CC BY
232
Афиногенов Алексей Владимирович, магистр, aleksey.afinogenov@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
MANAGEMENT OF PRODUCTIVE ASSETS V.M. Stepanov, A. V. Afinogenov
The article discusses the production assets management system (EMAS) as a systematic, regular and coordinated activity on the optimal management of the technical condition of the equipment, its reliability due to efficient use of energy resources on the basis of the balance of costs and assessment of the technical condition of the equipment.
Key words: production asset management system (EMAS), the unification of production processes, key performance indicators (KPI), the technical condition of the equipment units (EO).
Stepanov Vladimir Mikchailovich, doctor of technical science, professor, aleksey. afinogenov@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Afinogenov Aleksey Vladimirovich, magister, aleksey.afinogenov@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.316
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ НА ОСНОВЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ
УСТРОЙСТВ
Н.А. Свистунов
Рассмотрены принципы построения систем релейной защиты и автоматики на основе микропроцессорных устройств, а также недостатки и преимущества этих систем.
Ключевые слова: релейная защита и автоматика, микропроцессорные устройства, цифровые измерения.
На сегодняшний день в подавляющем большинстве случаев устройства релейной защиты в распределительных сетях выполнены на электромеханических реле, и лишь менее 10 % приходится на долю цифровых защитных устройств.
Хотя на практике электромеханические реле дают высокий процент правильных действий релейной защиты, для них характерны существенные недостатки. Они препятствуют или существенно затрудняют комплексную автоматизацию распределительных сетей. К этим недостаткам относят:
Надёжность и диагностирование технического состояния электротехнических...
- большое время отключения междуфазных КЗ;
- невозможность выполнения многократных устройств АПВ;
- трудности в выполнении устройств, запоминающих сверхтоки КЗ и токи замыканий на землю;
- трудности в выполнении устройств с автоматическим изменением уставок срабатывания релейной защиты;
- отсутствие эффективной защиты от однофазных замыканий на
землю.
Устранить многие из этих недостатков позволяют микропроцессорные реле. Они позволили создать малогабаритные устройства защиты и автоматики с большим количеством функций и высокой надежностью. Первые цифровые устройства были созданы в конце 70-х - начале 80-х годов. К началу 90-х годов сформировалось второе поколение микропроцессорных устройств релейной защиты, а также были сформулированы основные требования к микропроцессорным устройствам защиты и определены основные технические характеристики и функции. В настоящее время в связи с бурным развитием цифровых технологий во всех областях выпускаются устройства релейной защиты и автоматики третьего поколения.
В основе работы микропроцессорных систем лежат принципы цифровых измерений. Они позволяют достичь более высокой точности вычислений, надежности и термостабильности. Благодаря ним можно использовать более сложные адаптивные алгоритмы, которые не осуществимы аналоговой техникой. В результате микропроцессорные устройства защиты дают возможность выполнить функциональный и тестовый контроль, интегрированное самонаблюдение (мониторинг), охватывающее аналоговые входы, микропроцессорную систему и выходные реле, дружественный человеко-машинный интерфейс и интеграцию функций защиты, автоматики и АСУ ТП энергообъектов.
Алгоритмы работы, программы и регулировки записываются в память цифрового устройства. Также компьютерные программы используются для дистанционной настройки и обслуживания микропроцессорной системы.
Микропроцессорные реле имеют также свои недостатки: малую помехоустойчивость и маломощный выходной сигнал. Последнее приводит к необходимости применения усилителей.
Несмотря на то, что цифровые устройства защиты имеют различные назначения, они все имеют общую структурную схему.
Микропроцессорная система является центральным узлом, который с помощью устройств обменивается информацией с периферийными узлами. Эти дополнительные узлы осуществляют взаимодействие микропроцессора с внешней средой, т.е. объектом управления, оператором, датчиками исходной информации и т. д.
Рис.1. Общая структурная схема цифровых устройств защиты
Основные узлы цифрового устройства защиты:
- входные и выходные преобразователи сигналов;
- тракт аналого-цифрового преобразования;
- микропроцессорный блок;
- функциональная клавиатура управления;
- дисплей;
- блок питания;
- интерфейс обслуживания;
- подсистема памяти;
- интервальный таймер-часы реального времени;
- сторожевой таймер.
Из-за существенного различия технических основ и способов обработки информации алгоритмы и принципы построения микропроцессорной релейной защиты немного отличаются от применяемых в электромеханических и электронных релейных защитах. Информация со входа, получаемая цифровой релейной защитой, в общем случае содержит следующие составляющие: аналоговые сигналы; входная дискретная информация, включая сигналы от коммутационных аппаратов, других устройств релейной защиты и от обслуживающего персонала; цифровая информация от других устройств релейной защиты; управление настройками и параметрами цифровой защиты. Информация на выходе цифровой релейной защиты представлена следующими пунктами: выходная дискретная информация; цифровая информация к другим устройствам; сообщения различных видов, включая логические выходные сигналы и цифровые данные; и др.
Надёжность и диагностирование технического состояния электротехнических...
Современная концепция построения микропроцессорных устройств релейной защиты требует, чтобы все функции, являющиеся жизненно важными для предотвращения разрушения электрооборудования и обеспечения устойчивости и надежности работы энергосистем, должны выполняться децентрализованными.
В случае, когда защита присоединения состоит из нескольких взаи-морезервируемых систем защиты, эти системы должны быть полностью независимы друг от друга. Это необходима для того, чтобы никакой отказ в одной системе не увеличивал времени отключения или не вызывал отказ в других системах. Также рекомендуется выполнять независимые системы защиты с разными принципами действия.
В цифровой системе релейной защиты и автоматики надежность системы энергоснабжения достигается за счет многократного резервирования и постоянным контролем исправности устройств оператором и дежурным персоналом. Повреждения локализуются автоматически и дистанционно, что в свою очередь сводит к минимуму ущерб от перерывов энергоснабжения.
Список литературы
1. Исмагилов Ф.Р., Ахматнабиев Ф.С. Микропроцессорные устройства релейной защиты энергосистем. Уфа, 2009. 305 с.
2. Сарры С.В. Программно-аппаратные средства микропроцессорных устройств релейной защиты электроэнергетических систем: учеб. пособие / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). Новочеркасск: ЮРГТУ, 2009. 137 с.
Свистунов Николай Андреевич, асп., svislunoff.nick'a yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
PRINCIPLES OF CONSTRUCTION SYSTEMS OF RELAY PROTECTION AND AUTOMATION BASED ON MICROPROCESSOR DEVICES
N.A. Svistunov
The article describes the principles of relay protection and automation systems based on microprocessor-based devices, as well as the advantages and disadvantages of these systems.
Key words: relay protection and automation, microprocessor devices, digital measurement.
Svistunov Nickolay Andreevich, postgraduate, svistunoff.nick@yandex.ru, Russia, Tula, Tula state University
