Устройства релейной защиты и автоматики и их эксплуатация - Состояние и перспективы развития РЗиА

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ
На начало 1997 г. в энергосистемах находилось в эксплуатации около 1 млн.  526 тыс. устройств РЗА различных типов, в том числе около 70% в распределительных сетях до 110 кВ и на электрических станциях, 25 - в электрических сетях 110-330 кВ и порядка 5 - в электрических сетях 500-750 кВ.
По-прежнему основную долю находящихся в эксплуатации устройств РЗА составляют аналоговые устройства на электромеханической и микроэлектронной базе. Показатель правильной работы устройств РЗА за последние годы стабилен и составляет 99,5 %, что можно отнести за счет трех факторов:
оптимальной структуры построения и методологии применения устройств РЗА;
отработанной системы эксплуатации и технического обслуживания устройств РЗА;
высоких трудозатрат персонала на эксплуатацию и техническое обслуживание.
Последний фактор влияет на распределение случаев неправильных срабатываний по условной виновности. Наблюдается тенденция увеличения случаев неправильной работы устройств РЗА из-за их неудовлетворительного состояния и ошибок персонала служб РЗА при техническом обслуживании.
Для совершенствования службы РЗА необходимо выполнить работы по следующим направлениям:
пересмотреть - Типовое положение о службах РЗА; подготовить и осуществить план мероприятий по модернизации и техническому совершенствованию аналоговых устройств РЗА;
организовать производство модернизированных установок для технического обслуживания устройств РЗА.
С 1997 г. введены в действие общие технические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем В последние годы на смену электромеханическим реле пришли сначала полупроводниковые аналоговые реле, затем микропроцессорные (цифровые) реле и терминалы, т.е. многофункциональные устройства управления и защиты электроустановок. Эти устройства обладают многими достоинствами, высокая надежность функционирования РЗА за счет аппаратной надежности, самоконтроля и диагностики; простота технического и оперативного обслуживания; возможность практически неограниченного совершенствования технологических характеристик системы РЗА; высокая информационная добротность; возможность выбора любой из нескольких времятоковых характеристик, записанных в памяти каждого токового модуля; фиксация параметров защищаемого объекта и др.
Применение устройств РЗА на микропроцессорной основе перспективно, поскольку позволяет:
на более ранней стадии устранить повреждение и снизить тяжесть аварии в среднем в 1,5 раза; соответственно снижаются затраты на ремонт;
сократить объем поверочных работ за счет меньшего объема работ и автоматизации;
снизить объем работ на обслуживание в аварийных ситуациях; регистрировать аварийные режимы с расшифровкой в виде осциллограмм;
повысить надежность работы РЗА за счет высокой точности действии, исключения вибрации, низкой потребляемой мощности быстродействия.
Цифровым устройствам РЗА присущи следующие положительные свойства, полностью отсутствующие у аналоговых реле;
непрерывная самодиагностика и высокая аппаратная надежность, исключающие отказ РЗА и, как следствие, дополнительный ущерб у потребителей по причине прекращения электроснабжения;
регистрация и запись параметров аварийных режимов, что исключает необходимость в дополнительных затратах на приобретение, установку и обслуживание автоматических осциллографов, регистраторов и другой подобной аппаратуры;
возможность дистанционного изменения уставок, адаптированных к изменениям схемы и режима сети;
реализация функций наблюдения и управления устройствами РЗА с любого уровня оперативно-диспетчерского управления;
дистанционная передача оператору всей информации о состоянии и срабатываниях РЗА;
многофункциональность устройств РЗА (при значительно меньших габаритах одно цифровое реле заменяет от 10 до 20 аналоговых реле, которые в совокупности выполняют такие же функции, а также несколько измерительных приборов).
Внедрение микропроцессорных защит потребует пересмотра принципов выполнения РЗА электроэнергетических объектов.
Пока отсутствует полная номенклатура микропроцессорных отечественных устройств РЗА, при реконструкции и техническом перевооружении нецелесообразна полная замена аналоговых устройств РЗА на цифровые.
Цифровые системы РЗА, включающие в себя функции контроля и управления, интегрированные в АСУТП, применяются, в первую очередь, на новых энергообъектах.
При реконструкции и техническом перевооружении в рамках аналогичных работ, проводимых для всего энергообъекта, необходима полная замена устройств РЗА и вторичной коммутации на современные микропроцессорные устройства и системы РЗА с возможностью интегрирования их в систему АСУТП и максимальной возможностью применения в цепях вторичной коммутации волоконно-оптической связи.
При применении микропроцессорных защит на реконструируемых энергообъектах наравне с релейно-контактной аппаратурой особое внимание необходимо обращать на готовность объекта к обеспечению электромагнитной совместимости.
При замене в плановом порядке физически и морально устаревших устройств РЗА целесообразно применять выпускаемые промышленностью аналоговые устройства РЗА (электромеханические, микроэлектронные или с применением микропроцессоров для неосновных функций).