События • Конференция

Корпоративный презентационный день ПАО «МРСК Северо-Запада»

ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ 6–35 кВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ НЕЙТРАЛИ

Подготовил Валерий Журавлев, «Новости ЭлектроТехники»

Очередной корпоративный презентационный день (КПД) ПАО «МРСК Северо-Запада» (дочерняя компания ПАО «Россети») состоялся 20 июня в Санкт-Петербурге, в гостинице «Парк Инн Пулковская».

В КПД приняли участие технические специалисты исполнительного аппарата МРСК Северо-Запада, руководители и специалисты служб РЗА филиалов МРСК Северо-Запада: «Архэнерго», «Вологдаэнерго», «Карелэнерго», «Колэнерго», «Комиэнерго», «Новгородэнерго», «Псковэнерго», приглашенные представители «Ленэнерго», ЛОЭСКа, Петербургского энергетического института повышения квалификации, Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, крупнейшие отечественные разработчики и производители устройств релейной защиты и автоматики – всего около 90 человек.

Генеральным партнером и организатором КПД традиционно выступил журнал «Новости ЭлектроТехники».

ПЛЕНАРНОЕ ЗАСЕДАНИЕ

Открывая КПД, первый заместитель генерального директора – главный инженер МРСК Северо-Запада Игорь Кузьмин заметил, что сегодня в электроэнергетике ключевое значение имеет развитие «умных сетей», строительство цифровых подстанций. Но практически все предлагаемые современные решения этой задачи касаются в основном сетей высокого напряжения.

– Для надежного электроснабжения потребителей не менее важно обеспечить совершенствование существующих и разработку новых методов и технических средств в области релейной защиты и автоматики на линиях электропередачи 6–35 кВ, которые составляют основу распределительных сетей.

Более того, сколько бы ни говорили о переходе на цифровые технологии, реалии таковы, что в составе эксплуатируемого парка приборов РЗА 80% – электромеханика. Да, она обладает своими положительными качествами, ей можно довериться. Но жизнь не стоит на месте, мы развиваемся, необходимо применять современные технологии, материалы и оборудование. Поэтому мы рассматриваем сегодняшнее мероприятие как возможность тщательно проанализировать предлагаемое нам оборудование РЗА для распредсетей 6–35 кВ, оценить его с точки зрения возможности внедрения в эксплуатацию.

Иван Никитин, заведующий сектором программно-аппаратной разработки и технического сопровождения терминалов серии БЭ2502 ООО НПП «ЭКРА» (г. Чебоксары), в своем докладе рассказал об особенностях комплексов релейной защиты на базе терминала БЭ2502.

– Сегодня в номенклатуре компании более 20 типов терминалов БЭ2502 и 40 типов шкафов на их базе, удовлетворяющих различным требованиям потребителей. По заказу проектных организаций специалистами предприятия могут быть разработаны исполнения с необходимым набором терминалов из имеющихся типов.

Постоянно ведётся работа в направлении улучшения алгоритмов работы релейной защиты в терминалах БЭ2502. Терминалы обеспечивают возможность записи гибкой логики, которая позволяет максимально учесть все условия для удобства эксплуатации и предотвращения аварийной ситуации непосредственно на объекте.

Терминалы БЭ2502 имеют типовую конфигурацию. По техническому заданию заказчика терминалы параметрируются на заводе-изготовителе с подготовкой индивидуальной документации и проведением приемо-сдаточных испытаний. На объекты поставляется пакет программ EKRASMS, в т.ч. позволяющих на объекте в процессе наладки гибко подстраивать конфигурацию терминала к требуемым условиям.

С конца 2012 г. терминалы серии БЭ2502 были переведены на новую аппаратную платформу с целью поддержки стандарта МЭК 61850.

На сегодня имеются отработанные схемы привязок терминалов к ячейкам КРУ таких производителей, как Электрощит Самара, «Таврида Электрик», «Высоковольтный Союз», ИЗВА и др.

Отдельно отмечу, что терминалы БЭ2502 могут выполнять функцию контроллера ячейки, предназначенную для организации управления коммутационным оборудованием (выключателем, выкатным элементом, заземляющим ножом) с применением цифровых каналов связи (с поддержкой стандарта МЭК 61850-8-1), с одновременным выполнением функций РЗА.

Устройства обеспечивают: организацию пользовательских алгоритмов (в том числе и оперативных блокировок), сбор, регистрацию и передачу по цифровым каналам связи дискретных и аналоговых сигналов, отображение состояния коммутационных аппаратов присоединения в виде мнемосхемы на дисплее терминала, запись осциллограмм и их передачу по цифровым каналам связи.

Сергей Героев, инженер-исследователь 1-й категории ЗАО «ЧЭАЗ» (г. Чебоксары), представил устройства РЗА, выпускаемые компанией для применения в распределительных сетях с различными видами заземления нейтрали.

– Для многих сетевых предприятий, имеющих на своем балансе сети 6–35 кВ, острым является вопрос о виде заземления нейтрали своих сетей. В сложившейся ситуации задачей разработчика и производителя защит от однофазных замыканий на землю является предложение таких устройств РЗА, которые при минимальном дополнительном первичном и вторичном оборудовании и при минимальных требованиях к этому оборудованию могли бы обеспечить правильное определение ОЗЗ на поврежденном элементе сети.

Указанные устройства РЗА должны действовать без переключений, оказывающих влияние на электроснабжение потребителя, и при минимальном участии дежурного и оперативного персонала.

Для этих и других задач ЗАО «ЧЭАЗ» имеет набор готовых решений, предусмотренных в составе устройств серии БЭМП РУ, предназначенных для подстанций, работающих как на постоянном, так и на переменном оперативном токе.

В данных устройствах, помимо основных функций, таких как релейная защита, противоаварийная автоматика, управление выключателем, измерение действующих значений и сигнализация, предусмотрены и дополнительные функции: осциллографирование, журнал аварий, учет ресурса выключателя, определение места повреждения, связь с АСУ или ПК.

Применение современной микропроцессорной и микроэлектронной элементной базы в БЭМП РУ, а также максимальная оптимизация программно-аппаратной части позволила обеспечить:
– низкую стоимость устройства;
– выполнение всего ряда основных функций РЗА и управления, требуемых ПУЭ и ПТЭ;
– высокую точность и стабильность характеристик;
– непрерывную самодиагностику аппаратного и программного обеспечения устройства, гарантирующую высокую надежность и готовность.

Владимир Лукоянов, начальник инженерного центра ЗАО «РАДИУС Автоматика» (г. Зеленоград), отметил преимущества комплексных решений, предлагаемых предприятием для реализации защит от ОЗЗ и ОМП.
– В устройствах защиты отходящих линий во всех терминалах серии «Сириус» применена защита от ОЗЗ, выполненная по току нулевой последовательности, а в терминалах с цепями напряжения также и по напряжению нулевой последовательности, что позволяет иметь направленную ЗЗЗ. Предусмотрена работа токовой земляной защиты либо по основной частоте 50 Гц, либо по сумме высших гармоник в токе 3I0.
Применяется как ненаправленная ЗЗЗ, так и с органом направления мощности при наличии подведения напряжения 3U0 к устройству. Возможны как независимая, так и зависимая выдержки времени ступеней ЗЗЗ, позволяющие, совместно с дискретным входом «Блокировка ЗЗЗ», реализовать селективное определение или отключение поврежденного присоединения.

Для определения отходящего присоединения с однофазным замыканием на землю в сетях напряжением 6–10 кВ выпускается специальное устройство «Сириус-ОЗЗ». Оно подключается к напряжению 3U0 двух секций РП или подстанции, а также к ТТНП всех отходящих линий – до 24-х и просто высвечивает на индикаторе номер присоединения с максимальным током 3I0. Напряжения 3U0 любой секции используются как пусковые органы, путем сравнения их с порогами пуска. Устройство может работать не только по основной частоте тока 3I0, но и по сумме токов высших гармоник в нем, что позволяет применять его в сетях и с чисто изолированной, и с компенсированной нейтралью.

Для определения места повреждения при междуфазных замыканиях на воздушных линиях электропередачи выпускается устройство «Сириус-2-ОМП», работающее на линиях как с эффективно заземленной, так и с изолированной нейтралью. Устройство позволяет с помощью уставок описывать линию как модель с разбиением линии на отдельные участки с одинаковыми параметрами. Это во многом повышает точность ОМП.

Относительно новая разработка, предлагаемая на российском рынке, компактная серия терминалов «Сириус-К». Это та же аппаратно-программная платформа, только оптимизированная по габаритам и стоимости. В данной серии два терминала: «Сириус-2-Л-К» – универсальный терминал присоединения и «Сириус-2-ТН-К» – терминал контроля трансформаторов напряжения с сопутствующими функциями, такими как АЧР и ЧАПВ, защита минимального напряжения, ввод резервного источника питания, режим восстановления схемы нормального режима после АВР.

Такой подход позволяет на этих двух моделях строить полноценную систему РЗА простых объектов типа РП.
По желанию заказчика терминалы «Сириус» могут по-ставляться с протоколом связи МЭК 61850 как с оптическими разъемами, так и для проводного монтажа медным кабелем по витой паре. Там, где это не требуется, может применяться более дешевое исполнение с портами связи RS485.

Алексей Аникин, заместитель руководителя отдела технического маркетинга ООО «Релематика» (г. Чебоксары), в своем докладе остановился на современных продуктах компании, предлагаемых для распределительных сетевых компаний.

– Учитывая специфику конкретной сети, потребитель может выбрать наиболее подходящее решение для защиты от дуговых замыканий, ОЗЗ, междуфазных КЗ и определения места повреждения.

ЗДЗ-01 – защита от дуговых замыканий, реализованная на оптическом принципе. Один комплект на ячейку КРУ состоит из МП-блока БКР-1 и 4-х датчиков, устанавливаемых внутрь отсеков ячейки. Для защиты характерен полный цикл самодиагностики, включающий диагностику линий связи с датчиками и автоматическую проверку датчиков световой вспышкой. Это позволяет перейти от планового ТО к ТО по факту сигнала от системы самодиагностики ТОР 110-ИЗН – терминал определения и отключения ОЗЗ на фидере с функцией технологического амперметра. Для определения ОЗЗ используется как классический метод направления мощности НП, так и анализ переходного процесса, что позволяет выявить ОЗЗ на защищаемом фидере со 100% точностью независимо от режима заземления нейтрали сети. ТОР 110-ИЗН подает сигнал в цепи сигнализации и в цепи отключения с разными выдержками времени. Использование устройства снимает необходимость в поиске присоединения с ОЗЗ методом последовательного отключения присоединений.

ТОР 300 Л 53х – терминал централизованной защиты секции или двух секций от замыканий на землю. Принимая токи 3I0 присоединений одной или двух секций, терминал организует ТНЗНП присоединений, обеспечивает определение присоединений с ОЗЗ с возможностью отключения. Одно устройство может охватить до 22 присоединений.

ТОР 300 ЛОК – терминал определения места повреждения отходящих кабельных и воздушных линий. При междуфазных и трехфазных замыканиях терминал ведет расчет места повреждения по предварительно заданной схеме сети с учетом отпаек, параллельных линий и нагрузки. Отчет ОМП содержит расстояние в километрах, вид повреждения, значения токов в момент КЗ и величину переходного сопротивления.

Распределенная система определения мест повреждения линий всего сетевого района, основанная на датчиках ИПВЛ-02, позволяет сократить время поиска до 5–10 минут. Система работает в авторежиме, собирая данные, проецируя их на карту местности и информируя персонал о повреждениях. Улавливает как короткие замыкания, так и ОЗЗ.

Наши специалисты считают, что современное МП-устройство РЗА, помимо решения основных задач, должно быть способно выполнять функции различных приборов. Устройства серии ТОР 300 совмещают в себе одновременно три устройства: терминал РЗА, контроллер присоединения (ячейки) и устройство телемеханики. Помимо выполнения защитных функций, ТОР 300 реализует автоматику управления коммутационными аппаратами с логикой оперативных блокировок, а также измеряет основные параметры сети с высокой точностью (0,2%). Кроме того, он способен собирать и передавать данные с различных приборов и устройств.

Владимир Козлов, главный конструктор ООО «НПП Бреслер» (г. Чебоксары), подробно рассказал о микропроцессорном терминале ОПФ «Бреслер-0107.ОПФ» – системе защиты от ОЗЗ с функцией определения поврежденного присоединения.

– Проблемы, связанные с построением селективных защит от ОЗЗ в распределительных электрических сетях с изолированной нейтралью, общеизвестны. При переходе на другой режим нейтрали (заземление нейтрали через дугогасящий реактор, резистор или комбинированные цепи) во многих случаях эти проблемы не исчезают полностью, а трансформируются в другие и вместе с ними возникают новые, обусловленные особенностями новых режимов нейтрали.

Созданная с учетом этого система защиты от ОЗЗ с функцией определения поврежденного присоединения «Бреслер-0107.ОПФ» выполняет в полной мере свои задачи при всех видах заземления нейтрали сети.
Ее особенность заключается в том, что в ней реализовано несколько методов выявления присоединения с ОЗЗ:

– по току промышленной частоты;
– по составляющим тока переходного процесса;
– по направлению мощности нулевой последовательности;
– по высшим гармоническим составляющим в токе нулевой последовательности;
– по наложенному току в контуре нулевой последовательности с частотой, отличной от основной.

Некоторые из этих методов имеют методические ограничения, при реализации других предъявляются повышенные требования к фиксирующей аппаратуре и первичным датчикам тока нулевой последовательности. Поэтому повышенные показатели свойств защиты достигаются в системе, где используются наилучшие характеристики всех реализованных методов.

Следует отметить, что практически при всех алгоритмах нужны хорошие датчики тока нулевой последовательности. Мы провели исследования широко используемых трансформаторов тока нулевой последовательности. В результате исследований установлено, что ТТНП имеют просто огромные погрешности и не могут использоваться как полноценные датчики в микропроцессорных защитах. По результатам исследований разработаны рекомендации по совершенствованию, и в настоящее время ООО «НПП Бреслер» выпускает ТТНП с улучшенными характеристиками. Их погрешности по крайней мере приемлемы для реализации основных алгоритмов селективных защит от ОЗЗ.

Василий Турченко, заместитель технического директора ООО «НТЦ «Механотроника» (г. Санкт-Петербург), особое внимание в своем докладе уделил описанию устройств релейной защиты БМРЗ-50.

– Устройство релейной защиты БМРЗ-50 применяется для защиты вводов, секционных выключателей, отходящих линий и трансформаторов 6–10 кВ. Отличительной особенностью БМРЗ-50 является его способность работать с высоковольтными выключателями, оснащенными токовыми соленоидами отключения. Два мощных специализированных контакта реле дешунтирования способны коммутировать отключающий ток до 150 А.

Контактная схема, примененная в блоке, в отличие от полупроводниковых ключей, характеризуется малым переходным сопротивлением (не более 10 мОм), что положительно сказывается на тепловыделении, а следовательно, и на надежности.

Функциональные возможности устройств релейной защиты БМРЗ-50:

– Функции защиты: токовая отсечка, максимальная токовая защита, ускорение МТЗ, дуговая защита (прием сигналов срабатывания от регистраторов дуговых замыканий и контроль тока), логическая защита шин, защита от однофазных замыканий на землю, функция селектора направления ОЗЗ.
– Функции автоматики: оперативное управление выключателем, автоматическое повторное включение, исполнение команд от внешнего устройства АВР, резервирование при отказах выключателя.
– Функции диагностики: расширенная самодиагностика устройства, расчет остаточного ресурса выключателя, контроль исправности цепей управления выключателем.
– Единый для всех продуктов МТ редактор гибкой логики позволяет пользователю создавать свои логические схемы, в том числе с использованием дополнительных токовых пусковых органов, элементов задержки и программных ключей.

Блок снабжен, помимо энергонезависимой флеш-памяти для хранения аварийной информации, пятью электромеханическими индикаторами срабатывания, которые позволяют узнать причину отключения без подачи опертока. Аварийные осциллограммы общей длительностью до 3880 секунд хранятся в течение всего срока службы устройства, вне зависимости от наличия оперативного питания.

Для конфигурации устройства применяется стандартный программный инструмент, единый для всей продукции НТЦ «Механотроника» – «Конфигуратор-МТ». Подключение компьютера осуществляется через лицевой разъем USB, через него же происходит питание БМРЗ-50 во время работы с компьютером — оперативный ток для работы с блоком подавать не нужно.

Евгений Иванов, заместитель технического директора ООО «РЗА СИСТЕМЗ» (г. Москва), остановился на возможностях устройств серий РС83 и РС830 для выполнения селективной защиты сетей 6–35 кВ со встроенными дополнительными функциями ОМП и оптической дуговой защиты.

– Защита от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью терминалами микропроцессорных защит серии РС83, РС830 имеет высокую чувствительность измерительного органа 3I0 – от 0,004 до 1,0 А, возможность работы защиты по дополнительному условию пуска по напряжению нулевой последовательности, реализацию направленности защиты от однофазных замыканий на землю с ее сохранением при малых токах 4–10 мА.

Микропроцессорные универсальные терминалы РЗА серии РС83 для сетей 6–35 кВ обеспечивают:
– гарантированную работу основных защит (ТО, МТЗ) без использования дополнительного источника питания на объектах с оперативным напряжением переменного тока;
– реализацию встроенной функции ОМП в терминале РС83-АВ2 при установке для защиты линии;
– обеспечение селективной оптической дуговой защиты, встроенной в терминалы серии РС83

В состав серии PC83 входят устройства РЗА по току (линии 6–10 кВ, СВ 6–35 кВ, ввода 6–10 кВ), РЗА по току и напряжению 3U0 (линии 6–35 кВ, СВ 6–35 кВ, РЗА трансформатора), РЗА по току и всем напряжениям (линии 6–35 кВ, СВ 6–35 кВ, ввода 6–25 кВ, РЗА трансформатора), дифзащиты трансформатора 35–110 кВ и защиты ближнего резервирования трансформатора, РЗА по напряжению (ТН 6–110 кВ), автоматики РПН трансформатора до 220 кВ, центральной сигнализации.

Номенклатура микропроцессорных многофункциональных терминалов РЗА серии РС830 для сетей 6–220 кВ включает устройства дистанционной защиты линии с функцией автоматического и оперативного ускорения типа РС830-ДЗ, осуществляющей как основную защиту линии, так и дальнее резервирование присоединений; дифференциальной защиты трехобмоточного силового трансформатора типа РС830-ДТ3; защиты по напряжению с функцией АЧР-ЧАПВ типа РС830-В2.

Отдельно к достоинствам микропроцессорных устройств серии РС83 и РС830 можно отнести высокую надежность и простоту в обслуживании.

Александр Чумаченко, заместитель главного инженера ООО Внедренческое предприятие «НТБЭ» (г. Екатеринбург), представил систему определения поврежденного фидера при замыканиях на землю в сетях 6–35 кВ, селективно работающую как при точной (±1%) настройке дугогасящих реакторов в резонанс, так и при полном подавлении токов ОЗЗ.

– Система определения поврежденного фидера (ОПФ) обеспечивает: поиск поврежденного присоединения в сетях 6–35 кВ с изолированной, резистивной, резонансно-заземленной и с полностью компенсированной нейтралью; регистрацию электрических параметров переходных процессов в контролируемой сети; функцию самодиагностики.

Применение особого алгоритма измерения и обработки параметров переходного процесса дает возможность фиксировать все разновидности однофазных замыканий на землю с высокой степенью селективности.

Система ОПФ состоит из:
– терминала ОПФ, устанавливаемого в ЗРУ или ОПУ, представляющего собой шкаф, в котором смонтированы приборы сигнализации замыкания на землю ПЗЗМ-3 и контроллер сбора и передачи информации, объединенные в единую сеть интерфейсом CAN. Количество приборов ПЗЗМ-3 выбирается исходя из количества контролируемых присоединений (1 ПЗЗМ-3 одновременно контролирует 4 присоединения);
– сенсорной панели оператора с контроллером приема-передачи и отображения информации.

Конструктивно в сетях с компенсированной нейтралью система ОПФ может входить в состав шкафов автоматики управления дугогасящими реакторами или устанавливаться в любом удобном месте в ОПУ или ЗРУ подстанции.

Система сигнализирует о возникновении ОЗЗ и неисправностях звуковым и световым сигналами, на экране панели оператора высвечивается диспетчерское наименование поврежденного фидера.

Все события ОЗЗ сохраняются в журнале событий в памяти панели оператора, а именно: дата и время начала и длительность ОЗЗ, тип ОЗЗ («клевок» – самоустранившееся ОЗЗ длительностью меньше времени задержки срабатывания, «ОЗЗ» – действующее или законченное ОЗЗ длительностью более времени задержки срабатывания), электрические параметры сигналов импульсов тока 3I0 и напряжения 3U0. По желанию оператора журнал событий можно просмотреть как на экране панели оператора, так и на компьютере через удаленный доступ.

Система с помощью выходных реле может выдавать сигнал в центральную сигнализацию, а также выполнять роль защиты от ОЗЗ с отключением поврежденного фидера с установленной уставкой по времени.

Для анализа развития аварийных процессов в сети по желанию заказчика в терминалы ОПФ дополнительно могут устанавливаться 8-канальные высокочастотные цифровые регистраторы аварийных событий РВЦ-801Д.

Геннадий Ермолаев, главный конструктор ООО «ПАРМА» (г. Санкт-Петербург), заметил, что реальная картина состояния электроэнергетической отрасли в России такова, что наряду с высокотехнологичными пилотными «цифровыми» проектами большая часть энергообъектов имеет морально и технически устаревшие комплекты защиты и автоматики, построенные на электромеханической элементной базе, и не имеет систем мониторинга и управления.

– В связи с этим наблюдается потребность рынка в решениях, которые могут не только использоваться в рамках «цифровых» энергообъектов с возможностью мониторинга динамических процессов в реальном времени, но и применяться на энергообъектах, имеющих традиционную схему вторичных цепей.
Таким образом, при разработке новых устройств и модернизации существующих в линейке регистраторов «ПАРМА РП4.x», компания ставит перед собой задачу реализации следующего базового функционала на данной программно-аппаратной платформе:

– комплексный мониторинг процессов – реализация функционала мониторинга установившихся (МИП), электромеханических (УСВИ, PMU) и электромагнитных переходных процессов (РАС) на одной программно-аппаратной платформе: каждое устройство линейки РП4.x может служить для комплексного мониторинга электрического режима;
– поддержка протоколов стандарта МЭК 61850 – возможность организации информационного обмена с терминалами РЗА по GOOSE, а также передачи данных в SCADA по MMS;
– точность синхронизации времени – все измерения имеют метку времени, присвоенную с микросекундной точностью;
– поддержка стандартных для отрасли и общепринятых протоколов передачи данных: МЭК 60870-5-104, OPC;
– использование встроенных web-сервисов для просмотра и анализа осциллограмм.

Преимущества использования МЭК 61850-8-1 состоят в том, что нет ограничений, связанных с отсутствием свободных выходных реле в терминалах РЗА – можно контролировать срабатывание всех типов защит по ступеням; нет необходимости использования многожильных контрольных кабелей – достаточно одного патч-корда; он позволяет осуществлять косвенный мониторинг состояния пропускной способности локальной сети при аварийных процессах.

Андрей Маклаков, заместитель директора по экономике и развитию ООО «СВЕЙ» (г. Екатеринбург), рассказал о построении системы регистрации аварийных событий и системы мониторинга переходных режимов на базе ПТК «АУРА-07». Подробно он остановился на распределенном регистраторе «АУРА-Р».

– АУРА-Р – самое гибкое решение из выпускаемых компанией устройств. Топология построения – сеть из устройств с цифровым обменом. На физическом уровне сеть выполнена по технологии Ethernet, имеет большой охват по территории и свободное расположение оборудования по объекту.

Головным устройством является системный блок (БС) регистратора, задачей которого является сбор и обработка информации от периферийных устройств – измерительных преобразователей токов и напряжений и блоков сбора дискретных сигналов ДС-16. Помимо сбора данных, БС обеспечивает контроль исправности устройств «АУРА-Р». БС подключается к локальной вычислительной сети предприятия, что позволяет управлять РАС дистанционно с помощью специализированного ПО AuraServ.exe (поставляется в комплекте).
Следующими в иерархии сети стоят концентраторы (КР). Через них проходят основные потоки данных по спланированным маршрутам между БС и периферийными устройствами. Каждый из КР имеет специализированные порты для подключения различного типа устройств: концентраторов и/или БС; измерительных преобразователей; ДС-16. Концентраторы бывают различной модификации в зависимости от наличия и количества того или иного типа портов.

Конечными устройствами являются измерительные преобразователи и ДС-16. Измерительные преобразователи позволяют подключить до 4-х независимых аналоговых сигналов, ДС-16 позволяет подключить до 16 дискретных сигналов типа «сухой контакт».

Дмитрий Скворцов, руководитель продуктового направления АО «РТСофт» (г. Москва), рассказал о системе мониторинга устройств РЗА в распределительных сетях 6–35 кВ.

– Система мониторинга устройств РЗА предназначена для:
– представления данных для перехода на техническое обслуживание устройств РЗА в зависимости от их фактического состояния;
– обеспечения персонала и специалистов служб РЗА достоверной и оперативной информацией о состоянии и работе устройств РЗА;
– сокращения затрат на техническое обслуживание устройств РЗА;
– повышения надежности работы системы РЗА;
– повышения скорости восстановления электроснабжения после срабатывания РЗА (SAIDI).

Система мониторинга выполняет такие основные функции, как сбор данных о работе и техническом состоянии устройств РЗА (сигналы срабатывания и пуска защит, осциллограммы, параметры срабатывания, результаты ОМП, результаты внутренней диагностики устройства), передача собранных данных в диспетчерский центр или центр управления сетями, представление собранной информации на АРМ РЗА и/или SCADA ЦУС.

Подстанционная часть СМ РЗА состоит из объектового сервера и оборудования для организации сбора информации с устройств РЗА (коммутаторов, линий RS-485 и т. п.). В качестве объектового сервера может использоваться промышленный компьютер достаточно скромной производительности, компактных размеров, облегчающих его установку в стесненных условиях подстанций 6–35 кВ, с расширенным температурным диапазоном. Такой сервер не требует применения сложных и дорогостоящих шкафов и устройств электропитания. В случае необходимости обеспечения повышенной надежности, в качестве объектового сервера рекомендуется использовать защищенный сервер PS-01.

Функциональность объектового сервера выполняется программным обеспечением SMART-SERVER (аттестован ПАО «Россети» в составе ПТК СМАРТ-КП2 и ППО SMART-ССПТИ). SMART-SERVER осуществляет сбор информации от устройств РЗА по следующим протоколам передачи данных: МЭК 61850, МЭК 60870-5-104 (101), МЭК 60870-5-103, Modbus RTU и TCP, OPC, SNMP.

Сервер СМ РЗА в РЭС выполняет задачи коммуникационного сервера, сервера баз данных, WEB-сервера.

Подсистема сбора данных (коммуникационный сервер) обеспечивает автоматизированный сбор данных с подстанций, предварительный анализ и передачу полученных данных в подсистему хранения и отображения.
Подсистема хранения (сервер БД) обеспечивает архивирование и долговременное хранение данных, результатов обработки и анализа данных; автоматизированную обработку данных (в первой очереди – формирование статистики срабатываний устройств РАС для отчетов); интерфейс доступа к информации от внешних систем.

WEB-сервер реализует представление информации для удаленных пользователей системы, в том числе на мобильных устройствах.

Станислав Гаврилов, менеджер по продуктам ООО «КомплектПоставка» (г. Москва), в своем докладе остановился на предлагаемых компанией приборах для поиска мест короткого замыкания производства Horstmann GMBH – предприятия, специализирующегося на выпуске систем защиты для сетей среднего напряжения.

– Индикаторы короткого замыкания для воздушных линий Horstmann Navigator предназначены для работы в сетях среднего напряжения до 110 кВ и устанавливаются под напряжением при помощи специальной оперативной штанги.

Индикаторы могут работать как в линиях с кольцевой структурой, так и в радиальных сетях. Индикаторы короткого замыкания могут также использоваться как индикаторы замыкания на землю и указателя наличия тока однофазного замыкания в проводнике.

Устройство хранит в памяти информацию о токе нагрузке линии за последние 72 часа работы, что позволяет ему устанавливать порог срабатывания автоматически. Возможность автонастройки порога срабатывания позволяет использовать прибор в сетях с низкой нагрузкой.

Индикатор также подходит для индикации двух последующих коротких замыканий: одиночное мигание – единичное короткое замыкание, двойное мигание – устойчивое короткое замыкание.

Модели индикаторов короткого замыкания серии Smart Navigator работают в сочетании с радиоприемником, предустановленным на опоре воздушной линии. Индикатор передает в приемник информацию о срабатывании, которая впоследствии может быть использована диспетчером для оперативного принятия решения.

Система мониторинга на базе Horstmann Smart Reporter обеспечивает сбор и передачу данных о месте повреждений в систему управления, регистрацию аварийных событий, передачу информации о температуре проводников и окружающей среды, сбор информации о токах нагрузки, запись всех параметров с момента установки.

Функции Horstmann Smart Navigator:
– Индикация аварий (фаза–фаза, фаза–земля).
– Удаленная индикация и локальная LED-индикация.
– Отправка отчетов в SCADA-систему о дате и времени аварии.
– Продолжительный мониторинг линии (нагрузка, температура окружающей среды, температура проводника).

Олег Панков, инженер ООО МНПП «АНТРАКС» (г. Фрязино Московской обл.), представил систему мониторинга с определением ОЗЗ в сетях 6–35 кВ с компенсированной и изолированной нейтралью.
– Система «КОМОРСАН» предназначена для сбора и анализа данных с диагностических приборов и отображения их в удобном для диспетчера виде.

В зависимости от требований конкретной энергосистемы в систему могут входить различные устройства ОМП и мониторинга состояния линий:
– Топографические индикаторы короткого замыкания (ИКЗ);
– Дистанционные средства ОМП;
– Датчики тока, напряжения, обледенения, температуры провода и т.д.

На первом этапе монтируются ИКЗ, что значительно облегчает поиск места повреждения ЛЭП. В узловые точки распредсети при необходимости устанавливаются регистраторы аварийных ситуаций КАВ-2, фиксирующие аварии и определяющие расстояние до места повреждения сети. Затем развертывается программный комплекс «КОМОРСАН», формирующий технологическую сеть индикаторов и других устройств. Таким образом, диспетчер наглядно видит состояние линий электропередачи, может легко управлять индикаторами с помощью приложений и перерасчитывать нагрузку для оптимальной компенсации поврежденного места. В дальнейшем на этой базе можно создать АСУ объекта, подключая устройства телемеханики МАКС-Т и АДЭПТ.

Центральной частью комплекса «КОМОРСАН» является сервер сбора и обработки данных «КОМОРСАН сервер». Данные с ИКЗ поступают к серверу по разным каналам связи в зависимости от типов приборов, включенных в систему. Индикаторы, оборудованные модулями GPRS, устанавливают соединение TCP/IP для обмена данными.

Кроме сервера сбора и обработки данных, в программный комплекс «КОМОРСАН» входит несколько приложений клиентского обеспечения. Программное приложение по мониторингу распределительных сетей «КОМОРСАН Web-клиент» предоставляет доступ к данным, собранным с диагностических приборов, оснащенных модулями связи. Данное программное обеспечение имеет инструменты геолокации, позволяющие отобразить линии электропередачи, установленные на них приборы, и подстанции на карте. Приложение «КОМОРСАН Web-клиент» визуализирует информацию, что позволяет оператору легко определить место и тип повреждения, исходя из топологии сети и аварийной информации от многих индикаторов.

Стендовые презентации

АО «НПФ «Радио-Сервис» (г. Ижевск) представило различные приборы для поиска замыканий на ВЛ и КЛ, а также для диагностики электроустановок.

Особым вниманием присутствующих на КПД пользовался дефектопоисковый комплекс «Сталкер ВЛ», предназначенный для определения на воздушных (кабельных) линиях в распределительных сетях 6/10 кВ с изолированной нейтралью однофазного замыкания на землю и локализации места без отключения линии, позволяющий отказаться от метода кратковременных отключений фидеров подстанций и распределительных устройств.

Отличительные особенности комплекса:
– Запатентованный метод определения поврежденного фидера с применением генератора.
– Высокая чувствительность и избирательность приемника, с помощью которых достигается высокая точность определения места с ОЗЗ в разветвленных сетях с большой протяженностью.
– Возможность поиска без применения генератора при больших значениях тока ОЗЗ (аналогично работе с приборами типа «Квант», «Волна», «Зонд»).
– Функция контроля наличия напряжения на линии 6–10 кВ по электрическому полю для определения факта отключения поврежденной линии в процессе поиска места повреждения.

Комплекс позволяет определять поврежденный фидер и место с ОЗЗ при токах замыкания на землю порядка сотен миллиампер. Нахождение мест повреждения возможно без дополнительных кабельных вставок и искусственного увеличения рабочего тока на землю. Поиск повреждения не зависит от нагруженности фидера и может вестись без отключения потребителей, в частности на нефтяных месторождениях, где отключение потребителей приводит к значительным потерям.

Также на стенде компании были показаны измерители сопротивления заземления ИС-20, ИС-20/1,вольтамперфазометр PC-30, устройство испытательное ПН-20, мегаомметр Е6-32, измеритель сопротивления петли фаза–нуль, фаза–фаза
ИФН-300.

ИТОГИ И НАГРАЖДЕНИЕ

Подводя итоги Корпоративного презентационного дня, Андрей Иванов, заместитель главного инженера по оперативно-технологическому и ситуационному управлению ПАО «МРСК Северо-Запада», обратился к присутствующим на КПД представителям филиалов компании:

– Сегодня мы обсудили достаточно интересные и не всегда однозначные вопросы, касающиеся особенностей построения комплексов релейной защиты в распределительной сети 6–35 кВ. Отмечу, что в ряде филиалов этой теме уделяется незаслуженно малое внимание и время. Надеюсь, что сегодняшняя встреча производителей и представителей сетевых компаний подтолкнет последних к более активной работе по внедрению в наших сетях новых технических решений в области РЗА, о которых мы услышали на КПД.

Не будем бояться ввода в эксплуатацию нового оборудования. Сейчас мы закладываем в проекты и устанавливаем то, с чем уже привыкли работать. Но кругозор нужно расширять, поэтому производителям надо не стесняться нас обучать, а нам – плотнее общаться с разработчиками современных продуктов, задавать им конкретные вопросы.

Просьба ко всем присутствующим на КПД от производственных отделений «МРСК Северо-Запада»: как можно полнее донести полученную информацию как до своих главных инженеров, так и до эксплуатационного персонала, который занимается релейной защитой, и совместно решить, на какие устройства, представленные сегодня, обратить внимание с целью возможного применения в распределительных сетях.

По итогам дня эксперты и участники КПД выбрали победителей в трех номинациях.

В номинации «Рекомендовано к применению» лауреатом стала компания ООО НПП «ЭКРА».

Лучшими инновационными решениями были признаны разработки компаний ООО «Релематика» и ООО «НПП Бреслер».

Доклад главного конструктора ООО «НПП Бреслер» Владимира Козлова на тему централизованной системы защит от однофазных замыканий на землю в сетях 6–35 кВ оценен аудиторией как самое убедительное выступление форума.

ОБСУЖДЕНИЕ

После каждого доклада на КПД традиционно уделяется время, чтобы присутствующие в зале могли задать уточняющие вопросы по теме выступления. Представляем небольшой дайджест прозвучавших вопросов и ответов.

– Учитывая российские климатические условия, каков температурный диапазон эксплуатации устройств вашего производства?

– Как и практически все производители, мы гарантируем устойчивую работу терминалов серии БЭ2502 при температуре до –40 °С, а хранить и транспортировать их можно при температуре до –60 °С (Иван Никитин, НПП «ЭКРА»).

– Заявленная рабочая температура индикаторов от –40 °С до +70 °С, но приборы установлены и на севере Канады, где зимой столбик термометра опускается до –50 °С. Информации о случаях отказов не поступало (Станислав Гаврилов, «КомплектПоставка»).

– Устройства серии ИКЗ рассчитаны на температурный диапазон эксплуатации от –55 °С до +50 °С. Считаем, что этого вполне достаточно для российских условий (Олег Панков, МНПП «АНТРАКС»).

– Современные устройства имеют достаточно сложную начинку. Каков срок службы вашей продукции? Есть ли в ее составе компоненты, ограничивающие общий срок эксплуатации?

– Гарантийный срок составляет 5 лет с даты производства терминалов серии БЭ2502. При возникновении проблем они будут либо заменены, либо отремонтированы специалистами нашего предприятия или дилерских центров (Иван Никитин, НПП «ЭКРА»).

– В эксплуатации находится достаточно много блоков РЗА, выпущенных нашей компанией в конце девяностых – начале двухтысячных годов. И работают они без нареканий (Василий Турченко, НТЦ «Механотроника»).

– Запланированный срок службы регистраторов «ПАРМА» – тридцать лет. Конечно, за это время придется менять некоторые детали, то есть расходные материалы – батарейки например (Геннадий Ермолаев, «ПАРМА»).

– Срок службы наших регистраторов – 25 лет. И это подтверждено опытом эксплуатации: «в строю» до сих пор находятся устройства, выпущенные еще в прошлом веке (Андрей Маклаков, СВЕЙ).

– Производитель дает гарантию на индикаторы 20 лет. В том числе и на аккумуляторную батарею (Станислав Гаврилов, КомплектПоставка).

– Срок службы приборов без функции передачи данных – 15 лет, с наличием такой функции – 7 лет (Олег Панков, МНПП «АНТРАКС»).

– Некоторое время назад активно обсуждался вопрос о необходимости открытой логики в терминалах РЗА. Предусматривают ли ее ваши устройства?

– Мы понимаем, что в эксплуатации возникают моменты, когда необходимо изменить функционал оборудования. Это может быть решено с помощью перепрошивки терминалов с нашей помощью. Мы никогда не отказываемся от технической поддержки заказчика независимо от гарантийных обязательств (Иван Никитин, НПП «ЭКРА»).

– Наши терминалы имеют свободно программируемую логику. У заказчика должна быть возможность усовершенствования защит под свои задачи (Сергей Героев, ЧЭАЗ).

– Изменения в логической схеме подразумевают их согласование с нами, предприятием-производителем. По ним мы подготовим соответствующую прошивку, предоставим заказчику список необходимых изменений в бланк уставок, в функциональную схему устройства (Алексей Аникин, «Релематика»).

МНЕНИЯ

Рудольф Гитунов, главный специалист отдела технической политики и взаимодействия с производителями ЭТО службы технической и инновационной политики Департамента технологического развития и инноваций ПАО «МРСК Северо-Запада»:

– Проведенный КПД подтвердил необходимость создания и внедрения современных систем РЗА для распределительных сетей 6–35 кВ.

Ввиду особенностей распределительных сетей, связанных в первую очередь с режимом работы нейтрали (в большинстве сетей это изолированная нейтраль), к устройствам защит и автоматики сетей 6–35 кВ предъявляются специфические требования, ставшие основой тематики КПД. Хотелось бы отметить, что участие в КПД приняли представители практически всех отечественных компаний, занимающихся разработкой и внедрением современных устройств РЗА.

Релейная защита и автоматика в силу требований, предъявляемых к ней, своего назначения и выполняемых задач, является довольно консервативной отраслью энергетики, что накладывает ряд ограничений и сложностей при создании устройств РЗА и ПА. Тем не менее у многих производителей РЗА есть решения и разработки в области релейной защиты и автоматики, заслуживающие пристального внимания и детального изучения в целях внедрения и организации эксплуатации современных систем РЗА распределительных сетей.

На основании представленных на КПД докладов и презентаций довольно сложно выявить явного лидера среди компаний-производителей устройств защиты и автоматики. В то же время у всех прослеживается ряд тенденций в области построения РЗА, таких как:

– создание устройств на единой (унифицированной) платформе;
– создание многофункциональных устройств;
– внедрение серии стандартов МЭК 61850 (MMS, GOOSE, SV, SCL).

Следует отметить и наличие у некоторых компаний учебных центров для подготовки специалистов по РЗА.

Особо необходимо затронуть тему создания систем РЗА для защиты распределительных сетей от замыканий на землю. В настоящее время нет единого метода (способа) достоверного определения замыкания на землю воздушных и кабельных линий 6–35 кВ. Предложенные производителями устройства РЗА и методы выявления однофазных замыканий на землю вызвали оживленные дискуссии, что лишь подтвердило актуальность тематики КПД.

Представленные на КПД устройства РЗА и способы определения однофазных замыканий в распределительных сетях компаниями ООО «НПП Бреслер», ООО «Релематика», ЗАО «ЧЭАЗ» и другими, заслуживают тщательного анализа и возможности внедрения в эксплуатацию.

Между тем вопросы по эксплуатации распределительных сетей 6–35 кВ в режиме с комбинированной нейтралью и по созданию систем РЗА для этого режима остались без должного внимания, что говорит о необходимости более плотного взаимодействия производителей устройств РЗА со специалистами подразделений, эксплуатирующих релейную защиту и автоматику.

Игорь Исаев, начальник службы релейной защиты и автоматики филиала ПАО «МРСК Северо-Запада» «Кол-энерго»:

– Считаю довольно точным выбор темы КПД «Особенности построения комплексов релейной защиты и автоматики в распределительных сетях 6–35 кВ при различных режимах работы нейтрали».

С одной стороны, устройства РЗА сетей 6–35 кВ считаются относительно простыми, и так сложилось, что основную часть рабочего времени мы посвящаем защитам сети более высоких классов напряжения.

С другой стороны, объёмы электрооборудования в сетях 6–35 кВ несравненно больше, соответственно количество устройств РЗА в данных сетях значительно выше. По-этому принципиальные решения, принимаемые в части РЗА сетей 6–35 кВ, имеют значительные последствия и, следовательно, возлагают на руководителей большую ответственность.

Что касается непосредственно выступлений на КПД, то хочется отметить следующее.

Компания «АНТРАКС» представила индикаторы КЗ типа ИКЗ-21/23, ИКЗ-33/34, устанавливаемые непосредственно на ВЛ и способные определять однофазные замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, в том числе направление, без какого-либо дополнительного оборудования. Это принципиально новое решение. Аналогичные индикаторы других производителей на сегодняшний день не обладают такой возможностью. Индикаторы ИКЗ-34 эксплуатируются в «Колэнерго» менее года, но в ходе эксплуатации уже было подтверждено их правильное срабатывание при ОЗЗ. Помимо этого, у «АНТРАКСА» есть ещё одно хорошее предложение – система мониторинга «Коморсан», автоматизирующая процесс определения места повреждения ЛЭП и имеющая возможность визуализации результатов с их привязкой к географической карте.

«Релематика» показала новое поколение терминалов РЗА серии ТОР 200. Возросшая вычислительная мощность позволяет объединить в одном устройстве функции дистанционной защиты и определения места повреждения ЛЭП, что было недоступно в терминалах предыдущего поколения. Данное предложение актуально для «Колэнерго», так как в настоящее время мы занимаемся решением задачи комплексного обеспечения дальнего резервирования и реализуем программу оснащения ЛЭП устройствами определения места повреждения. С выходом нового ТОР 200 мы сможем решить две эти задачи путем установки одного устройства. Также «Релематика» представила интересное устройство ТОР 110-ИЗН, предназначенное для определения ОЗЗ. В «Колэнерго» такие приборы уже появились, сейчас мы накапливаем опыт их эксплуатации. Отмечу, что в перспективе целесообразно интегрировать функционал ИЗН в ТОР 200.

Не могу не отметить Владимира Козлова, докладчика от компании «НПП Бреслер». Он мастерски изложил материал, при этом настолько заинтересовал аудиторию, что после исчерпания отведённого времени по просьбам из зала выступление было продолжено.

В выступлениях представителей «РАДИУС Автоматики» и «РЗА СИСТЕМЗ» меня удивило решение о применении круговой (эллиптической) характеристики дистанционной защиты. Конечно, такие решения в настоящее время ещё используются, но перспективы их применения, на мой взгляд, весьма ограничены. В сети 6–35 кВ, которой посвящён КПД, их вообще можно сосчитать по пальцам. Будущее, безусловно, за полигональными характеристиками.

Компания «ПАРМА» представила новый регистратор аварийных процессов РП 4.12. Как приверженцу централизованных регистраторов, мне данное устройство понравилось. Это попадание в цель тематики КПД, так как РП 4.12 оптимален именно для небольших подстанций. Отрадно, что «ПАРМА» учла предложения «Колэнерго» и выполнила новый продукт в конструктиве устройства РЗА. Ранее предпочтение отдавалось конструктиву персонального компьютера, что вызывало у нас определенные нарекания. С учетом того, что регистраторы данного типа будут применяться и на небольших подстанциях более высоких классов напряжения, производителю стоит рассмотреть вопрос об увеличении числа регистрируемых сигналов.

Интересный продукт представило предприятие «СВЕЙ» – переносное устройство «Транс-АУРА». Мобильность – ценное качество в современном мире.

Об индикаторах короткого замыкания Horstmann, о которых рассказал докладчик из компании «КомплектПоставка», могу сказать следующее: они производятся в Германии, при этом имеют российские аналоги, превосходящие их по отдельным показателям. В условиях тренда по импортозамещению и поддержке отечественного производителя этой компании будет непросто найти своего покупателя.

Следующий Корпоративный презентационный день «МРСК Северо-Запада» пройдет осенью 2017 года.
Тема дня: «Средства диагностики и предотвращения снегоналипания и гололедообразования на воздушных линиях 6–150 кВ:
– Провода и грозотросы, не подверженные снегоналипанию и гололедообразованию.
– Системы и устройства обнаружения гололеда на ВЛ.
– Методы и оборудование для борьбы со снегоналипанием и гололедообразованием на ВЛ».
За планом мероприятий можно следить на сайте: www.mrsksevzap.ru/corporatepresentationday