В статье рассматриваются применение электромеханического реле и сравнение микропроцессорными устройствами релейной защиты, основные проблемы микропроцессорных устройств релейной защиты и предложение решения одного из них.
Ключевые слова: релейная защита и автоматика, электромеханическое реле, микропроцессорные устройства, надежность.
На данный момент одной из актуальных проблем электроэнергетики является поддержание в работоспособном состоянии действующих систем релейной защиты и автоматики. В связи с этим активно наблюдается тенденция перехода систем электроснабжения от релейной защиты и автоматики, реализованной на электромеханических реле (ЭМЗ), к микропроцессорным устройствам релейной защиты. Что приводит к очередным проблемам и спорам о целесообразности сего перехода. По какой причине возникает такая дилемма и каковы основные отличия релейной защиты с использованием микропроцессоров от электромеханической релейной защиты? Измерительные преобразователи воспринимают в основном только два параметра: величину тока и величину напряжения в сети. Для электромеханической релейной защиты этих сведений вполне достаточно: при определенных отклонениях параметров на цепь управления поступит соответствующий сигнал, и сеть будет отключена. Микропроцессорные устройства на основании анализа двух данных параметров выдают и запоминают еще целый ряд дополнительных, данных, например: причина отключения, время и дата отключения, ток и длительность аварийной ситуации, векторная диаграмма напряжений и токов в линии в момент отключения и пр. Но конечная задача этих устройств — также дать сигнал на отключение при перегрузке сети [1]. Однако, насколько необходимы все эти дополнительные параметры и насколько увеличившийся объем информации улучшает качество работы релейной защиты? Замена аналоговых систем на дискретных электронных компонентах на микропроцессорные устройства приводит к существенному усложнению электротехнического оборудования, резкому повышению затрат на эксплуатацию, также не было проведено капитальной проверки работы защит с использованием микропроцессорных устройств по всей энергосистеме [2]. К сожалению, имеется достаточно большая вероятность дальнейшего развития этой тенденции, в которой заинтересованы многие научные коллективы, получающие бюджетное финансирование на развитие релейной защиты или стремящиеся опередить конкурентов любой ценой. Если к этим функциям мониторинга электрооборудования добавить все традиционные функции релейной защиты подстанции, то можно вполне представить о какой огромной концентрации функций в одном модуле идет речь. Такая концентрация имеет только один плюс: снижение стоимости релейной защиты. Что же касается основных недостатков:
- Снижение надежности релейной защиты по мере расширения применения микропроцессорных устройств релейной защиты.
- Непрерывное усложнение микропроцессорных устройств релейной защиты и увеличение концентрации защитных функций в одном терминале.
- Навешивание на микропроцессорные устройства релейной защиты несвойственных релейной защите функций, например, мониторинг электрооборудования.
- Использование в микропроцессорные устройства релейной защиты недетерминированной логики, обуславливающей опасность потери контроля над действиями релейной защиты.
- Расширение использования в микропроцессорные устройства релейной защиты свободно-программируемой логики, сопровождающееся значительным увеличением процента ошибок персонала и неправильных действий защит.
- Усложнение проверок исправности и вообще эксплуатации релейной защиты по мере накопления в одной энергосистеме множества типов микропроцессорных устройств релейной защиты разных производителей, закупаемых по тендерам и отличающихся между собой как конструкцией, так и программным обеспечением. Отсутствие стандартов, оговаривающих единые универсальные требования к конструкции и к программному обеспечению микропроцессорных устройств релейной защиты, увеличивает интеллектуальную нагрузку на персонал и приводит к значительным экономическим потерям.
- Существенное ослабление электромагнитной защищенности релейной защиты и в целом энергосистемы по мере расширения использования микропроцессорных устройств релейной защиты.
- Повышение уязвимости энергосистем к хакерским атакам по мере расширения применения микропроцессорной техники и при использовании более дешевых сетей Ethernet и Wi-Fi вместо относительно защищенных оптоэлектронных кабелей в системах релейной защиты.
Проблема внедрения и эксплуатации микропроцессорных устройств релейной защиты, по вопросу упрощения решения задачи и повышения достоверности результатов релейной защиты установлено, что количество функций реле защиты следует определять через процедуру оптимизации отдельно для каждого вида защит (генератора, трансформатора, линии и т. д.) [1].
Инновации в сфере систем релейной защиты и автоматики предусматривает применения микропроцессорных устройств релейной защиты. Теперь остается уделить этому особое внимание.
Литература:
- Гуревич В. И. Микропроцессорные реле защиты. Устройство, проблемы, перспективы [Текст]// М.: Инфра-Инженерия, 2011.-336 с.
- Долбилова Е. Г., Наконечный М. В. Основные направления развития систем РЗиА, проблемы и недостатки в микропроцессорной защите [Электронный ресурс]// Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке, 2012, Т. 1, С. 101–105
