Большинство фирм-производителей оборудования РЗА прекращают выпуск электромеханических реле и устройств и переходят на цифровую элементную базу. Переход на новую элементную базу не приводит к изменению принципов РЗА, а только расширяет ее функциональные возможности, упрощает эксплуатацию и снижает ее стоимость. По этим причинам микропроцессорные устройства очень быстро занимают место устаревших электромеханических и электронных реле.
Лидерами в производстве микропроцессорных устройств РЗА являются европейские концерны ABB, SIEMENS и др. Цифровые защиты, выпускаемые этими фирмами, имеют высокую стоимость, которая окупается их высокими техническими характеристиками и многофункциональностью. Основные характеристики микропроцессорных защит значительно выше, чем электромеханических или электронных. Так, коэффициент возврата измерительных органов составляет 0,95–0,96, аппаратная погрешность – в пределах 2–5 %, мощность, потребляемая от измерительных ТТ и ТН, находится на уровне 0,1–0,5 В ∙ А.
Современные цифровые устройства РЗА совмещают в рамках единого комплекта функции релейной защиты, измерения, регулирования и управления электроустановкой. Такие устройства в структуре автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) энергетического объекта являются оконечными устройствами сбора информации. В цифровых устройствах РЗА появляется возможность перехода к новым измерительным преобразователям тока и напряжения на основе использования оптоэлектронных датчиков, трансформаторов без ферромагнитных сердечников и т. д. Эти преобразователи технологичнее в производстве, обладают очень высокими метрологическими характеристиками, но имеют малую выходную мощность.
Внедрение цифровых реле на электроэнергетических объектах обосновывается следующей экономической эффективностью:
1. Многофункциональность цифровых реле. При малых габаритах одно цифровое реле заменяет от 10 до 20 аналоговых реле, а также несколько измерительных приборов (экономия подсчитывается по стоимости реле, приборов и монтажных работ).
2. Непрерывная самодиагностика и высокая аппаратная надежность, практически исключающая возможность отказа защиты при коротком замыкании и, как следствие, предотвращающая ущерб от перерыва электроснабжения потребителей.
Аналоговые защиты не обладают свойством самодиагностики и могут оказаться в неисправном состоянии в течение периода между плановыми проверками сроком до 1–5 лет, что неизбежно приведет к отказу защиты при КЗ. В случае неисправности цифровых реле за счет непрерывной самодиагностики мгновенно выдается сигнал неисправности. Следовательно, замена этого реле или неисправного блока происходит оперативно, без ожидания аварийной ситуации на защищаемом элементе. Кроме того, самодиагностика цифровых реле позволяет в несколько раз увеличить период плановых проверок или вообще от них отказаться (экономия в заработанной плате за счет уменьшения численности ремонтного персонала).
3. Ускорение отключения КЗ благодаря существенному уменьшению ступени селективности по времени и точности работы цифровых реле (может дать экономию за счет применения проводов линии или кабелей меньшего сечения, выбранных по условию их термической стойкости).
4. С применением цифровых реле совершенствуются способы обеспечения селективности (логическая селективность) и резервирование отказов выключателей (УРОВ). Наряду с дальним резервированием применяется и местное дублирование защит. В этом смысле цифровые реле обладают явным преимуществом, поскольку все комплекты основных и резервных защит располагаются в отдельных ящиках, подключаемых к отдельным ТТ или даже к отдельным источникам оперативного тока и катушкам отключения выключателя.
5. Цифровые реле позволяют записывать и потом воспроизводить для анализа аварийной ситуации режимы, непосредственно предшествовавшие аварии и в течение аварии.
6. Цифровые реле позволяют с помощью подключенного компьютера изменять уставки срабатывания и переходить с одной характеристики на другую чисто программными средствами.
7. Цифровые реле позволяют передавать всю информацию об их состоянии на удаленные диспетчерские пункты через специальные каналы связи.
8. Цифровые реле позволяют менять конфигурацию комплекта релейной защиты: включать или отключать отдельные функции чисто программными средствами, с помощью внешнего компьютера.
9. Цифровые реле позволяют реализовать значительно более высокую чувствительность к аварийным режимам, чем электромеханические реле.
10. Цифровые реле обладают более высокой надежностью статических микропроцессорных реле по сравнению с электромагнитными реле, содержащими механически перемещающиеся элементы.
Рассмотрим недостатки микропроцессорных реле
1. Влияние на работу реле электромагнитных возмущений со стороны питающей сети.
2. Внезапная потеря оперативного питания во время работы реле может
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
