Наладка (настройка) устройств релейной защиты (РЗА)

Устройства релейной защиты РЗА

В настоящее время термином «реле» обозначается широкая группа автоматических приборов и устройств, используемых в релейной защите, автоматике, телемеханике, телефонии и других отраслях техники. Еще в конце XIXвека появились первые плавкие предохранители, которые затем сменила электромеханическая и статическая (аналоговая) релейная защита. В нашей стране с начала 1990-хх годов такие устройства постепенно заменяются цифровыми. На данный момент большая часть устройств релейной защиты в России еще принадлежит к технике прошлых поколений, но на новых объектах или после реконструкции в подавляющем большинстве случаев ставится только цифровая релейная защита.

Качественные цифровые устройства релейной защиты выпускаются как отечественным производителем, так и зарубежными компаниями. Из устройств российского производства можно отметить несколько:

• блок микропроцессорной релейной защиты «БМРЗ» («Механотроника» г. Санкт-Петербург);
• «ШЭ» («Экра» г. Чебоксары);
• «Сириус» («Радиус» г. Зеленоград).

Устройства релейной защиты зарубежного производства:

• «Silirotec» («Siemens»);
• «Seliam» («Schneider Electric»);
• «SliAC», «REF» («ABB»).

Грамотная наладка релейной защиты также требует соответствующего оснащения, такого как отечественные РЕТОМ-11, РЕТОМ-21, РЕТОМ-51, РЕТОМ-61, или зарубежных аналогов. Важно, чтобы наладку релейной защиты проводили только квалифицированные специалисты, имеющие опыт работы, и умеющие качественно и в сроки выполнить эту серьёзную задачу.

Услуги электролаборатории «ЭнергоСервисГарант»

Наша компания предоставляет услуги передвижной электроизмерительной лаборатории по невысокой цене. Мы предлагаем Вам выгодные условия сотрудничества:

• Испытания и диагностика в соответствии с установленными требованиями и нормативами.
• Квалифицированный персонал (с наличием допуска).
• Срочный и плановый выезд на объекты.
• Высокоточное оборудование (мегомметры, микроомметры).
• Документальное сопровождение (мы предоставляем полный перечень технической документации, включая техотчет, протоколы исследований и дефектов, рекомендации по устранению неполадок).

Для заказа – свяжитесь с менеджером компании по телефону, указанному в «контактах», или заполните форму обратной связи. Мы свяжемся с Вами в ближайшее время. Посетите наш сайт, чтобы узнать предварительную стоимость услуг (прайс-лист).

Причины и последствия неисправностей РЗА

Нормируемые значения и периодичность проверок, требования к релейной защите, основные методы наладки РЗ, примеры расчета перечислены и описаны в нормативных документах: РД «Инструкции по проверке устройств релейной защиты», ПТЭЭП, ПУЭ 7-е изд. Гл.1.8., методические пособия, справочники по устройствам РЗ. Они определяют, что прежде чем электроустановка будет допущена к эксплуатации, необходимо провести пусконаладочные работы, а для оборудования до 1000В необходимы приемосдаточные испытания. Короткие замыкания, повреждения изоляции и перегрузки возникают из-за ряда причин, некоторые из них не поддаются прогнозированию – это действия персонала, пробой или отслоение изоляции, обрыв проводов из-за природных явлений или антропогенных воздействия, включение заземленного оборудования под напряжение и так далее. Для того, чтобы минимизировать последствия таких ситуаций и требуется наладка релейной защиты после монтажа и и проверка релейной защиты в эксплуатации.

Для того, чтобы понять принцип настройки релейной защиты, необходимо знать, что происходит во время короткого замыкания. Обычно к месту короткого замыкания подходят большие токи в десятки тысяч ампер в течение очень малого времени. Они вызывают не только пробой, но и сильный нагрев и перегрев токоведущих частей. В этом случае возможно возгорание изоляции и возникновение пожара электроустановки. Наладка релейной защиты позволяет автоматически отключить часть энергосистемы с тем, чтобы обесточить поврежденную в результате аварийной ситуации часть электроустановки либо участок сети. Правильно настроенная релейная защита своевременным срабатыванием сокращает последствия аварии, а также падение напряжения в остальной сети, остановку электродвигателей и генераторов, подключенных параллельно, повреждение технологического оборудования.

Автоматические выключатели 0,4кВ тоже относятся к релейной защите, при приемосдаточных испытаниях проверяются их характеристики по перегрузке ( с выдержкой времени) и отсечке ( мгновенно или с минимальной выдержкой времени). Срабатывание аппаратов защиты до 0,4кВ позволяет быстро отключить поврежденный участок сети и предотвратить аварию без участия персонала: в момент прекращения подачи тока электрическая дуга гаснет, и остальная часть электросети работает в штатном режиме. Это, в свою очередь, предотвращает сбои в работе основного оборудования, его порчу и остановку производства. Потери предприятия при правильной наладке релейной защиты минимизируются.

Короткие замыкания – самые часто встречающиеся проблемы энергосистем, поскольку имеют множество различных причин. Также, производя наладку релейной защиты, необходимо учитывать, что возможны следующие ситуации:

• замыкание на землю фазы в сети с изолированной нейтралью;
• перегрузка;
• понижение уровня масла в расширителе трансформатора;
• выделение газа в результате разложения масла в трансформатор и так далее.

Согласно требованием ПТЭЭП: «силовое оборудование электростанций, подстанций и электрических сетей должно быть защищено от коротких замыканий и нарушений нормальных режимов работы устройствами РЗА и электроавтоматики. Устройства РЗА должны быть постоянно включены, кроме устройств, которые должны выводиться из работы в соответствии с назначением и принципом действия, режимом работы энергосистемы и условиями селективности. Устройства аварийной и предупредительной сигнализации должны быть всегда готовы к действию». Таким образом, можно сделать вывод, что вторым назначением системы релейной защиты является выявление нарушений режима работы электрооборудования и сигнализация об этом персоналу, находящемуся на удалении – в случаях, если персонал присутствует, отключение с помощью налаженной релейной защиты также производится, но с задержкой времени, что дает возможность использовать человеческий фактор.

Конфигурирование ПАС и ПДС

Несмотря на то, что в настоящей статье этот раздел идёт следом за разделом конфигурирования сервера, конфигурирование ПАС и ПДС выполнялось на предыдущем этапе, поскольку конфигурации данных устройств представлены в файле SCD. В конфигурировании ПАС и ПДС нет никаких отличий по сравнению с любой другой системой, реализованной в соответствии со стандартом МЭК 61850. Коммуникации между системой ISAS и ПАС/ПДС были реализованы исключительно с использованием коммуникационных сервисов GOOSE и Sampled Values. Протокол MMS не использовался на уровне процесса.

Наладка устройств релейной защиты и автоматики

Нормативные документы устанавливают, что «наладка устройств релейной защиты и автоматики проводится подготовленными сотрудниками из числа электротехнического персонала, имеющими квалификацию и опыт работы. Работа осуществляется по утвержденным руководителем предприятия методикам. Испытательное оборудование и средства измерений, которыми выполняются работы, должны иметь аттестаты испытаний и свидетельства о поверке».

На крупном предприятии в службе главного энергетика существуют участки или группы релейной защиты, автоматики и телеизмерений. Если на предприятии такой службы нет, наладкой релейной защиты занимается специализированная организация, имеющая в штате лицензированную электролабораторию. Оперативный персонал должен проверять РЗА согласно составленному графику, путем визуального осмотра и считывания информации с блоков релейной защиты. Если сигналы о неисправностях, авариях или ошибки поступают регулярно, то проверки и наладка релейной защиты должны проводиться регулярно; в отсутствие такой возможности, вызываются сторонние оперативные выездные бригады электролабораторий.

Результаты осмотра заносятся в журнал релейной защиты и карты РЗА. В них должны отражаться все работы, выполненные за прошедший после последнего осмотра период, изменения в уставках, схемах, устройствах РЗА, введенных вновь или выведенных из работы, Также производятся записи в оперативном журнале. Фиксируются все изменения в электрических принципиальных схемах вторичной коммутации ячеек. Отсутствие исполнительной документаций на устройства РЗ, карт уставок в службе главного энергетика является серьезным нарушением требований законодательства и НД в области энергетики и влечет наказание или крупные штрафы. В эксплуатации у потребителя персонал проводит настройку релейной защиты согласно ПТЭЭП: «проводится проверка на исправность аварийной и предупредительной сигнализации, сигнализации положения выключателей, наличие напряжения на шинах оперативного тока, всех источников постоянного и переменного тока и режим работы подзарядных устройств». В настройку релейной защиты входит также проверка сопротивления изоляции цепей оперативного тока, наличие оперативного тока, исправность предохранителей, исправность источников АВР, исправность цепей управления выключателями, цепей сигнализации а также управления коммутационными аппаратами. Важно также проверить «правильность положения автоматических выключателей, рубильников и других коммутационных аппаратов в схеме АВР и соответствие их положений первичной схеме. По установленным измерительным приборам контролируют исправность цепей трансформаторов напряжения, предохранителей».

Нормативные документы также дают перечень неисправностей РЗА, которые персонал может исправить самостоятельно. Это:

1. Включение автоматических выключателей или замена плавких вставок в цепях ТН или питания устройств релейной защиты.
2. Вывод из работы всех устройств РЗА при обрыве цепей отключения выключателя или другого коммутационного аппарата, с последующим выполнением диспетчером мероприятий, предусмотренных для присоединения, полностью отключенного от релейной защиты;
3. Определение места повреждения при появлении в цепях оперативного тока замыкания на землю;
4. Отключение устройств, действующих на автоматическое включение выключателя, при повреждении выпрямителей, питающих цепи включения электромагнитных приводов.

Нормативные документы

Нормативные документы, в соответствии с требованиями которым проводится настройка релейной защиты:

• ПУЭ 7-е издание раздел 1, гл. 1.8 « Нормы приемосдаточных испытаний»
• РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования»
• Проектная документация на аппаратуру и блоки релейной защиты.
• ПТЭЭП
• РД 34.35.302-90. «Типовая инструкция по организации и производству работ в устройствах релейной защиты и электроавтоматики электростанций и подстанций».
• РД 153-34.0-35.617-2001 «Правила технического обслуживания устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации электростанций и подстанций 110-750кВ»
• Э.С.Мусаэлян «Справочник по наладке ЭО ЭС и ПС. Аппаратура вторичных цепей»
• Чернобровов Н.В. «Релейная защита»
• Какуевицкий Л.И. Крутицкий А.Ю. «Справочник. Реле защиты и автоматики»
• Методики проверки устройтсв РЗиА

Использование реле

В системах электроснабжения возможно возникновение короткого замыкания, локальных перегрузок, нарушения изоляционного слоя на кабельных линиях. Инцидент происходит на отдельном участке. Для защиты «здоровой» сети требуется немедленное отключение представляющего опасность контура. Выполнить задачу вручную с учётом сложности, размера сети невозможно. Наладка релейной защиты и автоматики позволяет настроить мгновенное отключение участка, обезопасить распределительные приборы.

Полностью устранить вероятность распространения аварии нельзя. Одновременное повреждение нескольких контуров, слишком сильный пробой приводят к выходу из строя 75–90% приборов. Правильная настройка автоматического оборудования, выполняемая «ЛАБСИЗ», снижает риск тотальной аварии до минимума.

Лаборатория работает с реле:

• аналогового;
• цифрового типа.

Первые встречаются на старых предприятиях, вторые — устанавливаются при обустройстве новых контуров, линий, систем электроснабжения. «ЛАБСИЗ» проводит регулярное, внеочередное обслуживание релейной защиты и автоматики, послеаварийную настройку.