Полезные материалы

Микропроцессорные аппараты защиты оборудования электроустановок: преимущества и недостатки

Микропроцессорные аппараты защиты оборудования электроустановок: преимущества и недостатки

Современные электрические распределительные подстанции и разные виды зданий после реконструкции в настоящее время все чаще оснащаются щитами и шкафами управления, функцию защиты оборудования в которых реализуют устройства на основе микропроцессоров.

Они не только не уступают, но и по многим параметрам превосходят своих предшественников, чьим ведущим структурным элементом являлись электромеханические реле.

При этом, как и любой тип агрегатов, приборы этого вида обладают не только достоинствами, выделяющими их среди сходных по назначению конструкций, но также не лишены определенных недостатков.

Понятие микропроцессора

Микропроцессорами называются устройства с программным управлением, обрабатывающие цифровую информацию и самостоятельно регулирующие указанный процесс. Это большие функционально сложные интегральные схемы (одна или несколько) с огромным количеством транзисторов. Сейчас оно измеряется десятками миллионов и постоянно увеличивается.

Им характерно значительное число свойств и параметров, поскольку МП одновременно выступают в качестве вычислительного оборудования, имеющего собственную архитектуру, т.е. собранные в комплекс программно-аппаратные свойства, предоставленные юзеру (в виде типов и форматов обрабатывающихся данных, системы команд, режимов адресации, набора и распределения регистров, принципов взаимодействия с ОЗУ и внешними узлами и пр.), и электронных механизмов.

Микропроцессор используется в щитовых электроприборах как главный функциональный логический элемент, подконтрольная область которого – входящие информационные коды. В защитных реле он обеспечивает наилучшее согласование их времятоковых параметров с аналогичными значениями объектов администрирования. Технология реализуется и в других типах выключателей, корректное выполнение поставленных задач в которых связано с поступлением сигналов и необходимостью их быстрой и грамотной обработки, а также в электронно-цифровых блоках управления электроприводом, независимых источниках питания, термических и световых регуляторах.

Микропроцессорное оборудование может собирать информацию об аппаратах (прежде всего защитных), которыми оснащаются комплектные распределительные устройства (КРУ) энергетических станций, и передавать полученные в ходе мониторинга сведения на центральный диспетчерский пульт. По состоянию модулей определяются не только текущие режимы электроустановок, но и выявляются зарождающиеся аварийные ситуации.

Сборка электрощитового оборудования

13 лет на рынке. Собираем по типовым и индивидуальным схемам. Осуществляем монтаж и шефмонтаж на объектах

узнать больше

Преимущества

Микропроцессорные терминалы защит выделяются из общей массы механизмов многофункциональностью, что можно считать их главным достоинством. Они не только справляются со своей основной задачей, но и дополнительно замеряют электрические величины.

Панели старого образца, размещающиеся на подстанциях, содержат аналоговые измерительные приборы и различные реле, что делает их конструкцию довольно громоздкой. Микропроцессорные защиты не нуждаются во вспомогательных средствах, значения фиксируются и выводятся на ЖК-дисплей терминала.

Отсюда вытекает второе преимущество, выражающееся в безошибочности результатов измерения. При использовании аналоговых аппаратов, конечные показания будут иметь определенную погрешность. К тому же возраст этих приборов обратно пропорционален точности – чем больше им времени, тем менее достоверными будут сведения, полученные от них. Фиксация значений с их помощью тоже может сопровождаться некоторыми неудобствами, чего нельзя сказать о цифровых устройствах релейной защиты.

Электрические величины, отображающиеся на дисплее терминала, указываются не просто без отклонений, но и для каждой фазы отдельно, чем облегчается контроль положения полюсов выключателей.

Микропроцессорные защиты оборудования характеризуются компактностью. Если они внедряются в систему администрирования, главный пункт управления подстанцией будет состоять из меньшего количества элементов.

К примеру, защита автоматических устройств, обеспечение их работы и регулирование выключателей силового трансформатора требует размещения трех панелей с соответствующими электромеханическими агрегатами. При использовании микропроцессорных технологий их число сводится к одной с двумя небольшими терминалами, которых достаточно для выполнения всех необходимых функций.

Другим преимуществом является удобная фиксация сбоев. Когда в режиме работы системы возникают отклонения, в том числе аварийные ситуации, на терминале начинают гореть светодиоды, сигнализирующие о наступлении того или иного события.

Специалисты, которые обслуживают электроустановку, занимаются ведением мнемосхемы, содержащей изображение фактического положения всей коммутационной аппаратуры (на ней также присутствуют стационарные заземляющие устройства). При этом позиция элементов корректируется вручную.

Благодаря микропроцессорным терминалам защит создание макета теряет актуальность. Графическую модель конкретного присоединения можно увидеть на дисплее. Здесь же текущее положение каждого коммутационного аппарата автоматически меняется на фактическое.

В перечень функций терминалов входит интеграция с системой SCADA, отображающей полную схему подстанции и фиксирующей в режиме реального времени сбои и аварии. Синхронизация с ней диспетчерского пункта предоставляет персоналу расширенные возможности по отслеживанию, записи неполадок и контролю процесса инициации оперативных переключений. SCADA позволяет дежурному самостоятельно проверить правильность и достаточность реализованных мер безопасности перед тем, как ремонтная бригада получит разрешение на проведение плановых работ и приступит к ним.

Недостатки

К недостаткам МИП-защит можно отнести довольно ограниченный диапазон рабочих температур, что требует поддержания оптимальных климатических условий на территории помещений, где установлены шкафы ШУ, укомплектованные приборами РЗА на микропроцессорах. Поэтому зимой должно организовываться отопление, летом – регулярное кондиционирование воздуха. Нарушение температурного режима приводит к некорректному функционированию оборудования, а это чревато аварийными ситуациями.

Указанную особенность необходимо учитывать, если планируется заменить электромагнитные устройства микропроцессорными. То есть обязательно придется, кроме обновления аппаратуры, обеспечить оптимальные условия для ее работы, из-за чего конечная стоимость проекта возрастает. Дополнительные расходы – еще один недостаток.

Программному обеспечению МИП-защит характерно возникновение периодических сбоев, несмотря на заявления изготовителей о его стабильности. Они могут выражаться, например, в самопроизвольной перезагрузке терминала. В это время подконтрольная система остается незащищенной и уязвимой. Следовательно, при коротком замыкании, которое может случиться, пока защита отключена, существует вероятность повреждения элементов электроустановки.

Перечисленные недостатки, хоть и имеют место быть, при желании практически устраняются надежным ПО, созданием соответствующего потребностям приборов микроклимата в помещении.

Смотрите также статьи по этой теме:

Комплектующие электрощитов: устройства защиты от импульсных перенапряжений УЗИП

Термическое реле для защиты электродвигателя: характеристика и принцип действия

Комплектующие НКУ: автоматический выключатель дифференциального тока

 

← назад к статьям