2015-01-21
1691
Вся работа специалистов в области РЗА и ПА должна быть направлена на решение основной задачи – обеспечение надежного функционирования ЕЭС России на основе эффективного использования научно-технического потенциала отрасли, внедрения новой техники и технологий при новом строительстве, техническом перевооружении и реконструкции [1, 2, 3]. При этом необходимы координация действий и проведение единой политики при развитии, внедрении и эксплуатации систем РЗА и ПА независимо от форм собственности и структурной принадлежности [4].
Используемые в настоящее время принципы построения и выполнения систем РЗА и ПА [5, 6], разработанные ещё в Советском Союзе, показали их достаточную эффективность и надежность. Это подтверждается высоким и неизменным процентом правильной работы устройств РЗА (УРЗА) и относительно небольшим количеством системных аварий.
Отметим, что основные особенности функционирования электроавтоматики электроэнергетических систем (ЭЭС) определяются, прежде всего, следующими обстоятельствами:
– электроэнергетическое оборудование при эксплуатации может повреждаться, при этом основными видами повреждения являются короткие замыкания (КЗ) и повреждения, вызванные перегрузками оборудования;
– анормальные, аварийные и некоторые эксплуатационные процессы в энергосистемах характеризуются малым временем протекания.
Потому все электрические установки снабжаются автоматически действующими устройствами – релейной защитой, осуществляющими их защиту от КЗ и ненормальных режимов работы. Основное назначение релейной защиты – автоматическое отключение поврежденного элемента от остальной неповрежденной части ЭЭС при помощи выключателей, т.е. релейная защита является одним из видов электроавтоматики.
Противоаварийная автоматика предназначена для предотвращения возникновения, ограничения развития (локализации) и ликвидации аварийных нарушений ЭЭС, а также восстановления нормального режима.
Функциональные разновидности электроавтоматики ЭЭС приведены на рис. 1.1. Отметим, что к собственно релейной защите можно отнести защиты линий электропередачи (ЛЭП), защиты оборудования энергообъектов и устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ).
Электроавтоматика подразделяется на режимную (РА), противоаварийную (ПА), общую (локальную) и прочую автоматику.
Режимная автоматика (автоматика нормального режима) включает в себя системы: автоматического регулирования режима по частоте и перетокам активной мощности (АРЧМ) энергосистем и ТЭС, включая подсистемы автоматики ограничения перетоков мощности (АОП) и загрузки генераторов (АЗГ); автоматического регулирования возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов (АРВ); автоматического регулирования напряжения (АРН); автоматические системы управления мощностью (АСУМ); группового регулирования активной мощности (ГРАМ) ГЭС и некоторые другие системы.
Противоаварийная автоматика включает в себя системы автоматического предотвращения нарушения устойчивости (АПНУ) с подсистемой автоматического отключения нагрузки (САОН); системы автоматической ликвидации асинхронного режима (АЛАР); автоматику ограничения снижения частоты (АОСЧ) с устройствами автоматической частотной разгрузки (АЧР) и частотного автоматического повторного включения (ЧАПВ); автоматику ограничения повышения частоты (АОПЧ); автоматику ограничения снижения (АОСН) и повышения напряжения (АОПН); ограничения перегрузки оборудования (АОПО); делительную автоматику (ДА); автоматику разгрузки по перегрузке по мощности ЛЭП (АРПМ) и другие системы.
Общая автоматика включает в себя: устройства автоматического повторного включения (АПВ); автоматику включения резервного питания и оборудования (АВР); отыскания повреждений на ЛЭП (ОМП); устройства автоматических синхронизаторов, автоматического пуска резервных гидрогенераторов и перевода их из режима синхронных компенсаторов в режим генераторов и другие системы.
В настоящее время перед релейщиками стоит ряд проблем, связанных как с технологическим состоянием систем РЗА и ПА, так и с новыми формами функционирования ЕЭС России в условиях рыночной экономики:
· большой объём морально и физически устаревшего электрооборудования (отработали свой нормативный срок свыше 50% из общего количества установленных (около 1,6 млн) УРЗА и ПА);
· большие эксплуатационные расходы, включающие и расходы на ТО и ремонты;
· снижение использования возможностей научно-исследовательского, проектного комплексов вследствие значительных структурных изменений и крайне ограниченного финансирования;
· устаревшая нормативно-техническая база, не отвечающая требованиям закона о техническом регулировании и создавшимся реалиям в части технологических вопросов (развитие, внедрение, эксплуатация);
· ещё недостаточно отработаны вопросы четкого разделения полномочий между службами РЗА соответствующих структур субъектов электроэнергетики.
Эти проблемы обострились в условиях интенсивных работ, проводимых как Федеральной сетевой компанией (ФСК) по реконструкции объектов Единой Национальной энергосистемы (ЕНЭС), так и другими энергетическими компаниями.
Начавшееся внедрение цифровых устройств и систем РЗА и ПА пока не дает ожидаемого эффекта:
· в общем количестве установленных УРЗА и ПА по-прежнему высока доля устройств, отработавших свой ресурс;
· не произошло ожидаемого снижения эксплуатационных расходов с внедрением цифровых устройств и систем РЗА и ПА, а при дроблении единых служб РЗА на службы по техническому обслуживанию и ремонту (ТО и Р) и, собственно, эксплуатацию трудно ожидать такого снижения;
· структурные изменения, произошедшие в научно-исследовательском и проектном комплексе, не способствуют эффективному использованию накопленного интеллектуального и практического опыта;
· при внедрении микропроцессорных (МП) устройств различных производителей ощущается недостаток единых, согласованных нормативно-технических и руководящих материалов;
· реформирование электроэнергетики затронуло всю структуру эксплуатации РЗА и ПА ЕЭС России. Если существовавшая ранее четко выстроенная иерархическая структура эксплуатации – службы РЗА Центрального диспетчерского управления (ЦДУ), диспетчерского управления объединенной энергосистемы (ОДУ), центральные службы энергосистем, местные службы – эффективно и слаженно выполняла свои функции, то в новой структуре электроэнергетики структура эксплуатации только начинает складываться.
