Стратегия развития релейных защит и автоматики в электросетевом комплексе ОАО «РЖД» | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 1 февраля, печатный экземпляр отправим 5 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №28 (266) июль 2019 г.

Дата публикации: 11.07.2019

Статья просмотрена: 15 раз

Библиографическое описание:

Хисамов А. Р., Худоногов И. А. Стратегия развития релейных защит и автоматики в электросетевом комплексе ОАО «РЖД» // Молодой ученый. — 2019. — №28. — С. 51-55. — URL https://moluch.ru/archive/266/61514/ (дата обращения: 19.01.2020).



В данной статье предложена стратегия развития релейных защит в электросетевом комплексе ОАО «РЖД» с использованием протоколов цифрового обмена данными между микропроцессорными интеллектуальными электронными устройствами подстанций. Обоснованы основные преимущества предлагаемой внедрения предлагаемой технологии на предприятия железнодорожного транспорта.

Ключевые слова: надежность электроснабжения, релейная защита и противоаварийная автоматика, типовые схемы вторичной коммутации, затраты на эксплуатацию оборудования.

  1. Направления развития релейных защит и автоматики (РЗА)

Надежность энергоснабжения потребителей невозможно обеспечить без автоматического управления элементами системы электроснабжения и их защиты от аварийных и ненормальных режимов.

Системы электроснабжения (СЭС) являются сложными производственными объектами, элементы которых участвуют в едином производственном процессе, особенностью которого является быстротечность явлений, включая и повреждения аварийного характера. Поэтому надежная и экономичная работа систем электроснабжения возможна только при автоматическом управлении ими. Для этих целей используется комплекс автоматических устройств, среди которых первостепенное значение имеют устройства релейной защиты и электросетевой автоматики. Рост потребления электроэнергии и усложнение систем электроснабжения требуют постоянного совершенствования этих устройств. Сейчас этот процесс идет по пути более широкого использования микропроцессорной и цифровой техники. На базе микропроцессорных комплексов разрабатываются интегрированные системы управления электрическими станциями и подстанциями, где все функции релейной защиты, автоматики и оперативного управления совмещены, предусматривается фиксация параметров в действии релейной защиты доаварийного и аварийного режимов и передачи их на расстоянии [1].

Очевидно, что с развитием и внедрением информационных технологий, автоматизацией технологических процессов ОАО «РЖД», увеличением номенклатуры и числа контролируемых и управляемых объектов беспроводная связь при обретает все большее значение.

На сегодняшний день протоколы цифрового обмена данными между микропроцессорными интеллектуальными электронными устройствами подстанций (Стандарт IEC 61850), создают предпосылки для построения тяговых и трансформаторных подстанций нового поколения — цифровых (ЦТП), а также цифровых электрических сетей (ЦЭС) в которых организация всех потоков информации осуществляется в цифровой форме при решении задач защиты, управления и мониторинга состояния электрического оборудования.

Развитие технологий передачи и распределения электрической энергии, совершенствование силового оборудования, развитие коммуникационных технологий ведут к необходимости создания новых принципов построения РЗА на основе широкого применения адаптивных программно-аппаратных комплексов [2].

Разработка интеллектуальных электронных устройств должны соответствовать следующим требованиям:

– высокоскоростной обмен данными между терминалами РЗА и системами диагностики подстанций;

– подключение к подстанционной локальной вычислительной сети через стандартные интерфейсы;

– поддержка работы в резервируемой коммуникационной среде;

– поддержка функций автоматической самодиагностики и по запросу;

– соответствие стандарту IEC 61850 в части времени обработки входного цифрового потока;

– поддержка протоколов передачи данных по стандартам ГОСТ Р МЭК 60870–5-103–2005 и ГОСТ Р МЭК 60870–5-104–2005;

– наличие автоматизированных средств поддержки конфигурирования;

– обеспечение информационной безопасности программными средствами;

– поддержка требований по проведению оперативных переключений (наличие виртуальных накладок и ключей).

На рисунке 1 изображена структурная схема взаимодействия элементов ЦПС/ЦЭС.

Рис. 1. Структурная схема взаимодействия элементов ЦПС/ЦЭС

В условиях повышения требований к качеству и надежности электроснабжения приоритетной задачей для «Трансэнерго» — филиала ОАО «РЖД» является повышение надежности и эффективности функционирования электросетевого комплекса. При этом принимаемые тарифные решения накладывают существенные ограничения на объем инвестиций [3].

  1. Предложения по повышению надёжности электроснабжения

Для достижения целевых показателей надежности электроснабжения в данных условиях предлагаются следующие направления развития релейных защит и противоаварийной автоматики (РЗА):

– модернизация (реконструкция) устройств и комплексов РЗА, находящихся в эксплуатации со сроком службы, превышающим нормативный;

– установление единых подходов к организации эксплуатации и автоматизация процессов технического обслуживания устройств РЗА;

– организация контроля качества процессов проектирования, создания (модернизации, реконструкции) и эксплуатации устройств РЗА;

– совершенствование и автоматизация процесса анализа неправильной работы и возникающих неисправностей микропроцессорных устройств РЗА;

– проведение исследований и разработка мероприятий по продлению срока службы устройств;

– разработка типовых технических решений и альбомов типовых схем вторичной коммутации, применение типовых шкафов;

– применение шкафов высокой степени заводской готовности;

– определение подходов к выбору состава функций устройств РЗА (в части их необходимости и достаточности), и к совершенствованию их алгоритмов, а также к обеспечению требуемой самодиагностики (аппаратной и программной части) и эргономичности устройств;

– разработка требований к дистанционному управлению устройствами РЗА и обеспечению информационной безопасности.

Внедрение микропроцессорных устройств РЗА, разработанных для цифровых подстанций, должно способствовать получению следующих результатов:

– снижение вероятности отказа оборудования и неправильной работы устройств РЗА, сокращение количества внезапных отказов, предотвращение появления «цепочек отказов»;

– снижение ущерба от отказа/аварии;

– снижение удельных инвестиционных затрат на основное электрооборудования за счет совершенствования структуры (гибкие схемы резервирования) и параметров РЗА (обеспечение относительной селективности при работе устройств, уменьшение продолжительности возмущающего воздействия на основное оборудование);

– снижение затрат на эксплуатацию оборудования (уменьшение объемов технического обслуживания, увеличение межремонтного периода, переход к системе обслуживания электрооборудования по состоянию);

– увеличение глубины самодиагностики устройства РЗА.

Для уменьшения издержек, связанных с техническим обслуживанием устройств РЗА и повышением эффективности эксплуатации, следует предусмотреть автоматизацию сбора и анализа необходимых данных, разработать и стандартизировать технические требования к автоматизированным системам контроля состояния и управления устройствами РЗА, уделив при этом особое внимание вопросам унификации и эргономичности пользовательских интерфейсов [4,5].

В целях обеспечения единого подхода к организации эксплуатации РЗА, необходимо пересмотреть и согласовать применение электроэнергетическими компаниями единых правил технического обслуживания устройств релейной защиты, автоматики, дистанционного управления и сигнализации электросетевого комплекса, а также инструкции по организации и производству работ в устройствах релейной защиты и электроавтоматики.

Литература:

  1. Стратегия развития электросетевого комплекса Российской Федерации, утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации от 3 апреля 2013 г. № 511-р.
  2. Микропроцессорные системы РЗА. Оценка эффективности и надежности, статья Г. С. Нудельмана и А. И. Шалина в журнале «Новости электротехники”№ 3(51) 2008 года, 2009.
  3. Приказ ФСТЭК России от 14.03.2014 № 31 «Об утверждении Требований к обеспечению защиты информации в автоматизированных системах управления производственными и технологическими процессами на критически важных объектах, потенциально опасных объектах, а также объектах, представляющих повышенную опасность для жизни и здоровья людей и для окружающей природной среды».
  4. ГОСТ Р МЭК 60870–5-103–2005 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 103. Обобщающий стандарт по информационному интерфейсу для аппаратуры релейной защиты.
  5. ГОСТ Р МЭК 60870–5-104–2005. Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 104. Доступ к сети для ГОСТР МЭК 870–5-101 с использованием стандартных транспортных профилей.
Основные термины (генерируются автоматически): релейная защита, IEC, техническое обслуживание устройств, устройство, вторичная коммутация, дистанционное управление, информационная безопасность, автоматическое управление, цифровой обмен, электросетевой комплекс.


Похожие статьи

Дистанционное управление в электроэнергетике | Молодой ученый

В настоящее время все больше появляется устройств, работающих дистанционно — так называемых «умных» устройств. Их главными функциями является дистанционное управление (в простейшем случае включение и отключение) какого-либо оборудования.

Дистанционное управление мощными электрическими цепями...

Под дистанционным понимают управление выключателями со щита управления, при подаче на

Его особенностью является то, что управление выключателем может осуществляться на

Это достигается при помощи различных устройств релейной защиты и автоматики...

Повышение надежности электроснабжения сельского хозяйства...

Релейные защиты, включают в себя: автоматические повторяющиеся включения

Управление оборудованием можно осуществлять удаленно через сеть интернет, подключив

Релейная защита — одна из областей техники, в которой моделируется защищаемый объект...

Микропроцессорные устройства релейной защиты

Микропроцессорные устройства релейной защиты. Около 15 лет назад в энергетике стало

При этом управление посредством сенсорных кнопок и дисплея стало более наглядным и

Микропроцессорные системы релейной защиты точно работают по тем же принципам...

Развитие релейной аппаратуры железнодорожной автоматики...

Эти устройства не могли в полной мере обеспечить нужную пропускную способность на

Они обладают важными техническими и эксплуатационными преимуществами по сравнению с

Методы доказательства безопасности систем и устройств железнодорожной автоматики и...

Необходимость модернизации релейной защиты...

Устройства релейной защиты, выполненные на электромеханической и микроэлектронной базе морально устарела и не удовлетворят техническим требованиям автоматизации и качествам защиты.

Системы автоматического управления БПЛА | Статья в журнале...

Устройство информационного обмена; • Бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ)

Устройство информационного обмена обеспечивает распределение видовой

Устройство хранения видовой информации обеспечивает накопление выбранной оператором...

Микропроцессорные устройства релейной защиты.

3. Микропроцессорные устройства органически входят в автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУ ТП) электрической части сетей и систем и обеспечивают высокую степень информатизации электроэнергетических процессов.

Особенности электромеханического реле или микропроцессорных...

В статье рассматриваются применение электромеханического реле и сравнение микропроцессорными устройствами релейной защиты, основные проблемы микропроцессорных устройств релейной защиты и предложение решения одного из них.

Похожие статьи

Дистанционное управление в электроэнергетике | Молодой ученый

В настоящее время все больше появляется устройств, работающих дистанционно — так называемых «умных» устройств. Их главными функциями является дистанционное управление (в простейшем случае включение и отключение) какого-либо оборудования.

Дистанционное управление мощными электрическими цепями...

Под дистанционным понимают управление выключателями со щита управления, при подаче на

Его особенностью является то, что управление выключателем может осуществляться на

Это достигается при помощи различных устройств релейной защиты и автоматики...

Повышение надежности электроснабжения сельского хозяйства...

Релейные защиты, включают в себя: автоматические повторяющиеся включения

Управление оборудованием можно осуществлять удаленно через сеть интернет, подключив

Релейная защита — одна из областей техники, в которой моделируется защищаемый объект...

Микропроцессорные устройства релейной защиты

Микропроцессорные устройства релейной защиты. Около 15 лет назад в энергетике стало

При этом управление посредством сенсорных кнопок и дисплея стало более наглядным и

Микропроцессорные системы релейной защиты точно работают по тем же принципам...

Развитие релейной аппаратуры железнодорожной автоматики...

Эти устройства не могли в полной мере обеспечить нужную пропускную способность на

Они обладают важными техническими и эксплуатационными преимуществами по сравнению с

Методы доказательства безопасности систем и устройств железнодорожной автоматики и...

Необходимость модернизации релейной защиты...

Устройства релейной защиты, выполненные на электромеханической и микроэлектронной базе морально устарела и не удовлетворят техническим требованиям автоматизации и качествам защиты.

Системы автоматического управления БПЛА | Статья в журнале...

Устройство информационного обмена; • Бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ)

Устройство информационного обмена обеспечивает распределение видовой

Устройство хранения видовой информации обеспечивает накопление выбранной оператором...

Микропроцессорные устройства релейной защиты.

3. Микропроцессорные устройства органически входят в автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУ ТП) электрической части сетей и систем и обеспечивают высокую степень информатизации электроэнергетических процессов.

Особенности электромеханического реле или микропроцессорных...

В статье рассматриваются применение электромеханического реле и сравнение микропроцессорными устройствами релейной защиты, основные проблемы микропроцессорных устройств релейной защиты и предложение решения одного из них.

Задать вопрос