Многофункциональные микропроцессорные устройства

4.7.1 Устройства релейной защиты и ОМП

Учитывая практически полную аналогию алгоритмов функционирования по параметрам аварийного режима и технических средств для реализации дистанционных защит линий и устройств ОМП целесообразно функцию релейной защиты и ОМП выполнять как единое устройство.

В настоящее время автору не известны устройства Российского производства с совмещением функций РЗА и ОМП. Это вопрос ближайшего будущего.

В защитах REL-500 фирмы АВВ определитель места повреждения выполнен на отдельном процессоре, является существенным дополнением к дистанционной защите. В качестве основного алгоритма ОМП используется компенсационный метод, описанный в п. 5.2. Метод позволяет исключить погрешность ОМП из-за влияния нагрузочного режима и переходного сопротивления в месте КЗ. Однако остается значительным влияние параметров режимов сетей, примыкающих к линии. Сложным является алгоритм ОМП для линий с отпайками, особенно для параллельных линий. На таких линиях целесообразно использование многовариантных алгоритмов.

4.7.2 Устройства регистрации аварийных процессов и ОМП

Для анализа работы электроэнергетической системы, для оценки правильности действия оперативного персонала и устройств релейной защиты и автоматики, особенно если эти действия связаны с ликвидацией аварийных ситуаций, важное значение имеет автоматическая регистрация электрических величин. По характеру изменения величин тока и напряжения во время протекания ненормального режима и в послеаварийном режиме имеется возможность определить вид короткого замыкания, последовательность работы устройств в РЗА и отключения отдельных присоединений. Для линий электропередачи важно указать расстояние до места повреждения. Поэтому, начиная с 60-х годов, широкое распространение получили автоматические шлейфовые осциллографы с записью аварийных величин (Н-13). Поскольку запись величин начиналась после возникновения ненормального режима, с некоторым замедлением, то начала процессов на осциллограммах не имелось. Поэтому, начиная с конца 70-х годов, стали появляться осциллографы с записью электрических величин в предаварийных режимах – осциллографы с магнитной записью и последующим стиранием, автоматически прекращающимся за несколько мс до возникновения аварии (Н-022).

Быстрое развитие микропроцессорной техники, широкое внедрение персональных ЭВМ создали хорошие предпосылки в электроэнергетических системах (ЭЭС) для перехода от светолучевых осциллографов к микропроцессорным и созданию систем регистрации и передачи информации об аварийных нарушениях в электрической части ЭЭС на различные уровни диспетчерского управления.

В настоящее время разработано большое количество микропроцессорных устройств регистрации аварийных режимов.

Рассмотрим цифровые регистраторы, получившие в России наибольшее распространение, и укажем методы ОМП, реализованные в этих устройствах.

«ЦРАП» разработки ТОО «Парма» г. Санкт-Петербург. Один комплект ЦРАП 7Р позволяет записать 64 аналоговых сигнала и 128 дискретных.

Пуск регистратора осуществляется по изменению симметричных составляющих напряжений и токов, по изменению любого аналогового сигнала, а также по дополнительно задаваемым критериям.

Данные о ненормальном режиме записываются в файл в цифровом виде и обрабатываются на ПК с помощью специального программного обеспечения. Запись режима осуществляется с предысторией. Можно зарегистрировать несколько идущих друг за другом аварий без потери информации.

ЦРАП легко подключается к телефонной сети и автоматически передает информацию на другой удаленный компьютер.

В нормальном режиме ЦРАП считывает значения входных сигналов и записывает в память. При возникновении аварии ЦРАП сохраняет предысторию и осуществляет запись аварийного режима. Основные технические данные ЦРАП приведены в табл. 2.6.

«АУРА» разработка ТОО «СВЕИ» г. Екатеринбург. В нормальном режиме аналоговая информация о контролируемых параметрах через выходные преобразователи поступает в модуль обработки информации, где преобразуется в цифровые коды и через блок сопряжения поступает в ПК в оперативную память. В любой момент времени информация о состоянии контролируемых параметров при помощи специального программного обеспечения может быть выведена на экран монитора, распечатана на принтере или через модем передана на удаленный компьютер.

В момент возникновения аварийного режима прерывается обработка информации и заносится на жесткий диск. При этом записывается информация аварийного режима. После окончания записи аварийного режима возобновляется запись текущего режима.

Аварийный файл может быть проанализирован на месте или через модем передан на другой удаленный ПК. Основные технические данные «АУРА» приведены в табл. 4.2.

«Бреслер – 0104» разработки НПП «Бреслер» г. Чебоксары. Регистратор предназначен для записи аналоговых и дискретных сигналов. Запись включает в себя: предшествующий, аварийный и послеаварийный режимы. Возможно объединение регистраторов в сеть и модемная связь с удаленным ПК.

Блоки входных преобразователей осуществляют гальваническую (трансформаторную) развязку контролируемых аналоговых сигналов и их преобразование в уровни, необходимые для схемы регистратора.

На трактах аналоговых входов установлены низкочастотные фильтры с частотой среза 600 Гц.

Блок входных аналоговых сигналов осуществляет гальваническую (трансформаторную) развязку контролируемых сигналов и их преобразование в уровни, необходимые для схемы регистратора.

Пуск регистратора осуществляется от изменения сигнала по любому входу плюс от изменения напряжения обратной последовательности при появлении любого дискретного сигнала. Предусмотрена возможность других конфигураций схем пуска.

Основные технические данные «Бреслер - 0104» приведены в табл. 4.2.

Цифровой регистратор «SIMEAS-R» фирмы «SIEMENS». Регистратор используется для записи аварийных процессов и осуществляет контроль качества электроэнергии в нормальном режиме.

Данный прибор разработан для записей 32 аналоговых и 64 цифровых сигналов. Через систему DAKON прибор позволяет контролировать большее число сигналов. Каждый вход снабжен усилителями и фильтрами, устраняющими ступенчатость сигнала.

Аналоговые и цифровые входы постоянно контролируются на превышение допустимых уставок. Если происходит превышение хотя бы одного сигнала, все сигналы одновременно записываются, включая предшествующий и последующий режимы.

Записанные данные передаются в систему диагностики для ОМП. ОМП является стандартной частью диагностики. Предусмотрена возможность использования алгоритмов двухстороннего ОМП. Регистратор может работать в следующих режимах:

Нормальный режим. В этом режиме все функции и пусковые органы активны. Записи производятся в течение заданного времени. При пуске устройства начинается запись, включая предшествующий, переходный и послеаварийный режимы.

Режим блокировки. В этом режиме все пусковые органы отключены, сигнальные реле обесточены. Этот режим используется при профилактических работах.

Режим тестирования. В этом режиме, как и в нормальном, все функции и пуск активны, но в заголовках записываемых событий добавляется пометка «TEST».

Прибор может работать в сети и через модем передавать информацию на дальние расстояния. Основные технические данные «SIMEAS-R» приведены в табл. 4.2.

Аварийный регистратор «RES – 100» фирмы ABB. Регистратор RES 100 выпускается в вариантах с записывающими модулями типов «REOR100» и «RCRA100».

«REOR100» используется как автономный регистратор аварийных процессов, оснащенный специальными модулями сбора и записи информации.

«RCRA100» состоит только из модуля записи и является добавкой к цифровому дистанционному реле «RELZ100». Уже преобразованные в «RELZ100» цифровые величины подаются в устройство регистрации. Регистратор RES способен записать 16 аналоговых и 16 дискретных сигналов.

Трансформаторный модуль используется для снижения уровня аналоговых сигналов до уровня номинальный входных величин АЦП.

Токовые сигналы передаются через резисторные шунты для получения напряжений, пропорциональных входным токам.

Дискретные сигналы подаются через оптронные входы.

Пятнадцать аналоговых сигналов (10 токовых, 5 напряженческих), которые проходят аналоговые сглаживающие фильтры, далее через мультиплексор подаются на АЦП. Частота дискретизации 2000 Гц.

Выполняется цифровая фильтрация нижних частот. Основные технические данные приводятся в табл. 4.2.