сети National Grid UK [5].

Два раза на приведенном выше рисунке определены и отнесены к категории в соответствии с международными стандартами. «Время задержки обработки» NCIT и объединяющих устройств определено в МЭК 60044-8 [12] как номинальное время задержки, которое не должно превышать 3 мс для приложений защиты. Определение «Время передачи» является частью МЭК 61850-5 [9].Как для выборочных значений, так и для команд отключения, отправленных через GOOSE, применяется наивысший класс производительности времени передачи, который должен составлять 3 мс или меньше. Время передачи — это сумма времени, необходимого для стека отправляющего устройства, стека принимающего устройства и системы связи. В соответствии с МЭК 61850 10 [10] и МЭК 61850 90 4 [14] предполагается, что 3 мс делятся на 80 процентов на время обработки в стеках IED (2,4 мс), а оставшиеся 20 процентов (0,6 мс) на связь. сеть.

Таблица 1 Обзор стандартного или типичного времени в цепочке устранения неисправности, а также времени, достижимого с помощью современных устройств и соответствующей конструкции системы связи. Время логической обработки IED, т. Е. Время, требуемое алгоритмом защиты, в обоих случаях предполагается равным одному циклу мощности 60 Гц.

Таблица 1: Бюджет времени со стандартным или типичным временем и возможным временем с современными устройствами.

Одним из важных моментов во втором столбце с возможными на сегодня временами является то, что внешнее реле отключения не используется, а автоматический выключатель срабатывает напрямую с помощью выходов питания IED выключателя.Но даже если реле отключения находится на месте, общее время устранения неисправности, необходимое для 4 циклов включения питания, как упомянуто выше, может быть значительно занижено.

Рисунок 2: Бюджет времени со стандартным или типичным временем и возможным временем с современными устройствами

Более подробную информацию об использованной выше схеме расчета, а также более подробные объяснения и анализ можно найти в [2].

6. Воздействие нетрадиционных измерительных трансформаторов
Эти нетрадиционные измерительные трансформаторы могут обеспечить отличную точность до 0.2 процента или выше было продемонстрировано в различных установках, где NCIT были подключены к счетчикам сети с включенной технологической шиной IEC 61850-9-2. Чтобы проверить точность цифровой измерительной цепи, они были установлены параллельно с обычной измерительной системой. Установка, описанная в [8], показала, что после трех лет эксплуатации разница в накопленной энергии, измеренной обычной и цифровой системами, составила около 0,35 процента. Это не абсолютная точность, а разница двух измерительных систем, которая может быть до 0.8 процентов, поскольку обе системы допускали ошибку 0,2 процента для тока и напряжения.

Еще лучшие результаты представлены в [7], где описаны две установки с NCIT, технологической шиной и счетчиками сети. Здесь наблюдаемые различия для активной энергии между обычными и нетрадиционными системами составляют от 0,01 до 0,19 процента, что намного ниже допустимой погрешности с учетом классов точности установленных обычных измерительных трансформаторов и NCIT классов 0,2 и 0.2с соответственно.

6.2. Переходная производительность
Классы переходных характеристик инструментальных трансформаторов играют важную роль при определении размеров приложений защиты. Характеристики защиты и переходные характеристики определены в стандартах IEC 60044 и IEC 61869. Стандарт измерительных трансформаторов IEC 61869 заменяет старый стандарт IEC 60044. Детали для обычных измерительных трансформаторов уже выпущены, но для нетрадиционных или электронных ТТ и ТН по-прежнему необходимо использовать старый стандарт.В обоих случаях они описывают поведение на вторичном интерфейсе измерительных трансформаторов, которые являются клеммными колодками в случае обычных ТТ и ТН и интерфейсом связи в случае их нетрадиционных вариантов.

Наряду с определениями IEC 61850 9 2, а также «Руководством по внедрению цифрового интерфейса с измерительными трансформаторами с использованием IEC 61850-9-2» [13], широко известного как IEC 61850 9 2LE, стандарты на измерительные трансформаторы, следовательно, позволяют достаточно описать NCIT и разрешить создание установок от нескольких поставщиков.

Рисунок 3: Интерфейсы и стандартизация
(щелкните, чтобы увеличить)

До тех пор, пока стандартная часть МЭК 61869 не будет готова, необходимо тщательно проверить функциональную совместимость, выходящую за рамки обмена данными автономного объединяющего устройства одного поставщика с реле защиты другого поставщика. Полное тестирование системы, в котором подчеркиваются динамические характеристики и переходная характеристика аналогового преобразования, имеет решающее значение для обеспечения правильной работы системы.

6.3. Оптимизированное размещение точек измерения на подстанции
Благодаря своей компактности размещение нестандартных трансформаторов тока и / или напряжения в распределительном устройстве может быть оптимизировано для улучшения перекрытия зон защиты.На рисунке приведен пример упрощенной 1½. устройство выключателя с УКИТ, установленным с каждой стороны выключателей. В этой конфигурации зоны защиты шин и защиты линии, а также зоны защиты линии защиты перекрываются. В случае систем с воздушной изоляцией, NCIT могут быть встроены во вводы выключателя или в случае систем с газовой изоляцией; они могут быть расположены с каждой стороны автоматического выключателя между выключателем и разъединителями.

В случае комбинированных NCIT для тока и напряжения, доступно больше точек измерения напряжения, чем обычно, в диаметре, что обеспечивает наибольшую гибкость при выборе источников напряжения для e.g., функции контроля синхронизма и дистанционной защиты.

6.4. Преимущество ненасыщающих датчиков
Результат использования датчика тока, который не насыщается, может сильно повлиять на настройку и, следовательно, на чувствительность реле. Взять, к примеру, дифференциальное реле. Дифференциальное реле полагается на датчики тока, чтобы обеспечить точное воспроизведение первичных токов к нему для анализа. Затем он складывает векторы тока и вычисляет дифференциальный ток.Затем, используя рабочую кривую, как показано на рисунке 8, определяет, работать или нет. Если дифференциальный ток падает выше характеристической кривой для заданного тока торможения, реле срабатывает. Если нет, то сдерживает.

Наклоны в красной и зеленой части предназначены для корректировки характеристик обычного трансформатора тока. По мере увеличения тока ограничения шансы, что два обычных трансформатора тока будут работать одинаково, уменьшаются. Эта разница на выходе между трансформаторами тока компенсируется увеличением крутизны характеристики, так что требуется больший дифференциальный ток для работы по мере увеличения тока ограничения.Красная секция обычно имеет уклон 40%, а зеленая секция обычно имеет уклон 80%. Хотя эта компенсация необходима для обычных трансформаторов тока для обеспечения безопасности во время насыщения трансформатора тока, она снижает чувствительность дифференциальной схемы. При использовании нетрадиционных датчиков тока эти крутизны могут быть близки к нулю, что увеличивает чувствительность дифференциальной схемы в условиях сильного тока.

Часть II статьи вместе со всеми ссылками будет опубликована в выпуске за ноябрь / декабрь.

Об авторах

Стефан Майер работает с ABB в Швейцарии более 15 лет. Он занимал несколько должностей, от ввода в эксплуатацию систем автоматизации подстанций до технической поддержки и управления проектами. Сегодня он является глобальным менеджером по продукции для решений с технологической шиной, где координирует внедрение технологической шины IEC 61850 в пилотных и коммерческих проектах. Стефан изучал электротехнику в Университете прикладных наук Северо-Западной Швейцарии и имеет степень магистра делового администрирования в Эдинбургской школе бизнеса Университета Хериот-Ватт, Шотландия.

Стив Кунсман — признанный специалист по автоматизации подстанций с более чем 32-летним опытом работы в области автоматизации подстанций, приложений защиты и управления, коммуникационных технологий (IEC 61850 и DNP), кибербезопасности для автоматизации подстанций и семейства продуктов Relion для реле защиты и управления. Его карьера в ABB началась в 1984 году в качестве проектировщика электротехники в группе защитных реле. Он занимал различные должности в области проектирования, технологий и управления продуктами в североамериканских и мировых организациях по автоматизации подстанций.Стив имеет степень бакалавра наук. Имеет степень бакалавра электротехники в колледже Лафайет в Истоне, штат Пенсильвания, и степень магистра делового администрирования в области управления технологиями в университете Лихай в Вифлееме, штат Пенсильвания.

Руководство по защите и автоматизации сети

Защитные реле, измерение и управление

С 1966 года Руководство по защите и автоматизации сети (ранее «Руководство по применению реле защиты») было исчерпывающим справочным пособием для инженеров и технических специалистов по защите.Руководство по сетевой защите и автоматизации

, 2011 год // Защитные реле, измерение и управление — Alstom Grid

В 2011 году Alstom привлекла своих экспертов в Центре передового опыта Сент-Леонардс в Стаффорде, Великобритания, чтобы выпустить новое издание.

В новых главах рассматриваются такие темы, как защита целостности системы и схемы корректирующих действий, векторные измерения и глобальные схемы. Цифровая подстанция, в том числе IEC 61850 , Ethernet-шина , GOOSE , технологическая шина и точная синхронизация времени также подробно описаны.

Достижения в области разработки приложений для защиты и управления помогли авторам изучить и интегрировать новые методы и философию в этом издании , сохранив при этом независимость от поставщика — поскольку мы продолжаем выпускать подлинный, беспристрастный справочник.

Эта книга является кратким изложением учебного курса «Применение и защита энергосистем (APPS) », интенсивной программы, которую Alstom (и ее предшественники в Stafford) проводят более 50 лет.

Содержание руководства

Введение
Основы практики защиты
Фундаментальная теория
Расчет отказов
Эквивалентные схемы и параметры энергосистемы
Трансформаторы тока и напряжения
Релейная защита: сигнализация и защита
Максимальная токовая защита от замыканий на землю и фазы
Защита фидеров
Дистанционная защита
Схемы дистанционной защиты
Защита сложных цепей передачи
Автоматическое повторное включение
Защита шин
Защита трансформатора и
Защита промышленных и коммерческих энергосистем
A.C. Защита двигателя
Схемы защиты целостности системы
Тестирование реле и ввод в эксплуатацию
Измерения энергосистемы
Качество электроэнергии
Цифровая подстанция
Управление и автоматизация подстанции

Особая благодарность авторам, составившим это руководство так здорово:

Майкл Бамбер, Майкл Бергстром, Эндрю и Сьюзан Дарби, Грэм Эллиот, Питер Хардинг, Грэм Ллойд, Алан Маршалл, Аллен Миллард, Эндрю Мятт, Филип Ньюман, Энтони Перкс, Стив Пикеринг, Стивен Поттс, Саймон Ричардс, Джек Ройл, Питер Раш, Брендан Смит, Марк Стоктон, Пол Уилкинсон, Алан Уиксон и Джон Райт.

Этот курс, благодаря изобретательности и самоотверженности преподавателей, стал динамичным и постоянно развивающимся. По мере развития APPS развивается и руководство по сетевой защите и автоматизации, при этом никогда не упускаются из виду ключевые основные принципы и концепции.

Как новички, так и эксперты будут удовлетворены поиском , ретранслирующего , измерения , связи и управления знаниями .

Руководство по защите и автоматизации сети 2011 — Обложка

Внедрение автоматизированной системы расчета и координации релейной защиты на объектах генерирующей компании возобновляемой энергии — Истории успеха

Заказчик

Компания по производству возобновляемой энергии со следующими характеристиками:

Более 60 гидроэлектростанций
19 солнечных электростанций
Другие альтернативные энергетические установки: гидроаккумулирующие, геотермальные, ветровые, приливные
Установленная электрическая мощность около 40 ГВт

Задача

Автоматизация процесса разработки настроек реле для генераторов, устройств защиты систем среднего, высокого и постоянного напряжения переменного тока.
Предотвращение неправильного срабатывания реле, вызванного изменениями в энергосистеме, путем согласования по графику

Достигнутые цели и показатели

Высокий уровень автоматизации расчета уставок реле (автоматизировано более 80% операций)
Снижение количества аварий из-за неправильного расчета и настройки уставок реле
Устранение человеческой ошибки из-за передачи данных между отдельными программами
Рост производительности персонала на 60%.

Реализация

В результате проекта:

Составление инструкций по настройке реле для ГЭС / ГАЭС.
Разработка новых модулей расчета уставок:
- Модуль расчета и валидации защитных устройств и устройств защиты систем переменного постоянного напряжения и кабельных линий
- Модуль расчета защиты, согласования и проверки кабелей для сети собственных нужд СН
- генераторов
- Прогнозирующий анализ работы реле для всей системы
Разработка цифровых двойников для реле генераторов и устройств защиты СН, НН
Верификация цифровых двойников реле на основе осциллографов реального аварийного процесса

Сквозные цифровые технологии, использованные в проекте:

Математическое моделирование нормальных и аварийных режимов работы устройств релейной защиты и автоматики, включая процесс электромагнитного перехода.
Разработка цифровых двойников для первичного и вторичного энергетического оборудования для ГЭС / ГАЭС.

Результат

Разработка и внедрение программного комплекса автоматизированного релейного расчета и согласования

Создание корпоративной библиотеки методик расчета реле гарантированного ПО

Разработки защиты и управления энергосистемами | Защита и управление современными энергосистемами

Архитектура интегрированной глобальной системы защиты и управления

Предлагаемая интегрированная глобальная или региональная система защиты и управления (IWAPC) проиллюстрирована на рис.2. Как в сетях передачи, так и в распределительных сетях произошли быстрые изменения, например, последовательная компенсация в линиях переменного тока и высоковольтных линиях постоянного тока в системах передачи, распределенная генерация и накопление энергии в распределительных системах и т. Д. более сложные характеристики, чем у обычных систем. Следовательно, существующая система защиты и управления больше не будет эффективна для работы с новыми системами, и это привело к предложенной системе IWAPC.Как показано, система IWAPC состоит из разного оборудования на разных уровнях: снизу вверх находится интегрированное многофункциональное интеллектуальное оборудование на локальном уровне; сеть связи подстанции и интегрированная защита и управление подстанцией на уровне подстанции; глобальная сеть связи, интегрированная глобальная информационная платформа и интегрированная глобальная (региональная) защита и контроль на глобальном уровне. Ключевыми частями системы являются высокоскоростная глобальная коммуникационная сеть и информационная платформа синхронизации в реальном времени.

Рис.2

Встроенная защита и управление на больших площадях

IWAPC расширяется до диспетчеризации для достижения интеграции диспетчерской автоматизации, защиты и управления энергосистемой, а также в соответствии с трехуровневой диспетчерской (страна, провинция, регион) архитектурой для реализации функций региональной защиты, управления и диспетчерские управления.

Многофункциональное интеллектуальное оборудование на локальном уровне

Как показано на рис. 2 Интеллектуальное оборудование на локальном уровне представляет собой интегрированное многофункциональное вторичное оборудование на подстанции, которое в основном состоит из БУ, интеллектуального терминала, метрологического измерения, PMU и местной защиты. Оборудование отвечает за выборку всех данных в режиме реального времени и отправку информации на интегрированные P&C подстанции и P&C в глобальном масштабе. Он также принимает и выполняет команды управления от интегрированной P&C подстанции и IWAPC.Оборудование может быть интегрировано в первичные силовые аппараты и обеспечивать локальную защиту 90% связанных с ним участков линии. Он имеет конфигурацию с резервированием для обеспечения надежности вместе с другими интегрированными функциями, такими как регистратор неисправностей, хранение данных и анализ сети и т. Д.

Интегрированная защита и управление подстанцией на уровне подстанции / завода

P&C подстанции объединяет функции линии, защита шины, трансформатора, отказ выключателя; автопереключение, автоматическое переключение шины, UFLS, UVLS, функция взаимного отключения при перегрузке и управление подстанцией и т. д.Он использует информацию со всей подстанции для обеспечения резервной защиты подстанции и автоматического управления безопасностью и т. Д. Автоматические выключатели используются в качестве блоков для настройки адаптивной резервной защиты, а дифференциальная защита по току используется для замены ступенчатой максимальной токовой защиты, защиты от отказа выключателя и аварийного отключения. зонная защита в традиционной системе защиты.

Интегрированная глобальная / региональная защита и управление

IWAPC, специально разработанный для защиты и управления энергосетью, может предложить быструю защиту.Кроме того, они оба объединяют функции автоматического UFLS и UVLS, управления напряжением и частотой, обнаружения колебаний и разделения по шагам и т. Д. Кроме того, IWAPC также включает функцию P&C безопасности поперечного сечения передачи. В отличие от традиционной защиты и управления, которые разделены как по конструкции, так и по эксплуатации, IWAPC объединяет защиту и управление в одну оптимальную комбинированную систему, которая эффективно координирует глобальную (региональную) защиту и управление для достижения значительных улучшений в защите и управлении. управление энергосистемами.

Синхронизированная сеть высокоскоростной связи

Одним из наиболее важных элементов системы IWAPC является сеть быстрой связи. В этом отношении последняя разработка в сети связи, пакетная транспортная сеть (PTN) может быть лучшим выбором для реализации такой задачи. Настоящая энергетическая сеть связи в основном используется в мультисервисной транспортной платформе, основанной на синхронной цифровой иерархии (SDH). Его преимущества заключаются в высокой эффективности передачи услуг TDM, низкой задержке, высокой надежности и возможностях конечного управления.Однако с появлением новых тенденций в развитии интеллектуальных сетей технология SDH постепенно выявила свои ограничения, такие как низкий КПД подшипников и низкая гибкость для услуг передачи данных. В отличие от этого, PTN может реализовать статистическое мультиплексирование и эффективную передачу пакетных услуг с использованием ядра с коммутацией пакетов, которое может преодолеть недостатки жесткой полосы пропускания SDH. Кроме того, он может обеспечить хорошее качество обслуживания, эксплуатации, администрирования и технического обслуживания. Самовосстанавливающаяся волоконно-оптическая сеть используется для соединения ряда подстанций в регионе, чтобы обеспечить полный обмен динамической и переходной информацией для всех электрических измерений, состояния выключателя и операций защиты; с использованием высоконадежной технологии IEEE-1588 для обеспечения синхронизации данных при совместном использовании, чтобы подтвердить данные для интегрированной глобальной защиты и управления.Тем не менее, SDH все еще остается вариантом для этой задачи, поскольку он широко применяется в электросетях.

Синхронизированная информационная платформа

Подстанция установлена с широким спектром электрического оборудования сложной конструкции и трудна в обслуживании. В связи с постоянным совершенствованием автоматизации энергосистемы и уровня интеллекта, сеть системы расширяется вместе с огромным объемом информации в области защиты и управления. Поскольку каждая часть информации собирается и хранится на разных устройствах в каждой отдельной системе, функциональная совместимость данных внутренней энергосистемы между системами оставляет желать лучшего, тогда как сложные протоколы связи имеют тенденцию создавать информационные островки.Следовательно, данные измерений и механизм управления защитой не могут использоваться совместно, что ограничивает интеграцию информации. Защита и управление интеллектуальной сетью требует работы с новыми требованиями ситуации, предъявляемыми к приложению, с целью дальнейшего улучшения возможностей информационной платформы для будущего развития ключевых технологий и для того, чтобы сделать систему информационной платформы более открытой.

Платформа синхронизированной информации в реальном времени точно собирает обширную информацию и проводит интеллектуальный анализ данных для исследования логической взаимосвязи между информацией в реальном времени для повышения чувствительности, надежности и отказоустойчивости.Данные, полученные с платформы, включают статические, динамические, переходные измерения и состояния выключателей и т. Д. Ценная информация извлекается из данных и назначается различным специально разработанным вычислительным алгоритмам в платформе для выполнения расширенных функций защиты и управления для электросеть. В платформе необходимо передавать наборы данных, и их скорость передачи зависит от приложения, например, низкая скорость для анализа непредвиденных обстоятельств, скорость почти в реальном времени для мониторинга, скорость в реальном времени для управления и высокая скорость для защиты обширной области; в частности, синхронизация времени.Информация также может включать в себя другие типы данных, такие как температура масла и окружающей среды трансформатора, скорость и направление ветра, интенсивность солнечного света и т. Д. С другой стороны, информация хранится иерархически, а не централизованно, который включает в себя иерархическую систему защиты и управления. Оснащенная новейшей высокоскоростной синхронизированной коммуникационной технологией, интегрированной с передовыми методами защиты и последними разработками в системе управления, система предлагает не только быструю защиту, но и полный контроль всей энергосети.

Передовая вычислительная технология представлена для создания синхронизированной информационной платформы для защиты и управления на обширной территории, для построения панорамной сети сбора данных по эксплуатации и техническому обслуживанию, обеспечивающей стандартизованный интерфейс для оконечного устройства, для формирования гибкого и интерактивного совместного использования ресурсов. , открытая и упорядоченная информационная площадка. Таким образом, передовые вычислительные технологии используются для создания распределенной интеллектуальной информационной платформы для совместной работы, упрощения оконечного оборудования для сбора данных и преодоления барьеров между системами защиты и управления на различных подстанциях с помощью специально разработанной синхронизированной информационной платформы.

Глобальное облако энергии

На основе информационной платформы, упомянутой выше, распределенная облачная система предназначена для реализации функций на уровне подстанции и на региональном уровне, таких как определение локализации места повреждения на обширной территории, выбор линии повреждения, мониторинг качества электроэнергии, настройки защиты и т. Д. . Расширенные функции также включают в себя мониторинг оборудования, жизненный цикл и управление операциями, как показано на рис. 3.

рис. 3

Структура распределенного облака энергии

В настоящее время на каждой подстанции установлено множество видов вторичного оборудования, выполняющего различные функции, и увеличивающееся количество распределенных энергоресурсов малой мощности, добавленных к системе, значительно увеличивает количество оборудования.Для реализации этого оборудования сложные функции в специально разработанной распределенной «облачной» системе значительно сократят инвестиции в оборудование. Облако на уровне подстанции получает данные с уровня процесса, а региональное облако получает данные с информационной платформы, которая включает статические, динамические, переходные измерения и состояния выключателей, извлекая ценную информацию и распределяя ее для различных специально разработанных вычислений. алгоритмы в платформе для выполнения расширенных функций для определения неисправной линии, точного определения места повреждения и содержания гармоник и т. д.

Платформа облачных вычислений может в полной мере использовать «возможности облачной обработки» для снижения нагрузки на вторичное оконечное оборудование. Основанные на технологии больших данных, вычислительные облака обладают высокой вычислительной мощностью в зависимости от спроса. Нет необходимости в бесконечных обновлениях для повышения производительности оборудования, а также нет необходимости обновлять программное обеспечение для выполнения разнообразных задач. Есть еще много преимуществ, которые могут быть получены от облачной системы, таких как обмен информацией в широком масштабе, стандартизация программного обеспечения и алгоритмов, сокращение инвестиций в оборудование, занятость площади подстанции и рабочая нагрузка при эксплуатации и техническом обслуживании.

Оптическая шина централизованной системы релейной защиты и автоматики РУ среднего напряжения для сбора и передачи данных

Лизунов И. Н.
Хузияхметова Е.А.
Р. И. Ермеев
Р. С. Мисбахов

Ключевые слова: централизованная система релейной защиты и автоматики, сигнализации и измерений, пункт распределения среднего напряжения, распределительная сеть среднего напряжения, электромагнитные помехи, токопроводящие низкочастотные помехи, токопроводящие высокочастотные помехи.

Аннотация

В статье рассматривается система сбора и передачи информации из централизованной системы релейной защиты и автоматики для электроустановок среднего напряжения на базе пассивной оптической шины.Также рассматриваются вопросы электромагнитной совместимости технических устройств и рассчитывается интенсивность электромагнитных помех в распределительном центре среднего напряжения. Поскольку объекты электроэнергетики характеризуются сложной электромагнитной обстановкой, в том числе существенным отрицательным влиянием на надежность и полную функциональность современных микропроцессорных релейных защит и противоаварийных автоматических систем, рассматривается решение для централизованной системы релейной защиты и автоматики на базе о технологии пассивных оптических сетей xPON.

Ключевые слова: централизованная система релейной защиты и автоматики, сигнализации и измерений; пункт распределения среднего напряжения; распределительная сеть среднего напряжения; электромагнитная интерференция; кондуктивные низкочастотные помехи; кондуктивные высокочастотные помехи; IEC 61850; IEC 61000-2-5-195; IEC 61000-4; Степень интенсивности электромагнитной совместимости.

Авторские права принадлежат журналу.

Системы защиты Hipase P и DRS

DRS-LIGHT

Это реле защиты с наименьшими размерами предпочтительно использовать на небольших предприятиях, например генераторы, трансформаторы и т. д., а также для фидеров, шин и функций резервного копирования. Благодаря локальному пользовательскому интерфейсу он обеспечивает удобное обслуживание и имеет те же системные функции, что и более высокая релейная система DRS-COMPACT2A.

Доступные модели реле имеют экономичную конфигурацию для различных приложений.Устройство легко вводится в эксплуатацию и поэтому отлично подходит для промышленного использования.

DRS-BB

Распределенная низкоомная цифровая защита шин обеспечивает гибкое применение практически для всех возможных схем шин благодаря присущей универсальной концепции. Резервируемая оптоволоконная высокоскоростная интерфейсная шина гарантирует типичное время отключения 15 мс. Как и другие продукты семейства DRS, DRS-BB обеспечивает тот же комфорт для пользователя при локальном управлении и настройке полевых модулей и центрального модуля через пользовательский интерфейс.Как и все другие реле DRS, он также обеспечивает управление с удаленного места управления.

DRS-LLD

Цифровое линейное дифференциальное реле DRS-LLD является устройством защиты воздушных линий и силовых кабелей. Схема может покрыть до 6 концов линий. Также в охраняемую зону можно включить трансформатор.

Аппаратное и программное обеспечение представляет собой новую расширенную версию хорошо зарекомендовавшей себя защиты шин DRS-BB.

Назначение и функции релейной защиты и автоматики

Принципы построения и работы устройств РЗА

Основные требования к устройствам РЗА

Селективность

Быстродействие

Чувствительность

Надежность

Основные виды устройств релейной защиты

Токовые защиты

Защиты по напряжению

Дистанционные защиты

Дифференциальные защиты

Элементная база устройств РЗА

Перспективы развития релейной защиты и автоматики

Релейная защита: определение, функции и принципы работы

Определение понятия Релейная защита

Принципы построения схемы защитных устройств

Шкафы РЗА

Релейная защита: назначение, виды, устройство

Для чего она нужна?

Основные требования к защитным устройствам

Классификация реле

Конструкция РЗА

Релейная защита и автоматика — ПЕРГАМ

Содержание статьи

РЗиА

Релейная защита и Автоматика в электроснабжении к содержанию

Релейная защита и автоматика электроснабжения, устройство, виды и принцип работы систем

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТНЫХ РЕЛЕЙНЫХ УСТРОЙСТВ

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ

РЗиА — это… Что такое РЗиА?

Требования к релейной защите

Быстродействие

Селективность (избирательность)

Чувствительность

Надёжность

Основные органы релейной защиты

Пусковые органы

Измерительные органы

Логическая часть

Пример логической части релейной защиты

См. также

Литература

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем

Колледжей

Проходной балл

Бюджетных мест

Колледжи по специальности

Похожие специальности

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем (РЗА)

РЗА ООО «Экнис-Украина»

Воздействие систем защиты и контроля из цифрового мира — часть 1 из 2

Руководство по защите и автоматизации сети

Защитные реле, измерение и управление

Содержание руководства

Внедрение автоматизированной системы расчета и координации релейной защиты на объектах генерирующей компании возобновляемой энергии — Истории успеха

Заказчик

Задача

Достигнутые цели и показатели

Реализация

Результат

Разработки защиты и управления энергосистемами | Защита и управление современными энергосистемами

Архитектура интегрированной глобальной системы защиты и управления

Многофункциональное интеллектуальное оборудование на локальном уровне

Интегрированная защита и управление подстанцией на уровне подстанции / завода

Интегрированная глобальная / региональная защита и управление

Синхронизированная сеть высокоскоростной связи

Синхронизированная информационная платформа

Глобальное облако энергии

Оптическая шина централизованной системы релейной защиты и автоматики РУ среднего напряжения для сбора и передачи данных

Аннотация

Системы защиты Hipase P и DRS

DRS-LIGHT

DRS-BB

DRS-LLD

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ