CC BY
45
УДК 621.311
Мохов А. А.
магистрант кафедры электроэнергетики и электротехники Череповецкого государственного университета
Россия, г. Череповец Научный руководитель: Кочнев Н.В. доцент кафедры электроэнергетики и электротехники Череповецкого государственного университета
Россия, г. Череповец
СИСТЕМА МОНИТОРИНГА И ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Аннотация
В статье рассматриваются вопросы мониторинга и диагностики электрических сетей при использовании микропроцессорной техники.
Ключевые слова:
электрические сети, диагностика, мониторинг, микропроцессорная релейная защита.
Alexander A. Mokhov
master's student of the Department of electric power and electrical engineering
Cherepovets state University Russia, Cherepovets Nikolay V. Kochnev research supervisor, associate Professor of the Department of electric power and electrical engineering
Cherepovets state University Russia, Cherepovets
MONITORING AND DIAGNOSTICS SYSTEM FOR ELECTRICAL NETWORKS
Abstract
^e article deals with the issues of monitoring and diagnostics of electrical networks using microprocessor technology.
Keywords:
electrical networks, diagnostics, monitoring, microprocessor relay protection.
Для того чтобы добиться бесперебойной безопасной работы больших энергосистем, необходимо полное понимание и знание динамики всех процессов, протекающих в данной системе. К аварийным ситуациям могут привести сбои в системах релейной защиты и автоматики (РЗиА), низкое быстродействие срабатывания, неверно настроенные уставки, отсутствие мониторинга электросети, человеческий фактор. Известно, что для предупреждения и предотвращения каскадных аварийных ситуаций необходимо использование токовых защит (максимальной и отсечки) с соответствующей релейно-коммутационной аппаратурой, но, к сожалению, в настоящее время поколение этих систем без мониторинга и соответствующей диагностики является менее эффективным и недостаточно надежным. В результате происходит большое количество аварий не только в России, но и во всем мире [1 - 3].
Комплексный мониторинг электрических сетей является весьма сложной задачей. В большинстве аварийных случаев требуется быстрое и эффективное решение персонала для устранения возникших
~ 31 ~
проблем, в данном случае полноценное представление информации о состоянии электрических сетей играет важнейшую роль. Для предотвращения этого необходимо проводить полную диагностику и мониторинг электрических сетей, создать новую модель для оценивания состояния сети в целом.
Для решения данной проблемы целесообразно использовать такую модель на базе микропроцессорного устройства БМРЗ-152, которая способна своевременно идентифицировать, диагностировать аварийные ситуации для мониторинга состояния электрических сетей в режиме «on-line», диагностики и предотвращения нештатных аварийных ситуаций.
На данный момент автоматический контроль и управление аварийными режимами производится комплексом устройств, содержащими определенные параметры действий для стандартных схем возможных аварийных ситуаций. В то же время, это решение не является оптимальным, так как существует достаточно большое количество неисправностей электрических сетей, это не дает полного представления о причине неисправности и конкретной схеме действия оперативного персонала для принятия эффективных необходимых мероприятий, быстрого и качественного устранения неисправности.
Используются также системы поддержки оператора, которые основываются только на распознавании предаварийной ситуации и непосредственно в момент возникновения аварии при отклонении наблюдаемых параметров от нормальных значений. Тем не менее, для устранения неисправности необходима система, которая позволит своевременно распознать, сигнализировать о возникновении аварии, а также определять тип аварийной ситуации и обеспечить своевременную работу РЗиА, которая может осуществляться под местным или дистанционным управлением оперативным персоналом.
Разработана и предлагается новая модель мониторинга и диагностики электрических сетей, которая способна идентифицировать неисправность и своевременно обеспечить бесперебойную работу электрооборудования.
На основе опытной эксплуатации и сравнения микропроцессорных терминалов четырех ведущих отечественных и зарубежных производителей средств релейной защиты предпочтение отдается блоку микропроцессорной релейной защиты типа БМРЗ-152 (рис.1).
Главными его преимуществами являются: высокая надежность, большое количество функций, наличие высокотехнологических программных и аппаратных средств, высокая эффективность решения любых задач с максимальной приспособляемостью и практичностью.
По техническим характеристикам и ценовой категории терминал БМРЗ от ООО «НТЦ «Механотроника» является наиболее функциональным, соответствующим требованиям, а также
Рисунок 1 - Внешний вид БМРЗ
наиболее выгодным.
Ниже представлены основные функции блока БМРЗ-152:
- функции защиты, автоматики и управления;
- местная и дистанционная настройка конфигурации программным методом и ее хранение;
- автоматическое или дистанционное переключение программ уставок;
- сигнализация включения защит и автоматики, положение коммутационных аппаратов;
- регистрация и хранение осциллограмм, журнала аварий, журнала сообщений (событий) и накопительной информации;
- контроль и индикация положения выключателя, а также исправность его цепей управления, местное и дистанционное управление выключателем, переключение режима управления, диагностику выключателя, расчет остаточного ресурса выключателя;
- отображение текущих значений электрических параметров защищаемого объекта;
- установление места повреждения;
- блокировка всех выходов при неисправности блока для исключения ложных срабатываний;
- защита от ложных срабатываний дискретных входных цепей блока при помехах и нарушениях изоляции в цепях оперативного питания КРУ;
- создание пользователем дополнительных алгоритмов работы блока и др.
Устройства БМРЗ производят осциллографирование аварийных режимов и моментов запуска защит. Считывание осциллограмм можно произвести по USB-кабелю. Измерение и осциллографирование аварийных ситуаций позволяет узнать параметры защищаемых присоединений, скорректировать методику расчета уставок защит.
В терминале предусмотрена возможность создания собственных функций защиты и автоматики (например, алгоритма управления системой охлаждения). Программное обеспечение (ПО) «Конфигуратор-МТ» представляет полноценный редактор настроек для создания различных сценариев работы блоков. Устройства имеют возможность легкой модификации ПО для присоединения к какому-либо проекту, сохраняя заводскую гарантию, все ключевые и ответственные функции защиты и автоматики не доступны для изменения.
Таким образом, внедрение микропроцессорного терминала БМРЗ-152 в электрических сетях позволит:
- повысить надежность функционирования РЗА распределительных подстанций и, как следствие, всей системы электрических сетей и бесперебойность электроснабжения потребителей;
- снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения трудозатрат при наладке релейных защит и автоматики присоединений;
- подготовить базу для создания автоматизированной системы диагностики оборудования электрических сетей;
- своевременно диагностировать состояние электрических сетей и предотвратить нештатные аварийные ситуации.
Список использованной литературы:
1. Официальный сайт Научно-Технического центра «Механотроника» [Электронный ресурс], - URL https: //www .mtrele.ru/
2. Хальясмаа А. И. Диагностика электрооборудования электрических станций и подстанций: учебное пособие / А. И. Хальясмаа [и др.]. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2015. - 64 с
3. Шульга Р.Н. Системы мониторинга, управления, защиты и диагностики распределительных сетей / Шульга Р.Н., Шульга А.Р., Ковалев Д.И., Винокуров В.Н.// Электричество, 2015, № 11. С. 12-17.
© Мохов А.А., 2021
