 |
ЭКСПЕРТИЗА УСТРОЙСТВ РЗА «Карты уровня», параметры, стоимость
Владимир Езерский, технический директор НТЦ «Механотроника», г. Санкт-Петербург
Первая часть статьи Валентина Александровича Сушко, посвященная
анализу ситуации на российском рынке микропроцессорных устройств
релейной защиты («Новости ЭлектроТехники» № 1(43) 2007), привлекла
внимание не только потребителей цифровых терминалов и специалистов-релейщиков, но и производителей этой продукции.
Владимир Георгиевич Езерский, руководитель одного из ведущих
отечественных предприятий в области РЗА, сформулировал основные
критерии, по которым, с его точки зрения, можно определить технический
уровень современных устройств релейной защиты.
Энергетика, и в частности релейная защита, является довольно
консервативной в хорошем смысле слова отраслью науки и техники. Именно поэтому цифровые технологии внедряются в энергетику
с трудом и значительно позже, чем в другие области, например,
в машиностроение, связь и т.д.
Журнал «Новости ЭлектроТехники» уделяет большое внимание
вопросам развития отечественной релейной защиты. Этому посвящены многие публикации, в том числе статьи доцента Чувашского
госуниверситета В.А. Сушко. Разделяя обеспокоенность автора
состоянием дел на нынешнем рынке ЦРЗА, считаем необходимым
сформулировать несколько существенных уточнений к фактической информации и выводам, содержащимся в его статье.
По нашему мнению, определение «микропроцессорные устройства РЗА» давно пора заменить на «цифровые устройства
РЗА». Ведь никто не называет цифровой фотоаппарат микропроцессорным, хотя в нем используются те же компоненты. Поэтому
в материале мы будем пользоваться сокращением предложенного
термина – ЦРЗА.
О ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ
И ТЕХНОЛОГИИ СОСТАВЛЕНИЯ ТАБЛИЦ
К огромному сожалению, квалифицированная и объективная
техническая экспертиза ЦРЗА при проведении тендеров в российских энергокомпаниях практически не выполняется. В большинстве
случаев всё решает цена, причем зачастую возможны два противоположных варианта: выигрывает либо самая дешевая продукция,
если решающее слово за специалистами по закупкам, либо самая
дорогая, когда срабатывают иные факторы, не имеющие отношения
к техническим аспектам. Надеемся, что в скором времени в тендерных комиссиях не последнее слово будет за техническими специалистами, а экономисты научатся учитывать не только сиюминутную
выгоду при покупке, но и сокращение затрат на эксплуатацию за
счет большого количества сервисных функций ЦРЗА.
В прошлом веке в отечественной практике сравнительные
таблицы продукции различных производителей назывались «картами уровня». Этот полезный документ обязательно содержал
количественные и качественные характеристики, принимаемые
за норматив (ориентир).
Для ЦРЗА необходимо ввести в обиход типовую «карту технического уровня» (КТУ), которая будет содержать максимально
возможный перечень технических характеристик с количественными значениями, соответствующими достигнутому мировому
и отечественному уровню, а также нормативным российским
требованиям (с учетом перспективы).
При проведении тендерной экспертизы перечень и параметры
карты уровня могут быть скорректированы под конкретный объект, в сторону как упрощения, так и ужесточения. Так, для КРУ 6 кВ ТЭЦ
и АЭС можно сузить диапазон рабочих температур, а для мачтовых
пунктов секционирования ЛЭП 6(10) кВ необходимо ужесточить
требование по климатике. А требование к диапазонам аналоговых
сигналов и питающего напряжения следует указывать конкретно
для данного объекта, с учетом примененных там ТТ и ТН.
Помимо параметров аппаратной части ЦРЗА, карта технического уровня обязательно должна содержать и характеристики
технического совершенства РЗА, обусловленные программным
обеспечением: быстродействие, чувствительность, селективность,
помехоустойчивость и т.д.
Особую трудность для составителей сравнительных таблиц
представляет корректное занесение данных по ЦРЗА из документации разных производителей. Как справедливо отмечает В.А.
Сушко, отечественные и зарубежные производители весьма произвольно излагают технические характеристики своей продукции
в эксплуатационной документации.
Вот здесь-то и требуется мастерство и квалификация эксперта,
ведь механический перенос нечеткой информации из находящейся в его распоряжении эксплуатационной документации может
поставить потребителей в затруднительное положение. Также это
может иметь негативные экономические последствия для производителей и участников тендеров.
Одним словом, от составителей сравнительных таблиц, кроме
знания традиционной техники РЗА, требуется хорошее понимание
современного уровня электроники и вычислительной техники,
умение читать между строк, и чувство ответственности.
После получения действующей технической документации от
производителя, составителю КТУ (таблицы) предстоит непростая
задача – отфильтровать информацию разных производителей,
приведя ее к единообразным терминам, единицам измерения.
Кроме этого, приходится устранять явные технические ошибки в
документации.
Так, некоторые производители указывают рабочий диапазон
аналоговых сигналов «от нуля» (SPAC-810 и Micom – по току, SPAC-
810, Sepam-1000+, Micom – по напряжению). Это технически неверно, поскольку любой измерительный канал имеет нижний порог по
чувствительности, который определяет важнейшую характеристику
аналогового тракта ЦРЗА – динамический диапазон.
Нередка ошибка в указании номинального напряжения питания,
где вместо одного «номинального» значения приводится диапазон
«от» и «до». Рабочий диапазон токов следует указывать в амперах,
а не в «кратностях».
Многие изготовители дуговой защиты указывают ее чувствительность в амперах. А ведь датчики реагируют на освещенность,
которая пропорциональна мощности дуги, а значит, зависит и от напряжения в КРУ (6 или 35 кВ!) и обратно пропорциональна квадрату
расстояния от датчика до горящей дуги. Так что о чувствительности
по току надо позабыть, тем более что по этому параметру дуговую
защиту никак не проверить.
Особого внимания требуют описания метрологических характеристик аналоговых каналов ЦРЗА. Некоторые разработчики
вообще не видят разницы между точностью и погрешностью измерений и указывают, например, «точность – 1%». Напомним, что
точность – величина, обратная погрешности.
Для оценки метрологических характеристик ЦРЗА следует
указывать относительную погрешность во всем диапазоне измерений. Известно, что цифровые измерительные приборы имеют
наименьшую погрешность у верхнего предела и наибольшую
погрешность у нижнего предела измерений. Некоторые производители, указывая «погрешность 0,5%», лукаво умалчивают, что
имеют в виду погрешность, приведенную к верхнему пределу
рабочего диапазона ЦРЗА.
При оценке технического уровня ЦРЗА эксперт должен иметь в
качестве ориентира достаточно полный перечень анализируемых
параметров и их численные значения, принятые за требуемый (нормативный) уровень. Сравнивать между собой продукцию разных
изготовителей без учета нормативного уровня – бессмысленно.
Говорить об объективной оценке в этом случае не приходится.
Поэтому стоит отметить основной недостаток приведенной В.А.
Сушко сравнительной таблицы – отсутствие колонки с нормативными количественными значениями.
Что касается перечня технических характеристик, которые
должны рассматриваться при экспертизе, то, по нашему мнению,
в него следует включить только те параметры и характеристики,
которые имеют понятное практическое значение.
Нет никакого смысла загромождать сравнительные таблицы
бесполезной информацией. Так, номинальная частота 50 Гц сама
собой разумеется и имеется у всех устройств, а другая (60 Гц) в
России не нужна. Никто не знает, что такое и как использовать
«номинальный ток ЗНЗ» (3I0), как, впрочем, и «номинальный ток
фаз». Это дань традиции электромеханических РЗА.
Кроме того, сейчас уставки рассчитываются и вводятся в ЦРЗА
6–35 кВ не в «кратностях», а в абсолютных значениях, при этом при
выборе первичных ТТ проектировщики и потребители думают о чем
угодно, только не о номинальном вторичном токе ЦРЗА. Для блока
ЦРЗА безразлично, к какому ТТ он подключен – 3000/5 или 600/1.
В большинстве случаев трансформаторы тока работают в сильно
недогруженном режиме. По этой причине сегодня практически все
производители вынуждены указывать нижнюю границу уставок МТЗ
от 0,5 А. Что означает в таком случае «номинальный ток 5 А»?
Практическое значение для характеристики аналоговых каналов
ЦРЗА имеют рабочие диапазоны токов и напряжений, т.е. минимальные и максимальные значения, в пределах которых прибор
имеет линейную характеристику с гарантированной (заданной)
погрешностью.
Полагаем, что из сравнительных таблиц можно исключить и
актуальный для электромеханических защит, но не существенный
для ЦРЗА показатель «потребляемая мощность цепями тока и
напряжения». Не нужен также и параметр «предельный диапазон напряжения питания» без привязки к временным характерис-
тикам отклонений. Данные показатели четко сформулированы
в требованиях по электромагнитной совместимости (ГОСТ Р
51317.4.11-99).
С другой стороны, при экспертизе необходимо учитывать следующие характеристики и параметры ЦРЗА для сетей 6–35 кВ:
- время готовности к срабатыванию защиты после включения питания;
- допустимый уровень пульсации в постоянном и выпрямленном оперативном токе;
- наличие порога срабатывания дискретных входов;
- допустимое рабочее напряжение мегаомметра при проверке сопротивления изоляции;
- гарантийный срок на изделие.
ФУНКЦИИ И СТОИМОСТЬ ЦРЗА
Считаем, что серьезным заблуждением многих специалистов
по релейной защите ХХ века является попытка увязать напрямую
функциональность ЦРЗА с его стоимостью. В таком подходе явно
отражается опыт эпохи электромеханических устройств РЗА, когда
каждая функция воплощалась отдельным устройством, имеющим
материальную стоимость. В цифровой технике многие функции
реализуются программно и не требуют прямых материальных
затрат на «железо». Так, например, количество ступеней МТЗ,
ЗНЗ и ЗМН, циклов АПВ, зависимых времятоковых характеристик
МТЗ никак не влияет на стоимость аппаратной части современного
устройства ЦРЗА. Доступные на сегодняшний день микросхемы
процессоров и памяти обладают огромными вычислительными
ресурсами и стоят вместе не более 400 руб. Отметим, что речь
идет только о компонентах ведущих мировых производителей в
промышленном стандарте (–40…+70)ОС. Это же относится и ко
многим другим функциям. Защита от несимметрии и от обрыва
фазы – всего несколько программных команд. Функции УРОВ и
ЛЗШ требуют только дискретного входа и выхода.
Основной вклад в стоимость ЦРЗА вносят не функции защиты
и автоматики, а число аналоговых входов и такие «неглавные»
элементы, как корпус, разъемы, дисплей, источник питания. Отметим и то, что затраты на разработку программного обеспечения
отечественные производители, как правило, в стоимость ЦРЗА не
включают.
Очевидно, всё вышесказанное о составляющих цены ЦРЗА
относится не ко всем производителям, а только к тем, кто владеет
современным искусством схемо- и системотехники и новейшими
технологиями программирования.
ВЫВОДЫ
1. Проведение объективной, квалифицированной экспертизы
цифровых устройств РЗА крайне актуально и направлено на
защиту интересов и прав потребителей.
2. Наиболее удобная форма представления материалов для технической экспертизы – карта технического уровня (КТУ).
3. Необходимы Общие Технические Требования (ОТТ) к цифровым
устройствам РЗА, которые можно начать разрабатывать «снизу»
в рамках открывшейся дискуссии.
| 
|
