"Новости Электротехники": "Энергетика и Электротехника

< Предыдущая ] [ Следующая >

Журнал №5(17) 2002

Отечественная микропроцессорная релейная защита присоединений 110-220 кВ

В.М. Меер, начальник центральной службы релейной защиты и автоматики (ЦС РЗА),

В.М. Лопухов, заместитель начальника ЦС РЗА,

В.В. Кандалинцев, начальник сектора ЦС РЗА, АО «Татэнерго»

В октябре 1999 года на подстанции «Киндери-500» Казанских электрических сетей АО «Татэнерго» была установлена и включена в работу первая отечественная микропроцессорная релейная защита воздушной линии (ВЛ) электропередачи напряжением 220 кВ, разработанная и изготовленная научно-производственным предприятием «ЭКРА» (г. Чебоксары).

Выбор поставщика микропроцессорных защит не был случайным

С научно-производственным предприятием «ЭКРА» у релейщиков «Тат-энерго» давние связи. Это работы по поставкам, автоматизации эксплуатационных проверок и включению сложных шкафов микроэлектронных защит, массовому оснащению объектов энергосистемы цифровыми аварийными осциллографами. В энергосистеме установлены и успешно эксплуатируются более сотни микропроцессорных регистрирующих терминалов модификаций БЭ2701, БЭ2702, БЭ2702М как в виде отдельных блоков, так и в составе шкафов ШЭ1114, ШЭ1114М. Именно благодаря большому количеству обслуживаемых на различных объектах микропроцессорных устройств, мы сделали выводы об их «живучести» в условиях эксплуатации и наладили взаимодействие с поставщиком по выполнению текущего обслуживания, ремонта и необходимой модернизации.
В свою очередь разработчики фирмы «ЭКРА» смогли проверить возможности микропроцессорной техники в условиях реальной электромагнитной обстановки, решить вопросы работы терминалов в единой информационной структуре (мониторинг, единая сеть, хранение информации и др.), что позволило им впоследствии перейти к разработке аппаратуры более высокого порядка ответственности – микропроцессорных устройств РЗиА. С самого начала этой работы специалисты ЦС РЗА были в курсе всех вопросов идеологии построения устройств, консультировали разработчиков, участвовали в приемке оборудования межведомственной комиссией (МВК). Поэтому вопрос о месте опытной эксплуатации первой отечественной микропроцессорной релейной защиты присоединений класса напряжения 110-220 кВ был решен однозначно.
Важно и то, что к этому времени специалисты ЦС РЗА и эксплуатационный релейный персонал подстанции «Киндери-500» уже имели опыт включения микропроцессорных шкафов защит ВЛ 500 кВ «Киндери – ЗайГРЭС» на базе терминалов фирмы АББ.

Учет специфичных требований возможен

Положительный опыт эксплуатации первого шкафа серии ШЭ2607 дал основания ЦС РЗА рекомендовать использование подобных микропроцессорных устройств при реконструкции подстанции, связанной с плановой заменой выключателей. Одновременно с первичным оборудованием было решено демонтировать электромеханические панели резервных защит линий и автоматики управления выключателями стороны 220 кВ.
Возникавшие при проектировании вопросы по привязке новых шкафов защит к действующему оборудованию решались разработчиками оперативно, путем изменения программируемой логики работы защит. Например, в электромеханической дифференциальной защите шин не был предусмотрен контакт для действия на второй электромагнит отключения выключателя, и, когда потребовалось, он был выделен для этой цели в схеме микропроцессорного устройства резервирования отказов выключателя. Кроме того, была изменена логика выдачи резервными защитами сигнала телеускорения защит на другом конце линии. Эта логика в «Татэнерго» отличается от типовой: сигнал телеускорения выдается не при срабатывании измерительного органа, а выходным реле, действующим в цепи отключения выключателя, с контролем на приемном конце блокировкой при качаниях. По пожеланию ЦС РЗА в состав функций терминалов резервных защит включили автоматику разгрузки при перегрузке по току, что позволило при установке новых защит демонтировать старые электромеханические устройства.
При помощи разработчиков уже в процессе эксплуатации была выполнена более сложная модернизация шкафов защит на некоторых присоединениях, позволившая реализовать оперативное изменение уставок по режимным требованиям.

Проверка параметров защиты

Шкаф ШЭ2607 081

Релейный зал подстанции

Ячейка ОРУ – 220 кВ c элегазовым выключателем

Новый шаг — внедрение основных защит линий

Первые включения микропроцессорных шкафов резервных защит выполнялись с сохранением в работе отдельных ступеней электромеханических защит. Накопленный опыт эксплуатации позволил не только полностью снять все сомнения относительно возможностей новой аппаратуры, но и решиться на следующий важный шаг – замену основных быстродействующих защит, которые традиционно устанавливаются на транзитных и наиболее ответственных ВЛ.
В «Татэнерго» в качестве таких защит эксплуатируются в основном электромеханические ДФЗ-2, ДФЗ-201 (дифференциально-фазная защита), панели типа ЭПЗ-1643 (направленная дистанционная и токовая защита с высокочастотной блокировкой) и недавно установленные панели типа ПДЭ2802 (высокочастотная направленная защита).
Необходимость замены электромеханических основных защит очевидна ввиду их физического износа (сроки работы 10-20 лет). Микроэлектронная панель ПДЭ2802 также не дает тех преимуществ, которые предоставляет микропроцессорная релейная защита: мониторинг, возможность подключения к АСУ, наличие встроенных функций осциллографирования и регистрации, простота обслуживания.
Разработанный НПП «ЭКРА» и рекомендованный МВК к применению в энергосистемах России микропроцессорный шкаф основных защит типа ШЭ2607 031 изначально был предназначен для замены микроэлектронных ПДЭ2802. Поскольку шкафы этого типа успешно эксплуатируются в ряде энергосистем, то, как только возникла необходимость, они сразу были введены в работу на ВЛ 220 кВ «Татэнерго» с действием на отключение. Разработка микропроцессорной дифференциально-фазной защиты в виде шкафа ШЭ2607 081 велась по заданию РАО «ЕЭС России» с учетом перспективы массовой замены электромеханических защит в сетях 110 и 220 кВ, а ЦС РЗА «Татэнерго» предложила объект для испытания первых образцов.
В апреле 2002 года на ВЛ 220 кВ «Киндери – Зеленый Дол» без вывода из работы действующей основной защиты (ДФЗ-2) была установлена вторая быстродействующая защита на базе шкафов ШЭ2607 081 (см. фотографию). Для связи по ВЧ каналу с использованием приемопередатчиков типа ПВЗ-90М была выделена отдельная частота. На период опытной эксплуатации действие защиты было выведено на сигнал. За прошедшее время новая защита правильно реагировала на все внешние КЗ и подтвердила работоспособность при первом же внутреннем повреждении. В настоящее время выполняется проект по переводу действия этой защиты на отключение. В перспективе — только микропроцессорные системы По мере внедрения защит на объектах персонал приобретал опыт их эксплуатации и наладки. Он был закреплен и систематизирован обучением на производственной базе НПП «ЭКРА».
Автоматизация рутинных операций позволила сократить время ввода шкафа защит (наладка, проверка под нагрузкой) с двух недель (для электромеханических панелей) до 2-3 дней (для шкафов серии ШЭ2607). Уменьшается соответственно и время профконтроля.
В течение двух лет на подстанции «Киндери-500» заменено не только первичное оборудование присоединений стороны 220 кВ, включая линейные, шиносоединительный и обходной выключатели, но и аппаратура релейной защиты и автоматики этих присоединений. Уже начата аналогичная модернизация оборудования стороны 110 кВ.
Большое количество терминалов защит, введенных в работу на подстанции, позволило установить в опытную эксплуатацию разработанную НПП «ЭКРА» автоматизированную систему «АРМ дежурного подстанции», работающую в режиме наблюдения.
Поддерживая дальнейшее развитие номенклатуры продукции, выпускаемой НПП «ЭКРА» для класса напряжения 110-220 кВ, на подстанции «Киндери-500» в ближайшее время будут введены в работу головные образцы шкафов защит автотрансформаторов, принятых МВК.
На очереди вопросы внедрения защит шин и ошиновки. Первый образец шкафа дифференциальной защиты ошиновки типа ШЭ2607 051 уже получен и будет введен в конце года на подстанции «Бугульма-500».
В настоящее время шкафы серии ШЭ2607 учитываются во всех программах технического перевооружения и реконструкции сетей 110-220 кВ «Татэнерго». Уже введены в работу микропроцессорные шкафы защит этой серии на подстанциях «Бугульма-500» и Заинской ГРЭС. В частности, на этих подстанциях успешно решены вопросы их взаимодействия с установленными на противоположных концах ВЛ панелями ЭПЗ-1643. В проектах установка этих шкафов и на других реконструируемых и вводимых подстанциях.
Следующим важным этапом работы в этом направлении для нас и предприятия-разработчика должно явиться освоение отечественных защит оборудования 500 кВ.

Наш вывод — доверие отечественным производителям

Массовый выход на российский рынок зарубежных производителей современной микропроцессорной аппаратуры релейной защиты и автоматики заставил многих в первое время усомниться в возможностях традиционных разработчиков и производителей аналогичной отечественной техники. Однако не прошло и десятка лет, как многие вновь появившиеся предприятия, объединив усилия опытнейших разработчиков и программистов, предложили энергосистемам свою продукцию, не уступающую по техническим возможностям зарубежной. Немаловажным ее отличием от зарубежной техники является сохранение принятой в России идеологии построения защит, понятной на всех уровнях эксплуатации, а также возможность ее усовершенствования, используя опыт энергосистем.
Многочисленные достоинства этой аппаратуры увеличили число сторонников ее применения.
НПП «ЭКРА» с самого начала своего становления зарекомендовало себя как поставщик не только современной, но и надежной техники, что немаловажно для такой области повышенной ответственности, как релейная защита и автоматика энергообъектов. «ЭКРА» – это российский производитель, имеющий современную производственную базу, высокую культуру производства, успешно ведущий новые, соответствующие современному уровню эксплуатации разработки, оперативно учитывающий местную специфику, участвующий в наладке и первых включениях оборудования, поддерживающий тесные контакты со всеми участниками внедрения – от проектировщиков до расчетных служб и наладочных организаций. Все перечисленное дает нам основания ориентироваться в дальнейшем на такую отечественную продукцию.

С авторами статьи можно связаться по телефону/факсу ЦС РЗА «Татэнерго»
(843-2) 92-93-71
или по e-mail: rza@hq.tatenergo.ru.