Результаты работы микропроцессорных устройств РЗА

На линиях и оборудовании 6 – 35 кВ объектов, входящих в ЕНЭС эксплуатируются отечественные терминалы типа SPAC, Сириус, Орион, БМРЗ и зарубежные терминалы типа 7 SJ 612, 7 SJ 622, SPAD 346, Micom P 631. По представленным данным в 2006 г. насчитывалось около 500 терминалов, которые в 38 случаях работали правильно и в 3 случаях – неправильно. Показатели работы УРЗА данных терминалов составили 92,7%.

На линиях и оборудовании 110 – 750 кВ объектов ЕНЭС в эксплуатации в основном находятся отечественные терминалы фирм «ЭКРА» (типа ШЭ 2600, ШЭ 2700) и «Бреслер» (г. Чебоксары), а также терминалы (типа REL 511 и 521, RET 521, RED 521, REB 551, 7 SA 522, 7 UT 5131, 7 VK 61, 7 SD 5, 6 MD 664, 7 SJ 621, Micom P и др.) различных зарубежных фирм (всего к концу 2006 г. – 1526 терминалов). Показатель правильной работы этих устройств составил 94,4% (против 94,1% за 2005 г.). В 369 случаях микропроцессорные защиты работали правильно и в 22 случаях – неправильно. В табл.4.2 приведены данные о неправильной работе МП УРЗА по организационным и техническим причинам в ЕНЭС за 2006 г.

Таблица 4.2

Как видно из табл.4.2, 36% случаев неправильной работы классифицированы по прочим причинам, включающим кроме различных прочих причин также недостаточную помехозащищенность МП УРЗА, так, например:

· излишне отключилась одна фаза ВЛ-500 кВ действием терминала защиты линии с последующим успешным АПВ по причине сформировавшегося импульса тока, который возник из-за пробоя изоляционного промежутка в испытательном блоке шкафа защиты в результате перенапряжения, вызванного грозовым разрядом в молниеотвод ОРУ;

· излишне сработал терминал автоматической частотной разгрузки БМАЧР, реализующий алгоритмы АЧР-1 или АЧР-2, при переключениях в первичной сети (при выводе в ремонт ВЛ-220 кВ прошла команда на отключение от схемы АЧР и последовало отключение нескольких линий). Предположительно, при переключениях в первичной сети электромагнитная помеха, пришедшая по цепям ТН-220 ВЛ 220 кВ в терминал (блок) БМАЧР, за счет электростатических и индуктивных связей в блоке, вызвала «клевок» одного из выходных реле блока;

· ложно отключился шунтирующий реактор срабатыванием дифференциальной защиты терминала RET-521 при включении реактора под напряжение. Причиной ложной работы явилась несогласованность характеристик намагничивания ТТ стороны 500 кВ и ТТ 35 кВ нулевых выводов реактора в сочетании с большой длиной кабеля токовых цепей (более 700 м) и появления из-за этого тока небаланса в момент включения. Проверка выяснила, что тип ТТ на стороне 35 кВ не соответствует проекту.

Около 20% случаев неправильной работы классифицированы из-за ошибок проектных организаций. Например, неправильно работали следующие терминалы РЗА:

• АЧР терминала «Сириус-АЧР», сработавшая ложно при потере питания от линии 220 кВ и подпитке от выбега синхронных двигателей по причине отсутствия блокировки по скорости снижения частоты;
• терминал защиты линии REL 511, сработавший ложно при возникновении помехи по цепям отключения от дифференциальной защиты шин 110 кВ. При вводе в работу этого терминала не было запроектировано обследование электромагнитной обстановки (ЭМО) на данной подстанции.

По вине монтажно-наладочного персонала зафиксировано 12% случаев неправильной работы, при этом персонал допустил следующие ошибки:

• ложную работу терминала дифференциальной защиты автотрансформатора типа ШЭ 2607 по причине допущенной ошибки в логике работы терминала. При вводе уставок наладочным персоналом было ошибочно установлено программное обеспечение, не соответствующее логике работы терминала шкафа резервных защит автотрансформатора, что привело к его отключению;
• излишнюю работу первой ступени токовой защиты нулевой последовательности шкафа ШЭ 2607 на отключение автотрансформатора с успешным АПВ со всех сторон при внешнем КЗ на ВЛ-110 кВ по причине неправильного подключения цепей напряжения «разомкнутого треугольника» ТН-110 кВ одной из систем шин к терминалу шкафа;
• ложное срабатывание основной защиты ДФЗ шкафа ШЭ 2607 081 ВЛ-110 кВ на ПС 330 кВ при переводе линии на ОВ от тока нагрузки из-за ошибки в монтаже шкафа токовых цепей от ТТ ОВ.

По вине завода изготовителя произошло 8% случаев неправильной работы:

• ложно работали выходные реле терминала автоматики и управления выключателями типа REB 551 по причине неисправности платы центрального процессора, в результате в нормальном режиме работы сети отключился шунтирующий реактор, при этом сигнализации о работе защит на терминалах зафиксировано не было;
• ложно сработал периферийный терминал защиты 7 SS 523 (событие зафиксировано журналом рабочих сообщений в терминале) на одностороннее отключение ВЛ-220 кВ на ПС 500 кВ по причине выхода из строя порта платы связи центрального терминала с периферийным терминалом линии. В результате развития неисправности периферийный терминал принял команду «Работа УРОВ», по которой и произошло отключение. Блокирования работы терминала линии при потере связи с центральным терминалом не произошло, так как связь не пропала постоянно, а исчезала периодически. В период наладки неоднократно имитировалось нарушение связи между основным и периферийными терминалами дифференциальной защиты шин, при этом никакой работы на отключение не наблюдалось.

По причинам, зависящим от служб РЗА, произошел один случай неправильной работы. Во время подготовки рабочего места на ПС 500 кВ для производства работ по распоряжению «Проверка цепей сигнализации ПА АРО шкафа МКПА», при отсоединении жилы контрольного кабеля с клеммы в выходных цепях шкафа, электромонтер РЗАИ случайно выпустил из руки неизолированную жилу контрольного кабеля. В результате её касания с оголенным участком перемычки на одной из клемм была сформирована и отправлена команда отключения нагрузки, что и привело к ложной работе ПА на отключение нагрузки.

Таким образом, абсолютное количество неправильных действий МП устройств невелико; в большинстве эти случаи неправильной работы происходили по различным причинам, классифицированным персоналом РЗА как «прочие причины», а также из-за ошибок проектных организаций, разработчиков, ошибок монтажа и наладки, заводских дефектов, ошибок оперативного персонал и по причинам, зависящим от служб РЗА.

Дальнейшее совершенствование ТО МП УРЗА проводится по пути начала широкого внедрения средств автоматизированной проверки с помощью проверочных устройств нового поколения.

Среди преимуществ МП УРЗА, отмеченных эксплуатационным персоналом, перед электромеханическими и микроэлектронными устройствами можно выделить следующие:

• сокращение времени на проведение ТО;
• повышение надежности за счет уменьшения количества контактных соединений и наличия непрерывной самодиагностики;
• повышение чувствительности и быстродействия защит;
• повышение точности измерения токов и напряжений;
• улучшение условий согласования основных и резервных защит разного класса напряжений;
• появившаяся возможность программного изменения уставок и логики работы защиты, а также считывания информации из внутреннего архива событий;
• появившаяся возможность использования дополнительных защит в существующих отсеках, где нет места для установки дополнительных реле.

В результате модернизации (при внедрении МП УРЗА) удалось повысить уровень автоматизации с использованием новых концепций интеграции функции мониторинга защищаемого оборудования, функции самодиагностики и алгоритма действия защиты.