Релейная защита • События • Выставка
Второй год подряд представители различных компаний, проектирующих, разрабатывающих и производящих устройства РЗА и приборы для их проверки, участвовали в Международной научно-практической конференции и выставке «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем России» – «РЕЛАВЭКСПО».
РЕЛАВЭКСПО-2013
Проблемы релейной защиты обсуждали в Чебоксарах
Подготовил Валерий Журавлев, «Новости ЭлектроТехники»
В 2013 г. количество участников «РЕЛАВЭКСПО», проходившей 23–26 апреля, увеличилось почти в 1,5 раза. Более 750 представителей из 52 регионов России, а также из Белоруссии, Украины, Австрии, Канады, Франции активно участвовали в работе форума. За четыре дня было заслушано 130 докладов в рамках пленарного заседания, круглых столов, молодежной секции и технического совещания электросетевого комплекса.
В этом году интерес к форуму, помимо электросетевых компаний и ОАО «РусГидро», проявили ОАО «Концерн «Росэнергоатом» и другие генерирующие компании, а также ОАО «СО ЕЭС», ОАО «РЖД», Министерство обороны РФ, проектные организации и др.
Чебоксары – небольшой по российским меркам город, не имеющий себе равных по количеству предприятий, разрабатывающих и выпускающих устройства релейной защиты и автоматики. Уже в течение 70 лет он по праву считается центром отечественного релестроения. Там находятся ВНИИР, НПП «ЭКРА», ЧЭАЗ, НПП «Динамика», НПП «Бреслер», ИЦ «Бреслер» – ведущие российские компании в области РЗА.
Выставка и конференция позволили продемонстрировать не только новинки релейной защиты, но и технологию их производства, поскольку участники «РЕЛАВЭКСПО-2013» имели возможность посетить заводы, расположенные в Чебоксарах.
В рамках журнального материала коротко расскажем о тех проблемах, которые привлекли наибольшее внимание участников Форума.
ПЛЕНАРНОЕ ЗАСЕДАНИЕ
Приветствуя собравшихся, глава Чувашии Михаил Игнатьев (инженер-электрик по образованию) отметил, что проведение «РЕЛАВ-ЭКСПО» дает дополнительный импульс для того, чтобы в условиях вступления России в ВТО продукция ведущих отечественных производителей могла успешно конкурировать с зарубежными аналогами.
– Сегодня в электроэнергетике проходят революционные процессы, и наши ученые создают новые продукты для обеспечения безопасности энергетической системы. Мы ставим перед собой задачу сделать Чувашию мощным регионом, так как в нем, несмотря на маленькую территорию, есть золотой фонд – это предприятия и работающие в них кадры. Устройства релейной защиты, автоматики и противоаварийной автоматики, а также ВЧ-связи, выпускаемые российскими предприятиями, среди всех видов электрооборудования имеют самый большой процент по импортозамещению,– сказал Михаил Игнатьев.
В своем выступлении главу Чувашии поддержал первый заместитель председателя правления ОАО «ФСК ЕЭС», главный инженер Андрей Черезов:
– В Чувашии разрабатывается и производится около 40% оборудования релейной защиты и автоматики, применяемого в российских электрических сетях. Федеральная сетевая компания планомерно увеличивает долю использования отечественного оборудования при модернизации и строительстве новых энергообъектов. Взаимодействие ОАО «ФСК ЕЭС» с российскими производителями электрооборудования позволяет стимулировать развитие отечественной электротехники и снижать зависимость отечественной энергосистемы от оборудования зарубежного производства.
– Многие устройства РЗА мы сегодня покупаем за рубежом, – отметил главный инженер ОАО «РусГидро» Рахметулла Альжанов. – Но в последние несколько лет мы поняли, что российские изделия не только не уступают по качеству и надежности западным, но в чем-то даже их превосходят.
Электромеханические реле или микропроцессорные? Дискуссии по этому вопросу идут не первый год. Обсуждали его и в Чебоксарах. С совместным докладом специалистов ЧЭАЗ, «ЛабИнТех» и Нижегородского ПМЭС филиала «ФСК ЕЭС» выступил Алексей Михайлов (ЧЭАЗ):
– До конца 1970-х годов практически 100% устройств РЗА было выполнено на электромеханических (ЭМ) компонентах, в конце 1970-х годов началось внедрение в эксплуатацию микроэлектронных (МЭ), а с середины 1990-х – микропроцессорных (МП) устройств РЗА. Сейчас МЭ-панели не выпускаются, а доля МП-устройств составляет 19% от общего количества устройств РЗА.
Подавляющую часть в энергосистеме до сих пор составляют ЭМ-реле. Обследование их состояния на подстанциях показало, что значительная часть электромеханических реле и комплектов РЗА выработала свой нормативный срок, т.е. они служат больше 12 лет.
Давайте обратимся к данным ОРГРЭС 2001 года: количество МЭ и МП-устройств составляло 1,2%, а распределение МЭ-устройств по срокам эксплуатации выглядело следующим образом: 15% в пределах нормативного срока службы до 12 лет, 50% в пределах от 12 до 25 лет, 34% со сроком службы свыше 25 лет (причем 10% из них со сроком службы более 35 лет).
Тогда же на основе опыта эксплуатации было установлено, что фактический средний срок службы электромеханических устройств составляет примерно 25 лет. И было принято решение: на объектах, где техническое перевооружение основного оборудования не предусматривается в ближайшие годы, а состояние устройств требует замены, применять однотипные механические или микроэлектронные устройства. В устройствах же, находящихся в относительно удовлетворительном состоянии, с целью продления срока их службы следовало заменять только наименее надежные реле и другие элементы.
Очень хорошее с точки зрения авторов доклада решение, к сожалению, не получило дальнейшего развития. Отсутствие четкого понимания методов выявления оборудования, требующего замены, привело к заметному снижению объема работ по обновлению ЭМ-устройств РЗА. ЧЭАЗ ощутил это в виде падения производства реле и комплектов защит. За последние 10 лет ЧЭАЗ выпустил около 4 млн реле, в то время как до 1985 г. завод выпускал до 3 млн реле в год.
Как сказал А. Михайлов, замена традиционных ЭМ РЗА на современные МП – длительный процесс. Оценка темпов реализации инвестиционных программ показывает, что переход от ЭМ-систем РЗА к цифровым займет 25–30 лет.
Кроме того, ускоренный переход на цифровые РЗА вызывает дополнительные проблемы. Так, оптимистичные ожидания относительно качества и надежности работы МП РЗА оказались завышенными. 20-летний опыт работы МП-устройств показал, что процент их неправильной работы значительно выше, чем аналогичный показатель устройств РЗА на ЭМ-базе, несмотря на их значительный износ.
Отметил докладчик и то, что в современных условиях весьма важным представляется вопрос о повышении надежности системы РЗА в экстремальных условиях. Широкое применение МП РЗА делает уязвимой защиту энергообъекта при электромагнитных помехах. Например, применение цифровых устройств на старых подстанциях затруднено из-за ухудшения электромагнитной обстановки подстанций, а именно: из-за значительных перенапряжений во вторичных цепях, возникающих во время коммутации основного оборудования и при грозовых импульсах в первичных цепях, по причине несоответствия проектных требований в части выполнения систем заземления и защиты от электромагнитных помех.
– В конце 50-х годов ХХ века было обнаружено, что электромагнитный импульс способен нарушить работу устройств, содержащих чувствительные компоненты. На сегодня электромагнитным оружием обладают Россия, США и Китай. Имеются разработки в Германии, Израиле, Франции и Англии. Кроме того, интернет пестрит подробными инструкциями по созданию электромагнитных бомб ручным способом всего за 400 долларов. Необходимо создавать и внедрять в эксплуатацию типовые решения по построению подстанций с дополнительным защитным контуром, реализованным на базе ЭМ-реле, обладающих высокой устойчивостью к электромагнитным и другим внешним воздействиям, – предложил А. Михайлов.
Затронули докладчики и проблемы с нормативной базой. Их коснулся, в частности, Алексей Белотелов, президент НП «СРЗАУ»:
– Основой и качеством профессионального проектирования, а затем и эксплуатации, является наличие четкой, систематизированной нормативной базы. Ею, особенно в отношении МП-устройств РЗА, мы в настоящее время не располагаем. Есть какие-то отдельные стандарты организаций: ФСК, Системного Оператора. Но они несовершенны и с трудом применимы на практике.
Нам нужна система наших российских стандартов. Ее нет. Существует сетевой стандарт МЭК 61850, который в принципе затрагивает практически все аспекты внедрения МП-устройств. Но он не является российским, и не все его разделы переведены на русский язык. А в соответствии с российским Законом о техническом регулировании стандарт должен быть изложен на русском языке.
Отдельно хочу остановиться на вопросе типизации проектных решений. Действительно, типовые проекты нас должны выручать. Но при нынешнем разнообразии МП-устройств РЗА типовое проектирование ушло в небытие. МП-устройства обладают слишком, на мой взгляд, избыточным количеством функций, которые зачастую совершенно не нужны в конкретном проекте. А от этого зависит цена устройства и необходимость получения от заказчика правильных исходных данных для разработки проекта, а их, к сожалению, не всегда удается получить.
По мнению А. Белотелова, еще одной проблемой проектирования является реализация РЗА нового оборудования подстанций, к которому относятся управляемые шунтирующие реакторы различных типов, статические тиристоры, компенсаторы и прочее. Оно разрабатывалось, как правило, без учета требований к РЗА, поэтому совместить его и РЗА для правильной работы часто оказывается достаточно трудно.
Еще один вопрос, на котором остановился докладчик, касается интеграции МП РЗА в АСУ ТП энергообъекта. В этой области также отсутствует нормативная база, которая регламентировала бы и оптимизировала объем информации, получаемый от устройства РЗА оперативным и диспетчерским персоналом подстанций.
Сейчас, по данным ОРГРЭС, 15% аварий и нештатных ситуаций в энергосистемах происходят по вине организаций, проектирующих РЗА, то есть во многих случаях именно на проектировщиков ложится вся ответственность за принятые проектные решения.
В заключение А. Белотелов высказал основные предложения:
– Концентрация интеллектуальных, финансовых и инновационных ресурсов в научно-исследовательских проектных институтах, объединенных в единую структуру, которая будет и разрабатывать нормативную базу, и выполнять
НИОКР. Затем на ее основе можно было бы создать независимый испытательный и сертификационный центр. К сожалению, все эти вопросы требуют мощного административного ресурса, которого пока нет.
КРУГЛЫЕ СТОЛЫ
Второй год подряд на тематических круглых столах «Вопросы взаимодействия при разработке, внедрении и эксплуатации современных устройств РЗА, ПА и АСУ ТП» участники конференции обсуждали современное состояние и технический уровень отечественных устройств релейной защиты и автоматики, перспективы развития диагностики электрических сетей на базе устройств РЗА, а также иностранный опыт использования инновационных решений для электросетевого комплекса.
Вкратце перечислим наиболее интересные проблемы, которые поднимались в рамках обсуждения микропроцессорных устройств РЗА и ПА.
Н. Дони, А. Левиуш, А. Бычков и Д. Ильин (НПП «ЭКРА», г. Чебоксары) остановились на особенностях выполнения быстродействующей направленной дифференциально-фазной защиты ВЛ 330–750 кВ.
В. Балашов (АБС Электро), Р. Борисов (НПФ «ЭЛНАП») и Ю. Гусев (НИУ «МЭИ») затронули тему о недостатках дискретных входов (ДВ) микропроцессорных устройств. Ими являются:
- недостаточная чувствительность устройств контроля изоляции;
- неприемлемо низкое напряжение срабатывания, особенно у ДВ зарубежных производителей;
- проблема со слишком высоким быстродействием ДВ, что часто приводит к срабатыванию ДВ от кратковременных импульсных помех.
Авторы доклада считают, что необходима выработка единых требований к ДВ для исключения снижения надежности электроснабжения потребителей.
С. Алексеенко, В. Ластовкин («Магаданэнерго»), В.Ефремов, А. Белянин, П. Воронов (ИЦ «Бреслер») в выступлении на тему «Адаптивная защита от земляных замыканий в сетях с изолированной нейтралью» отметили, что необходима разработка возможного искусственного перевода ОЗЗ в двойное замыкание на землю (ДЗЗ). Они определили принципы ДЗЗ и уточнили, что такой аглоритм обеспечит селективную работу защиты с высоким быстродействием, что позволит избежать возможного экономического ущерба от аварий, а также недоотпуска электроэнергии потребителям.
А.Булычев и В.Козлов (НПП «Бреслер») предложили сбалансированное комплексное решение, объединяющее управление режимом нейтрали распределительной сети и защиту от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) с функцией определения поврежденного фидера. Это решение позволит устранить противоречие между степенью компенсации емкостных токов и селективностью защиты от ОЗЗ.
Д. Сулимов («Парма») в своем докладе остановился на отсутствии четкой единой политики со стороны СО ЕЭС и ФСК по отношению к регистраторам аварий и регистраторам электромеханических процессов:
– Обычно технические требования при закупке устройств трактуются устроителями конкурсов на основании мнений своих экспертов, что неправильно. Необходимо разработать общероссийскую методику оценки испытаний регистраторов (метрологические и иные требования), на основании которой энергосистемы будут проводить тендеры.
Остальные доклады в большинстве своем касались описания технических характеристик конкретных продуктов.
Сложно рассказывать о круглом столе, посвященном цифровым или «умным» подстанциям. На фразе «Наши защиты способны сделать подстанцию «умной» дискуссия обычно и завершалась, поскольку единого понятия «умной подстанции» в сообществе электротехников нет, как нет его ни в одном нормативном документе.
ТЕХНИЧЕСКОЕ СОВЕЩАНИЕ
В третий день работы форума под председательством заместителя главного инженера ФСК ЕЭС Павла Тюделекова и начальника Департамента РЗА и ПА Виктора Пуляева прошло техническое совещание начальников служб РЗА электросетевых компаний, на котором выступили представители большинства филиалов ОАО «Российские сети».
В ходе выступлений начальники служб РЗА делились назревшими проблемами и предлагали пути их решения, рассказывали о своем опыте обучения и закрепления кадров, подводили итоги прошедшего года в области РЗА, а также рассматривали Концепцию повышения надежности работы энергосистемы. Был предложен и обсужден ряд мер по улучшению взаимодействия между энергокомпаниями.
Что касается итогов работы служб РЗА в 2012 г. и причин неправильной работы устройств РЗА, приведем данные, прозвучавшие в докладе Александра Балуева, ведущего эксперта отдела РЗА Департамента РЗА и ПА ФСК ЕЭС:
– Основной причиной неправильной работы устройств РЗА стало старение устройств и кабелей, отработавших свой срок службы (40,4%). Зафиксировано значительное количество случаев неправильной работы устройств РЗА, отнесенных персоналом МЭС к «прочим причинам» (19,3%) без представления полной информации о конкретных причинах. Это говорит о том, что они в большей степени связаны с упущениями в эксплуатации.
В 2012 г. количество случаев неправильной работы РЗА из-за старения оборудования осталось на уровне 2011 г., поскольку были устранены выявленные при осмотрах и техническом обслуживании неисправности и дефекты, а именно:
- устранены «земля» и обрывы в цепях оперативного тока, в токовых цепях, в цепях напряжения;
- заменены неисправные элементы вторичной коммутации – реле, ключи, накладки и прочие элементы;
- устранены неисправности во вторичных цепях линейного и подстанционного оборудования;
- устранены неисправности в ВЧ-каналах и в цепях оперативной блокировки ОЭМБ, управления ЛР и ШР.
В 2012 г. зафиксировано 14465 случаев правильной и 162 случая неправильной работы МП РЗА, которые составляют 36% от всех случаев неправильной работы РЗА за год.
Докладчик подчеркнул, что наиболее значимыми организационными причинами неправильной работы микропроцессорных устройств РЗА на протяжении многих лет остаются ошибки монтажно-наладочного персонала, заводов-изготовителей, проектных организаций и разработчиков РЗА.
Процент неправильной работы МП РЗА по этим причинам увеличился более чем в 5 раз по сравнению с электромеханическими устройствами РЗА, что объясняется нехваткой подготовленных специалистов со знанием цифровых устройств РЗА в проектных, наладочных организациях, а также недостаточностью методологического обеспечения для расчета уставок РЗА.
В выступлении было отмечено, что в 2012 г. на предприятиях МЭС росло количество МП-устройств РЗА и ПА таких фирм, как Siemens, ЭКРА, Alstom, ABB, GE, «Бреслер», «Уралэнергосервис», «Прософт-Системы», «Радиус-Автоматика», «Механотроника».
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В дни работы «РЕЛАВЭКСПО-2013» прямое общение разработчиков и эксплуатации позволило производителям электротехнического оборудования узнать, как оцениваются применяемые технические решения. Сформировались новые направления совершенствования выпускаемой продукции. Специалистам энергокомпаний удалось получить подробные ответы на многие вопросы, возникшие в ходе эксплуатации уже приобретенных изделий РЗА и ПА.
По данным опроса, проведенного среди участников «РЕЛАВ-ЭКСПО-2013», высоко были оценены как организационный уровень, так и содержательная часть всех прошедших мероприятий: средний балл составил 4,6 по пятибалльной системе оценки.
Сборник тезисов докладов и решение конференции размещены на сайте: www.relavexpo.ru.
Cледующий форум «РЕЛАВЭКСПО» состоится в 2015 г.
|
